DE102020107153A1

DE102020107153A1 - Verfahren und systeme zur begrenzung einer fahrzeuggeschwindigkeit und zur änderung des fahrzeugdynamik-antriebsmodus

Info

Publication number: DE102020107153A1
Application number: DE102020107153.1A
Authority: DE
Inventors: Allen MAGOLAN; Steve Skikun
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2020-10-15
Also published as: US11192548B2; CN111806231A; US20200307578A1

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme für einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren das Verringern einer Fahrzeuggeschwindigkeit in Reaktion darauf einschließen, dass das Fahrzeug in einem Geofencing-Bereich über den Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer so eingerichtet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich allgemein auf das Begrenzen einer Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und einer Fahrzeugdynamik in Reaktion auf Umgebungsbedingungen sowie auf Fernantriebseinstellungen von einem Befehlspersonal aufgrund gewünschter Fahrbedingungen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die Höchstgeschwindigkeiten und die Fahrdynamik für Transportvorrichtungen (z. B. Fahrzeuge) nehmen weiter zu, wenn Fortschritte in Bezug auf leichtere Materialien, eine erhöhte Leistungsabgabe und einen erhöhten Abtrieb erzielt werden. Diese erhöhten Höchstgeschwindigkeiten und Fahrdynamikparameter können unter bestimmten Fahrbedingungen unerwünscht sein. Zum Beispiel werden viele Leistungsfahrzeuge unter festen Bedingungen getestet, um die Zuverlässigkeit des Fahrzeugs zu erhöhen, wenn es mit seiner Höchstgeschwindigkeit angetrieben wird, wobei die festen Bedingungen trockene Straßenbedingungen, einen relativ geraden Straßenverlauf und dergleichen einschließen können.
Viele Hersteller rüsten Transportvorrichtungen mit einem Geschwindigkeitsbegrenzer aus. Der Geschwindigkeitsbegrenzer kann eine unverfälschte Höchstgeschwindigkeit der Transportvorrichtung unter allen Betriebsbedingungen unabhängig von den Umgebungsbedingungen verringern. Das heißt, der Geschwindigkeitsbegrenzer kann jederzeit aktiv sein, selbst wenn die oben beschriebenen festen Bedingungen erfüllt sind. Andere Beispiele umfassen Optionen für einen Bediener, um den Geschwindigkeitsbegrenzer zu überschreiben, sodass der Bediener die unverfälschte Höchstgeschwindigkeit der Transportvorrichtung realisieren kann.
Die Erfinder haben jedoch einige Probleme mit den oben beschriebenen Ansätzen identifiziert. Beispielsweise kann der Bediener verschiedene Umgebungsbedingungen nicht kennen, die ein Fahrverhalten der Transportvorrichtung bei höheren Geschwindigkeiten in der Nähe der grenzenlosen Höchstgeschwindigkeit beeinträchtigen können. Durch den Einbau von Elektromotoren, die Geräuschdämmung bei stumpfen Kraftmaschinengeräuschen und die Abnahme von Vibration und Härte, da Kraftmaschinen und Aufhängungssysteme anspruchsvoller werden, kann es sein, dass der Bediener keine Kenntnis über die aktuelle Geschwindigkeit hat, während er sich auf eine Straße oder andere Dinge konzentriert und nicht auf einen Tacho. Somit können Geschwindigkeitsbegrenzer, bei denen der Bediener den Geschwindigkeitsbegrenzer wahlweise außer Kraft setzen kann, unerwünscht sein.
KURZDARSTELLUNG
Die Erfinder haben die vorstehenden Probleme identifiziert und einen Weg gefunden, sie zumindest teilweise zu lösen. In einem Beispiel können die oben beschriebenen Probleme durch ein Verfahren angegangen werden, das das Einstellen eines Fahrzeughöchstgeschwindigkeitsbegrenzers in Reaktion darauf umfasst, dass sich ein Fahrzeug in einem Geofencing-Bereich befindet, um eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit zu verringern. Auf diese Weise wird die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in Reaktion auf einen Fahrzeugstandort und entsprechende Bedingungen verringert.
Als ein Beispiel entspricht der Geofencing-Bereich einem Gebiet mit erhöhtem Fußgängerverkehr, wobei der Geofencing-Bereich ferner eine Schwellenpopulationsdichte umfassen kann. Zusätzlich oder alternativ können die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und die Fahrzeugdynamik basierend auf Traktion und Sichtbarkeit zusammen mit einer Fahrzeugkonfiguration (z. B. Sensoren, Getriebe, Größe usw.) eingestellt werden. Auf diese Weise kann ein Reiseerlebnis eines Fahrzeugbetreibers und/oder von Insassen an Bord des Fahrzeugs angepasst werden, um den aktuellen Bedingungen zu entsprechen, um ein wünschenswerteres Reiseerlebnis bereitzustellen. Das Verringern der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und/oder das Anpassen der Fahrzeugdynamikfunktionen auf einen anderen Modus kann zu erhöhtem Komfort, verbessertem Handling und verbesserter Stabilität führen.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden. Es ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der detaillierten Beschreibung folgen. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche der oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnten Nachteile lösen.
Figurenliste

1 veranschaulicht eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine, der in einem Hybridfahrzeug enthalten ist.
2 veranschaulicht schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem.
3 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm auf hohem Niveau, das ein Verfahren zum Einstellen von Fahrzeugbetriebsparametern einschließlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugdynamik als Reaktion auf Umgebungsbedingungen darstellt.
4 veranschaulicht ein Verfahren zum Bestimmen von Umgebungsbedingungen und zum Begrenzen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und zum Ändern von Fahrdynamikeinstellungen auf der Grundlage der Umgebungsbedingungen und des Fahrzeugorts.
5 veranschaulicht ein Verfahren zum Bestimmen, ob die Begrenzung des Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzers außer Kraft gesetzt werden kann.
6 veranschaulicht ein prophetisches Beispiel für ein Fahrzeug, das entlang eines Pfades fährt, der eine Vielzahl von unterschiedlichen Umgebungsbedingungen umfasst.
7 veranschaulicht ein Verfahren zum Bestimmen von Umgebungsbedingungen über Bordsensoren oder zum drahtlosen Abrufen von Umgebungsbedingungen von anderen Fahrzeugen und/oder einem drahtlosen Netzwerk.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Begrenzen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugdynamik eines Fahrzeugs mit entweder einem Nur-Gas- oder Hybrid- oder Nur-Elektro-Antriebsstrang. Insbesondere kann eine maximale Fahrzeuggeschwindigkeit, die eine maximale obere Schwellengeschwindigkeit des Fahrzeugs sein kann, in Reaktion auf eine oder mehrere Umgebungsbedingungen begrenzt werden. 1 veranschaulicht ein Schema für ein Hybridfahrzeug und 2 zeigt ein Antriebssystem für das Hybridfahrzeug. Die 1 und 2 veranschaulichen Sensoren und andere Vorrichtungen, die an dem Fahrzeug angeordnet sind und verwendet werden können, um Fahrzeugbedingungen, Umgebungsbedingungen und dergleichen zu überwachen. Das Fahrzeug und seine Sensoren können konfiguriert sein, um mit anderen Fahrzeugen innerhalb einer Schwellenentfernung und/oder mit einem drahtlosen Netzwerk zu kommunizieren. Das drahtlose Netzwerk kann konfiguriert sein, um mit einer Vielzahl von Fahrzeugen zu kommunizieren, wobei das drahtlose Netzwerk mit verschiedenen Untergruppen von Fahrzeugen basierend auf gemeinsamen Eigenschaften, einschließlich Fahrzeugmarke, Fahrzeugmodell, Fahrzeugkonfiguration, Transportzweck und Fahrzeugort, kommunizieren kann.
3 veranschaulicht ein Verfahren zum Bestimmen, ob eine oder mehrere Bedingungen zum Einstellen von Fahrzeugbetriebsparametern einschließlich einer Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und einer Fahrzeugdynamik erfüllt sind. 4 veranschaulicht ein detaillierteres Verfahren, das das Bestimmen einer Vielzahl von Umgebungsbedingungen und eines Fahrzeugorts und das Bestimmen einer Größe umfasst, in der, wenn Bedingungen erfüllt sind, eine Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt werden soll. 5 veranschaulicht ein Verfahren zum Überschreiben des Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzers als Reaktion auf eine Bedieneranforderung in Kombination mit anderen Faktoren. 6 veranschaulicht ein prophetisches Beispiel eines Fahrzeugs, das auf einem Weg fährt, der eine Vielzahl von Umgebungsbedingungen umfasst, die dazu führen können, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt wird. 7 veranschaulicht ein Verfahren für ein Fahrzeug zum Abrufen aktueller Umgebungsbedingungen und/oder Vorhersagen zukünftiger Umgebungsbedingungen über bordeigene Sensoren oder Rückmeldungen von einem drahtlosen Netzwerk oder einem anderen Fahrzeug. Durch Anpassen der Fahrzeugbetriebsparameter ansprechend auf Umgebungsbedingungen können die Laufruhe und Steuerung des Fahrzeugs verbessert werden, wodurch dem Fahrzeugbetreiber ein verbessertes Fahrerlebnis geboten wird.
In einem Beispiel bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Vielzahl von Fahrzeugen, die über ein drahtloses Netzwerk mit großer Reichweite und/oder über ein Kommunikationsnetz mit dedizierter kurzer Reichweite miteinander kommunizieren. Die Vielzahl von Fahrzeugen kann ein oder mehrere Fahrzeuge mit einem drahtlosen Modem, Außenkameras, Solarzellen, Navigationssystemen und dergleichen umfassen. In einem Beispiel sind das Modem und verschiedene Sensoren und Vorrichtungen nur an einem einzelnen Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen angeordnet, wobei das einzelne Fahrzeug eine Rückmeldung von den verschiedenen Sensoren an andere Fahrzeuge der Vielzahl von Fahrzeugen weiterleiten kann.
Jedes der Fahrzeuge der Vielzahl von Fahrzeugen kann mit einem Geschwindigkeitsbegrenzer ausgestattet sein. In einem Beispiel ist der Geschwindigkeitsbegrenzer ein elektronischer Geschwindigkeitsbegrenzer, der durch Anweisungen dargestellt wird, die in einem nichtflüchtigen Speicher einer Steuerung an Bord des Fahrzeugs gespeichert sind. Der Geschwindigkeitsbegrenzer kann optional in einem oder mehreren der Vielzahl von Fahrzeugen als Reaktion auf eine Rückmeldung von den verschiedenen Sensoren aktiviert werden. Beispielsweise kann der Geschwindigkeitsbegrenzer in Reaktion darauf aktiviert werden, dass eine Fahrzeugsichtbarkeit geringer als ein Sichtschwellenwert ist, wobei eine Rückmeldung für die Fahrzeugsichtbarkeit durch eine oder mehrere Kameras bereitgestellt werden kann, die an einem Fahrzeugaußenbereich angeordnet sind. Zusätzlich oder alternativ kann die Fahrzeugsichtbarkeit mit einer Rückmeldung von einer Solarzelle korreliert werden, die an der Fahrzeugaußenseite angeordnet ist, wobei weniger Umgebungslicht einer verringerten Fahrzeugsichtbarkeit entsprechen kann. Als ein anderes Beispiel kann der Geschwindigkeitsbegrenzer in Reaktion auf einen Ort des Fahrzeugs aktiviert werden, wobei sich das Fahrzeug in einem Geofencing-Bereich befinden kann. Der Geofencing-Bereich kann einem Gebiet entsprechen, das eine Bevölkerungsschwellendichte von mehr als oder gleich (z. B. ein städtisches Zentrum von 10.000 oder mehr) umfasst. Zusätzlich oder alternativ kann der Geofencing-Bereich eine oder mehrere von Schulen, Krankenhäusern, Einkaufszentren, Apartmentkomplexen, Stadtgebieten und/oder städtischen Gebieten, Stadien und dergleichen einschließen. In einigen Beispielen kann der Geofencing-Bereich einen Radius von 8 Kilometern (5 Meilen) oder weniger mit einem Zentrum des Geofencing-Bereichs einschließlich einer oder mehrerer von Schulen, Krankenhäusern, Einkaufszentren, Apartmentkomplexen, Stadtgebieten und/oder Stadtgebieten, Stadien und dergleichen einschließen.
Der Geschwindigkeitsbegrenzer kann konfiguriert sein, um eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit auf eine niedrigere, begrenzte Geschwindigkeit zu verringern. Das heißt, das Fahrzeug kann eine erste Höchstgeschwindigkeit aufweisen, die unverfälscht und grenzenlos ist, wobei der Geschwindigkeitsbegrenzer die erste Höchstgeschwindigkeit auf eine zweite Höchstgeschwindigkeit einstellt, die niedriger als die erste Höchstgeschwindigkeit ist. Die zweite Höchstgeschwindigkeit kann ein Prozentsatz der ersten Höchstgeschwindigkeit sein. Beispielsweise kann die zweite Höchstgeschwindigkeit 90 % oder weniger der ersten Höchstgeschwindigkeit entsprechen.
Die Fahrzeugdynamik kann auf bestimmte oder übereinstimmende Bedingungen konfiguriert werden. Das heißt, die Fahrzeugantriebsmodi können vom Bediener ausgewählt werden. Unter bestimmten Bedingungen stellen sich die Verfahren auf einen ermittelten idealen Fahrmodus ein. Wenn sich das Fahrzeug beispielsweise in schneereichen oder vereisten Zuständen befindet, kann die Steuerung die Ausgabe von einem Traktionskontrollsystem und einem Stabilitätskontrollsystem aktivieren und/oder erhöhen, um die Fahrzeugtraktion zu erhöhen. Wenn sich das Fahrzeug auf einem Schotterweg befindet, kann die Steuerung als ein anderes Beispiel das Aufhängungssystem so einstellen, dass es weniger steif ist, wodurch ein erhöhter Komfort für die Fahrzeuginsassen bereitgestellt wird.
Die Fahrzeugdynamik kann eine Vielzahl von Modi einschließen, die unterschiedliche Einstellungen an einem oder mehreren Fahrzeugdynamikfunktionen umfassen, einschließlich eines Traktionssteuersystems, eines Stabilitätssteuersystems, eines Servolenkungssystems, eines Fahrzeugbremsassistenzsystems (z. B. ein aktives Bremssystem oder ein vorausschauendes Bremssystem), eines Fahrzeugaufhängungssystems, eines Abgasschalldämpferventils, Antiblockierbremsen und dergleichen. Die Vielzahl von Modi kann einen Trockenmodus, einen Nassmodus, einen Eismodus, einen Schneemodus, einen Geofencing-Bereich-Modus, einen Raue-Oberfläche-Modus, einen Kurvenreiche-Straßen-Modus, einen Steigungsmodus, ein Sandmodus, ein Kiesmodus, ein Unbefestigte-Straßen-Modus und dergleichen einschließen. Jeder der Modi kann unterschiedliche Einstellungen an einem oder mehreren der Fahrzeugdynamikfunktionen umfassen, um das Fahrverhalten während verschiedener Umgebungs- und Straßenbedingungen zu verbessern. Das Verbessern des Fahrverhaltens kann das Erhöhen des Komforts, das Erhöhen der Traktion und das Verringern von Geräuschen, Vibrationen und Härten einschließen. Zusätzlich oder alternativ kann das Verbessern des Fahrverhaltens das Anpassen der Fahrzeugdynamikfunktionen einschließen, sodass eine Änderung des Fahrverhaltens zwischen jedem der Fahrmodi minimiert wird, wodurch es dem Fahrzeugbetreiber ermöglicht wird, sein Fahrverhalten beizubehalten.
Wenn zum Beispiel festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug auf einer kurvenreichen Straße befindet, kann die Fahrzeugaufhängung eine erhöhte Dämpfung der Aufhängung aktivieren, um das Fahrverhalten und den Fahrkomfort zu verbessern. Wenn als weiteres Beispiel festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug auf einer Schotter- oder unbefestigten Straße befindet, kann der Fahrzeugdynamikmodus eine modifizierte Traktionssteuerung und ABS aktivieren, um die Fahrzeugtraktion und die Reifenhaftung auf der unebenen Oberfläche zu erhöhen. In einem Beispiel umfasst die modifizierte Traktionssteuerung eine angepasste Drehmomentverteilung und eine verbesserte Reflexivität gegenüber Zuständen von Schotter- und unbefestigten Straßen im Vergleich zu einer glatten, asphaltierten Straße. Als ein anderes Beispiel kann der Fahrzeugdynamikmodus in Reaktion auf eine Position des Fahrzeugs aktiviert werden, wobei sich das Fahrzeug in einem Geofencing-Bereich befinden kann. Der Geofencing-Bereich kann einem Gebiet entsprechen, das eine oder mehrere von Schulen, Krankenhäusern, Einkaufszentren, Apartmentkomplexen, Großstadt- und/oder Stadtgebieten und dergleichen einschließen kann. Der Fahrzeugdynamikmodus kann ein Abgassystemventil auf eine geschlossenere Position (z. B. eine vollständig geschlossene Position) einstellen, um Geräusche und Störungen zu minimieren. Als ein weiteres Beispiel kann der Fahrzeugdynamikmodus das Schließen des Abgassystemventils aktivieren, um Geräusche und Störungen zu minimieren, wenn das Fahrzeug spät in der Nacht während ausgewiesener Ruhestunden betrieben wird.
Der Geschwindigkeitsbegrenzer kann als Reaktion auf eine Überschreibungsanforderung außer Kraft gesetzt werden. Die Überschreibungsanforderung kann auf der Grundlage einer oder mehrerer Bedingungen akzeptiert oder zurückgewiesen werden. Beispielsweise kann die Überschreibungsanforderung akzeptiert werden, wenn ein Fahrzeugbediener über Qualifikationen (z. B. Schulungen oder dergleichen) verfügt, die es dem Fahrzeugbediener ermöglichen, das Fahrzeug unter gegenwärtigen Bedingungen wünschenswerterweise mit höheren Geschwindigkeiten als der zweiten Höchstgeschwindigkeit zu manövrieren. Wenn das Fahrzeug ein Notfallfahrzeug ist und eine Sirene aktiviert ist, kann der Geschwindigkeitsbegrenzer als ein anderes Beispiel außer Kraft gesetzt werden. Das Betriebsfahrzeug kann einer Behörde oder einem Unternehmen unterstellt sein, die bzw. entscheiden kann, die Überschreibung zu akzeptieren oder abzulehnen. Als ein weiteres Beispiel kann der Geschwindigkeitsbegrenzer basierend auf einer Fahrzeugkonfiguration außer Kraft gesetzt werden. Wenn beispielsweise ein Straßenweg mit einer Vielzahl von spitzen Innenwinkelkurven (z. B. Haarnadelkurven) kurvenreich ist, kann der Geschwindigkeitsbegrenzer außer Kraft gesetzt werden, wenn die Fahrzeugkonfiguration ein kleines Fahrzeug wie ein Personenkraftwagen mit einer steifen Aufhängung einschließt. Wenn es sich bei der Fahrzeugkonfiguration jedoch um einen Sattelzug oder ein anderes großes Fahrzeug handelt, wird der Geschwindigkeitsbegrenzer auf dem Straßenweg möglicherweise nicht außer Kraft gesetzt.
Der Geschwindigkeitsbegrenzer kann in Gas-, Hybrid-, Elektro-, halbautonomen und autonomen Fahrzeugen verwendet werden. Beispielsweise können autonome Fahrzeuge eine begrenzte Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine angepasste Fahrzeugdynamik aufweisen, basierend auf den Bedingungen, die erfüllt sind. In einigen Beispielen können an autonomen Fahrzeugen vorgenommene Anpassungen geringer sein als bei von Menschen betriebenen Fahrzeugen, da der Fahrkomfort bei autonomen Fahrzeugen weniger im Vordergrund steht oder ignoriert wird. Weiterhin kann das Überschreiben des Geschwindigkeitsbegrenzers darauf beruhen, dass das Fahrzeug autonom oder über einen menschlichen Bediener betrieben wird. Befindet sich beispielsweise ein autonomes Fahrzeug auf dem oben beschriebenen kurvenreichen Straßenweg und ist WLAN verfügbar, kann der Geschwindigkeitsbegrenzer außer Kraft gesetzt werden, da das autonome Fahrzeug möglicherweise bevorstehende Abbiegungen vorhersagen kann. Wenn das Fahrzeug jedoch von einem menschlichen Bediener bedient wird oder wenn kein WLAN verfügbar ist, wird der Geschwindigkeitsbegrenzer möglicherweise nicht außer Kraft gesetzt.
In einigen Beispielen der vorliegenden Offenbarung kann zusätzlich oder alternativ eine Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers eingestellt werden. Als solches kann die erste Höchstgeschwindigkeit auf eine Vielzahl von niedrigeren Geschwindigkeiten basierend auf Sichtbarkeit, Fahrer- und Fahrzeugqualifikationen und dergleichen verringert werden. Als ein Beispiel, in dem ein autonomes Fahrzeug und ein von einem menschlichen Bediener betriebenes Fahrzeug auf einem gleichen Straßenweg mit weniger als der Schwellensichtbarkeit fahren, kann der Geschwindigkeitsbegrenzer die Höchstgeschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs auf eine zweite Höchstgeschwindigkeit und die Höchstgeschwindigkeit des von dem menschlichen Bediener betriebenen Fahrzeugs auf eine dritte Höchstgeschwindigkeit reduzieren, wobei die dritte Höchstgeschwindigkeit niedriger als die zweite Höchstgeschwindigkeit ist. In einem Beispiel liegt dies daran, dass das autonome Fahrzeug in der Lage ist, die schlechte Sicht durch Rückmeldung des Navigationssystems in Bezug auf bevorstehende Kurven und Abbiegungen zu kompensieren. Es versteht sich, dass in einigen Beispielen die Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs höher oder geringer sein kann als die Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs, das von dem menschlichen Bediener auf anderen Straßenwegen betrieben wird. Dies kann in Geofencing-Bereichen auftreten, in denen der Fußgängerverkehr relativ hoch ist, da die Bevölkerungsdichte höher als die Schwellenbevölkerungsdichte ist.
Die 1-2 zeigen beispielhafte Konfigurationen mit relativer Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn gezeigt wird, dass sie sich direkt kontaktieren oder direkt gekoppelt sind, können solche Elemente zumindest in einem Beispiel als direkt kontaktierend oder direkt gekoppelt bezeichnet werden. In ähnlicher Weise können Elemente, die zusammenhängend oder benachbart zueinander gezeigt sind, mindestens in einem Beispiel zusammenhängend oder benachbart zueinander sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die sich in einem flächenteilenden Kontakt zueinander befinden, als flächeteilender Kontakt bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können in mindestens einem Beispiel Elemente, die mit nur einem Abstand dazwischen und keinen anderen Komponenten dazwischen positioniert sind, als solche bezeichnet werden. Als ein weiteres Beispiel können Elemente, die übereinander/untereinander, an einander gegenüberliegenden Seiten oder links/rechts voneinander gezeigt sind, als solche relativ zueinander bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, ein oberstes Element oder ein Punkt des Elements als „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein Punkt des Elements kann in mindestens einem Beispiel als „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Wie hierin verwendet, können oben/unten, oberer/unterer, über/unter relativ zu einer vertikalen Achse der Figuren sein und verwendet werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren relativ zueinander zu beschreiben. Als solches sind in einem Beispiel Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein weiteres Beispiel können Formen der in den Figuren dargestellten Elemente mit diesen Formen bezeichnet werden (z. B. kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen). Ferner können Elemente, die sich schneiden, in mindestens einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidende Elemente bezeichnet werden. Weiterhin kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements gezeigt ist oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden. Es versteht sich, dass sich eine oder mehrere Komponenten, die als „im Wesentlichen ähnlich und/oder identisch“ bezeichnet werden, gemäß Herstellungstoleranzen (z. B. innerhalb von 1-5 % Abweichung) voneinander unterscheiden.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugsystems 6, das Antriebsleistung aus dem Kraftmaschinensystem 8 und/oder einem Bordspeicher ableiten kann. Eine Energieumwandlungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Generator, kann betrieben werden, um Energie aus der Fahrzeugbewegung und/oder dem Kraftmaschinenbetrieb zu absorbieren, und dann die absorbierte Energie in eine Energieform umzuwandeln, die zur Speicherung durch die Energiespeichervorrichtung geeignet ist.
Das Kraftmaschinensystem 8 kann eine Kraftmaschine 10 mit einer Vielzahl von Zylindern 30 einschließen. Kraftmaschine 10 schließt einen Kraftmaschineneinlass 23 und einen Kraftmaschinenauslass 25 ein. Der Kraftmaschineneinlass 23 schließt eine Luftansaugdrossel 62 ein, die über einen Ansaugkanal 42 mit dem Kraftmaschinenansaugkrümmer 44 fluidisch gekoppelt ist. Luft kann über den Luftfilter 52 in den Ansaugkanal 42 eintreten. Der Kraftmaschinenauslass 25 schließt einen Abgaskrümmer 48 ein, der zu einem Abgaskanal 35 führt, der das Abgas in die Atmosphäre leitet. Der Kraftmaschinenauslass 25 kann ferner ein Abgasventil 162 in der Nähe des Abgaskanals 35 einschließen, das zum Einstellen des Abgasstroms durch den Abgaskanal 35 konfiguriert ist. Das Abgasventil 162 kann in einigen Beispielen eingestellt werden, um Geräusche zu verringern, die von dem Abgaskanal abgegeben werden, wenn das Fahrzeug zu bestimmten Tageszeiten und/oder durch bestimmte Orte fährt. Der Kraftmaschinenauslass 25 kann eine oder mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen 70 einschließen, die in einer eng gekoppelten Position oder in einer weit unter dem Körper liegenden Position montiert sind. Die eine oder mehreren Abgasreinigungsvorrichtungen können einen Dreiwegekatalysator, eine Mager-NOx-Falle, einen Dieselpartikelfilter, einen Oxidationskatalysator usw. einschließen. Es versteht sich, dass andere Komponenten in der Kraftmaschine enthalten sein können, wie etwa eine Vielzahl von Ventilen und Sensoren, wie hierin weiter ausgeführt. In einigen Ausführungsformen, in denen das Kraftmaschinensystem 8 ein verstärktes Kraftmaschinensystem ist, kann das Kraftmaschinensystem ferner eine Kraftverstärkungsvorrichtung einschließen, wie beispielsweise einen Turbolader (nicht gezeigt).
Das Fahrzeugsystem 6 kann ferner ein Steuersystem 14 einschließen. Das Steuersystem 14 empfängt Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 (von denen verschiedene Beispiele hierin beschrieben sind) und sendet Steuersignale an eine Vielzahl von Stellenantriebe 81 (von denen verschiedene Beispiele hierin beschrieben sind). Als ein Beispiel können die Sensoren 16 einen Abgassensor 126 einschließen, der sich stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung, des Temperatursensors 128 und des Drucksensors 129 befindet. Andere Sensoren, wie zusätzliche Sensoren für Druck, Temperatur, Luft/Kraftstoff-Verhältnis und Zusammensetzung, können an verschiedene Stellen im Fahrzeugsystem 6 gekoppelt sein. Als ein weiteres Beispiel können die Stellenantriebe die Drossel 62 einschließen.
Die Steuerung 12 kann als ein herkömmlicher Mikrocomputer konfiguriert sein, der eine Mikroprozessoreinheit, Eingabe-/Ausgabeports, Nur-Lese-Speicher, Direktzugriffsspeicher, Keep-Alive-Speicher, einen CAN-Bus (Controller Area Network) usw. enthält. Die Steuerung 12 kann als Antriebsstrangsteuermodul (PCM) konfiguriert sein. Die Steuerung kann für zusätzliche Energieeffizienz zwischen Schlaf- und Weckmodus umgeschaltet werden. Die Steuerung kann Eingabedaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingabedaten verarbeiten und die Stellenantriebe in Reaktion auf die verarbeiteten Eingabedaten auf der Grundlage von darin programmierten Befehlen oder Codes auslösen, die einer oder mehreren Routinen entsprechen.
In einigen Beispielen umfasst das Hybridfahrzeug 6 mehrere Drehmomentquellen, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 59 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 6 ein herkömmliches Fahrzeug mit nur einer Kraftmaschine oder ein Elektrofahrzeug mit nur einer oder mehreren Elektromaschinen. In dem gezeigten Beispiel schließt das Fahrzeug 6 eine Kraftmaschine 10 und eine elektrische Maschine 51 ein. Die elektrische Maschine 51 kann ein Motor oder ein Motor/Generator sein. Eine Kurbelwelle der Kraftmaschine 10 und der elektrischen Maschine 51 können über ein Getriebe 54 mit Fahrzeugrädern 59 verbunden sein, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingerückt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen einer Kurbelwelle und der elektrischen Maschine 51 vorgesehen und eine zweite Kupplung 56 ist zwischen der elektrischen Maschine 51 und dem Getriebe 54 bereitgestellt Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Stellenantrieb jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzurücken oder auszurücken, um die Kurbelwelle mit der elektrischen Maschine 51 und den damit verbundenen Bauteilen zu verbinden oder davon zu trennen, und/oder die elektrische Maschine 51 mit dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Bauteilen zu verbinden oder davon zu trennen. Getriebe 54 kann ein Schaltgetriebe, ein Planetengetriebe oder ein anderer Getriebetyp sein. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Arten konfiguriert sein, einschließlich als Parallel-, Reihen- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 51 empfängt elektrische Energie von einer Antriebsbatterie 61, um den Fahrzeugrädern 59 ein Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 51 kann auch als Generator betrieben werden, um elektrische Energie zum Laden der Batterie 61 bereitzustellen, beispielsweise während eines Bremsvorgangs.
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 200, das ähnlich zu dem Hybridfahrzeugsystem 6 von 1 verwendet werden kann. Das Fahrzeugantriebssystem 200 schließt eine Verbrennungskraftmaschine 210 und einen Motor 220 ein. Als nicht einschränkendes Beispiel umfasst die Kraftmaschine 210 eine Brennkraftmaschine und der Motor 220 umfasst einen Elektromotor. Die Kraftmaschine 210 kann im Wesentlichen ähnlich wie die Kraftmaschine 10 von 1 verwendet werden und der Motor 220 kann ähnlich wie die elektrische Maschine 51 von 1 verwendet werden. Der Motor 220 kann konfiguriert sein, um eine andere Energiequelle als die Kraftmaschine 210 zu nutzen oder zu verbrauchen. Beispielsweise kann die Kraftmaschine 210 einen flüssigen Kraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Motorleistung zu erzeugen, während der Motor 220 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Motorleistung zu erzeugen. Als solches kann ein Fahrzeug mit einem Antriebssystem 200 als ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) bezeichnet werden.
Das Fahrzeugantriebssystem 200 kann abhängig von den Betriebsbedingungen, denen das Fahrzeugantriebssystem ausgesetzt ist, eine Vielzahl unterschiedlicher Betriebsmodi verwenden. Einige dieser Modi können ermöglichen, dass die Kraftmaschine 210 in einem Aus-Zustand gehalten wird (d. h. in einen deaktivierten Zustand versetzt wird), in dem die Verbrennung von Kraftstoff im Motor unterbrochen wird. Beispielsweise kann der Motor 220 unter ausgewählten Betriebsbedingungen das Fahrzeug über das Antriebsrad 230 antreiben, wie durch den Pfeil 222 angezeigt, während die Kraftmaschine 210 deaktiviert ist, was hierin als ein reiner Elektrobetrieb bezeichnet werden kann.
In einem anderen Beispiel kann der Motor mit einem Start/Stopp-Merkmal (S/S-Merkmal) 293 ausgestattet sein, wobei die Kraftmaschine 210 während Zeiten, in denen sich das Fahrzeug nicht bewegt, automatisch abgeschaltet werden kann, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer Schwellendrehzahl liegt, wenn die Motordrehzahl unter einer Schwellendrehzahl liegt usw. Das Steuersystem 290 kann mit der Kraftmaschine 210 und dem S/S-Merkmal 293 verbunden sein, um die Start-Stopp-Funktionen auszuführen. Zu den Vorteilen der S/S-Funktionalität kann eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs gegenüber anderen Fahrzeugen gehören, die keine solche Technologie einsetzen. Während des Starts/Stopps kann das Fahrzeug über seinen Schwung und nicht durch die Kraftmaschine 210 oder den Motor 220 angetrieben werden.
Hierin bezieht sich das „automatische“ Ausführen verschiedener Fahrzeugmerkmale, wie beispielsweise S/S, auf das Ausführen der verschiedenen Merkmale ohne Fahrzeugbedienereingabe. Das heißt, der Fahrzeugbediener signalisiert oder fordert nicht direkt die Ausführung des S/S oder anderer automatischer Merkmale an. Daher werden automatische Funktionen automatisch in Reaktion auf aktuelle Betriebsbedingungen ausgeführt und möglicherweise nicht direkt vom Bediener signalisiert.
Während anderer Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 210 in einen deaktivierten Zustand (wie oben beschrieben) versetzt werden, während der Motor 220 betrieben werden kann, um die Energiespeichervorrichtung 250 aufzuladen. Beispielsweise kann der Motor 220 ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 230 empfangen, wie durch den Pfeil 222 angegeben, wobei der Motor die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 250 umwandeln kann, wie durch den Pfeil 224 angegeben. Dieser Vorgang kann als regeneratives Bremsen des Fahrzeugs bezeichnet werden. Somit kann der Motor 220 in einigen Beispielen eine Generatorfunktion bereitstellen. In anderen Beispielen kann der Generator 260 jedoch stattdessen ein Raddrehmoment vom Antriebsrad 230 empfangen, wobei der Generator die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 250 umwandeln kann, wie durch den Pfeil 262 angegeben. In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine 210 während des regenerativen Bremsens deaktiviert werden und die Traktion am Antriebsrad 230 kann negativ sein, sodass der Motor 220 rückwärts drehen und die Energiespeichervorrichtung 250 aufladen kann. Somit kann regeneratives Bremsen von einem reinen Elektrobetrieb unterschieden werden, bei dem der Motor 220 eine positive Traktion am Antriebsrad 230 bereitstellen kann, wodurch ein SOC der Energiespeichervorrichtung 250 verringert wird, während die Kraftmaschine 210 deaktiviert ist.
Während noch anderer Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 210 durch Verbrennen von Kraftstoff betrieben werden, der von dem Kraftstoffsystem 240 erhalten wird, wie durch den Pfeil 242 angezeigt. Zum Beispiel kann die Kraftmaschine 210 betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 230 anzutreiben, wie durch den Pfeil 212 angezeigt, während der Motor 220 deaktiviert ist, wie zum Beispiel während eines Ladungserhaltungsbetriebs. Während anderer Betriebsbedingungen können sowohl die Kraftmaschine 210 als auch der Motor 220 jeweils betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 230 anzutreiben, wie dies durch die Pfeile 212 bzw. 222 angegeben ist. Eine Konfiguration, bei der sowohl die Kraftmaschine als auch der Motor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als ein Fahrzeugantriebssystem vom Paralleltyp oder ein Hybridantrieb bezeichnet werden. Es ist zu beachten, dass in einigen Beispielen der Motor 220 das Fahrzeug über einen ersten Satz von Antriebsrädern antreiben kann und die Kraftmaschine 210 das Fahrzeug über einen zweiten Satz von Antriebsrädern antreiben kann.
In weiteren Beispielen kann das Fahrzeugantriebssystem 200 als ein Fahrzeugantriebssystem vom Serientyp konfiguriert sein, wobei die Kraftmaschine die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Die Kraftmaschine 210 kann vielmehr durch den Motor 220 betrieben werden, der seinerseits das Fahrzeug über das Antriebsrad 230 antreiben kann, wie durch den Pfeil 222 angegeben. Beispielsweise kann die Kraftmaschine 210 während ausgewählter Betriebsbedingungen den Generator 260 antreiben, wie durch den Pfeil 216 angezeigt, der wiederum elektrische Energie an einen oder mehrere der Motoren 220, wie durch den Pfeil 214 angezeigt, oder die Energiespeichervorrichtung 250, wie durch den Pfeil 262 angezeigt, liefern kann. Als ein weiteres Beispiel kann die Kraftmaschine 210 betrieben werden, um den Motor 220 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion bereitstellen kann, um die Motorleistung in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie in der Energiespeichervorrichtung 250 zur späteren Verwendung durch den Motor gespeichert werden kann.
In noch weiteren Beispielen, die nachstehend ausführlicher erörtert werden, kann der Motor 220 so konfiguriert sein, dass er die Kraftmaschine ohne Kraftstoff in einer Vorwärts- (z. B. Standardausrichtung) oder Rückwärtsausrichtung dreht, wobei Energie verwendet wird, die über die Energiespeichervorrichtung 250 bereitgestellt wird, die durch den Pfeil 286 veranschaulicht ist.
Das Kraftstoffsystem 240 kann einen oder mehrere Kraftstoffspeichertanks 244 zum Speichern von Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs enthalten. Beispielsweise kann der Kraftstofftank 244 einen oder mehrere flüssige Kraftstoffe speichern, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Benzin-, Diesel- und Alkoholkraftstoffe. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs als Mischung von zwei oder mehr verschiedenen Kraftstoffen gespeichert werden. Beispielsweise kann der Kraftstofftank 244 konfiguriert sein, um eine Mischung aus Diesel und Biodiesel, Benzin und Ethanol (z. B. E10, E85 usw.) oder eine Mischung aus Benzin und Methanol (z. B. M10, M85 usw.) zu speichern, wodurch diese Kraftstoffe oder Kraftstoffmischungen der Kraftmaschine 210 zugeführt werden können, wie durch den Pfeil 242 angezeigt. Weitere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffmischungen können der Kraftmaschine 210 zugeführt werden, wo sie in der Kraftmaschine verbrannt werden können, um eine Kraftmaschinenleistung zu erzeugen. Die Kraftmaschinenleistung kann verwendet werden, um das Fahrzeug, wie durch den Pfeil 212 angegeben, anzutreiben oder um die Energiespeichervorrichtung 250 über den Motor 220 oder den Generator 260 wieder aufzuladen.
In einigen Beispielen kann die Energiespeichervorrichtung 250 konfiguriert sein, um elektrische Energie zu speichern, die an andere elektrische Lasten geliefert werden kann, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden (außer dem Motor), einschließlich Kabinenheizung und -klimaanlage, Kraftmaschinenstart, Scheinwerfer, Kabinenaudio- und -videosysteme usw. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 250 eine oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren einschließen. In einigen Beispielen kann das Erhöhen der von der Energiespeichervorrichtung 250 zugeführten elektrischen Energie einen rein elektrischen Betriebsbereich verringern, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Das Steuersystem 290 kann mit einem oder mehreren von Kraftmaschine 210, Motor 220, Kraftstoffsystem 240, Energiespeichervorrichtung 250 und Generator 260 kommunizieren. In einigen Beispielen kann das Steuersystem 290 ähnlich der Steuerung 12 von 1 verwendet werden. Das Steuersystem 290 kann sensorische Rückmeldungsinformationen von der Kraftmaschine 210, dem Motor 220, dem Kraftstoffsystem 240, der Energiespeichervorrichtung 250 und/oder dem Generator 260 empfangen. Ferner kann das Steuersystem 290 Steuersignale an einen oder mehrere von Kraftmaschine 210, Motor 220, Kraftstoffsystem 240, Energiespeichervorrichtung 250 und Generator 260 senden, die auf diese sensorische Rückmeldung ansprechen. In einigen Beispielen kann das Steuersystem 290 eine Anzeige einer vom Bediener angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einem Fahrzeugbediener 202 empfangen. Beispielsweise kann das Steuersystem 290 eine sensorische Rückmeldung von dem Pedalstellungssensor 294 empfangen, der mit dem Pedal 292 kommuniziert. Das Pedal 292 kann sich schematisch auf ein Bremspedal und/oder ein Gaspedal beziehen. Ferner kann in einigen Beispielen das Steuersystem 290 in Kommunikation mit einem Fernstartempfänger 295 (oder Transceiver) stehen, der drahtlose Signale 206 von einem Schlüsselanhänger 204 mit einem Fernstartknopf 205 empfängt. In anderen Beispielen (nicht gezeigt) kann ein entfernter Kraftmaschinenstart über ein Mobiltelefon oder ein Smartphone-basiertes System initiiert werden, bei dem das Mobiltelefon eines Benutzers Daten an einen Server sendet und der Server mit dem Fahrzeug kommuniziert, um die Kraftmaschine zu starten.
In einigen Beispielen kann zusätzlich oder alternativ das Fahrzeugantriebssystem 200 so konfiguriert sein, dass es autonom arbeitet (z. B. ohne einen menschlichen Fahrzeugbetreiber). Als solches kann das Steuersystem 290 einen oder mehrere gewünschte Betriebszustände der Kraftmaschine basierend auf geschätzten aktuellen Fahrzuständen bestimmen.
Die Energiespeichervorrichtung 250 kann periodisch elektrische Energie von einer Stromquelle 280 empfangen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs), wie durch den Pfeil 284 angegeben. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 200 als ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) konfiguriert sein, wodurch der Energiespeichervorrichtung 250 elektrische Energie von der Energiequelle 280 über ein elektrisches Energieübertragungskabel 282 zugeführt werden kann. Während eines Wiederaufladevorgangs der Energiespeichervorrichtung 250 von der Energiequelle 280 kann das elektrische Übertragungskabel 282 die Energiespeichervorrichtung 250 und die Energiequelle 280 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 282 zwischen der Energiequelle 280 und der Energiespeichervorrichtung 250 trennen. Das Steuersystem 290 kann die in der Energiespeichervorrichtung gespeicherte Menge an elektrischer Energie identifizieren und/oder steuern, die als Ladezustand (State of Charge, SOC) bezeichnet werden kann.
In anderen Beispielen kann das elektrische Übertragungskabel 282 weggelassen werden, wobei elektrische Energie drahtlos an der Energiespeichervorrichtung 250 von der Energiequelle 280 empfangen werden kann. Beispielsweise kann die Energiespeichervorrichtung 250 elektrische Energie von der Energiequelle 280 über eine oder mehrere von elektromagnetischer Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz empfangen. Als solches sollte erkannt werden, dass jeder geeignete Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 250 von einer Energiequelle verwendet werden kann, die keinen Teil des Fahrzeugs umfasst. Auf diese Weise kann der Motor 220 das Fahrzeug antreiben, indem eine andere Energiequelle als der von der Kraftmaschine 210 verwendete Kraftstoff verwendet wird.
Das Kraftstoffsystem 240 kann periodisch Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle empfangen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 200 durch Aufnehmen von Kraftstoff über eine Kraftstoffabgabevorrichtung 270 betankt werden, wie durch den Pfeil 272 angegeben. In einigen Beispielen kann der Kraftstofftank 244 konfiguriert sein, um den von der Kraftstoffabgabevorrichtung 270 empfangenen Kraftstoff zu speichern, bis er der Kraftmaschine 210 zur Verbrennung zugeführt wird. In einigen Beispielen kann das Steuersystem 290 eine Anzeige des im Kraftstofftank 244 gespeicherten Kraftstoffstands über einen Kraftstoffstandsensor empfangen. Der Kraftstoffstand, der im Kraftstofftank 244 gespeichert ist (z. B. wie durch den Kraftstoffstandsensor ermittelt), kann dem Fahrzeugbetreiber beispielsweise über eine Kraftstoffanzeige oder eine Anzeige in einer Fahrzeuginstrumententafel 296 mitgeteilt werden.
Das Fahrzeugantriebssystem 200 kann auch einen Umgebungstemperatur-/Feuchtigkeitssensor 298 und einen Stabilitätssteuersensor, wie beispielsweise einen Radgeschwindigkeits- und/oder einen Quer- und/oder Längsbeschleunigungs- und/oder einen Gierratensensor 299, einschließen. Die Fahrzeuginstrumententafel 296 kann Anzeigeleuchten und/oder eine textbasierte Anzeige einschließen, in der einem Bediener Nachrichten angezeigt werden. Die Fahrzeuginstrumententafel 296 kann auch verschiedene Eingabeabschnitte zum Empfangen einer Bedienereingabe einschließen, wie beispielsweise Knöpfe, Berührungsbildschirme, Spracheingabe/-erkennung usw. Zum Beispiel kann die Fahrzeuginstrumententafel 296 einen Betankungsknopf 297 enthalten, der von einem Fahrzeugbediener manuell betätigt oder gedrückt werden kann, um die Betankung einzuleiten. Beispielsweise kann, wie nachstehend ausführlicher beschrieben, in Reaktion darauf, dass der Fahrzeugbediener den Betankungsknopf 297 betätigt, ein Kraftstofftank in dem Fahrzeug druckentlastet werden, sodass eine Betankung durchgeführt werden kann.
Das Steuersystem 290 kann unter Verwendung geeigneter Kommunikationstechnologie, wie im Stand der Technik bekannt, kommunikativ mit anderen Fahrzeugen oder Infrastrukturen gekoppelt sein. Beispielsweise kann das Steuersystem 290 über ein drahtloses Netzwerk 231, das Wi-Fi, Bluetooth, eine Art von Mobilfunkdienst, ein drahtloses Datenübertragungsprotokoll usw. umfassen kann, mit anderen Fahrzeugen oder Infrastrukturen gekoppelt sein. Das Steuersystem 290 kann Informationen bezüglich Fahrzeugdaten, Fahrzeugdiagnose, Verkehrsbedingungen, Fahrzeug Standortinformationen, Fahrzeugbetriebsverfahren usw. über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Technologie (V2V), Fahrzeug-zu-Infrastruktur-zu-Fahrzeug-Technologie (V2I2V) und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Technologie (V2I oder V2X) senden (und empfangen). Die Kommunikation und die Informationen, die zwischen Fahrzeugen ausgetauscht werden, können entweder direkt zwischen Fahrzeugen oder Multi-Hop sein. In einigen Beispielen kann eine Kommunikation mit größerer Reichweite (z. B. WiMax) anstelle von oder in Verbindung mit V2V oder V2I2V verwendet werden, um den Abdeckungsbereich um einige Meilen zu erweitern. In noch weiteren Beispielen kann das Fahrzeugsteuersystem 290 über ein drahtloses Netzwerk 231 und das Internet (z. B. Cloud) mit anderen Fahrzeugen oder Infrastrukturen kommunikativ gekoppelt sein, wie es im Stand der Technik allgemein bekannt ist. Ein Beispiel einer V2V-Kommunikationsvorrichtung kann ein DSRC-Netzwerk (Dedicated Short Range Communication) einschließen, das es Fahrzeugen innerhalb einer Schwellennähe (z. B. etwa 1.500 Meter/5.000 Fuß) ermöglichen kann, ohne Internetverbindung zu kommunizieren (z. B. Informationen zu übertragen).
Das Fahrzeugsystem 200 kann auch ein Bordnavigationssystem 232 (zum Beispiel ein globales Positionsbestimmungssystem) einschließen, mit dem ein Bediener des Fahrzeugs interagieren kann. Das Navigationssystem 232 kann einen oder mehrere Positionssensoren einschließen, um das Schätzen der Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeughöhe, Fahrzeugposition/-position usw. zu unterstützen. Diese Informationen können verwendet werden, um auf Kraftmaschinenbetriebsparameter wie den lokalen Luftdruck zu schließen. Wie oben erläutert, kann das Steuersystem 290 ferner konfiguriert sein, um Informationen über das Internet oder andere Kommunikationsnetze zu empfangen. Vom GPS empfangene Informationen können mit über das Internet verfügbaren Informationen verknüpft werden, um die örtlichen Wetterbedingungen, örtlichen Fahrzeugvorschriften usw. zu bestimmen.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeugantriebssystem 200 eine oder mehrere Bordkameras 235 einschließen. Die Bordkameras 235 können beispielsweise Fotos und/oder Videobilder an das Steuersystem 290 übermitteln. In einigen Beispielen können Bordkameras verwendet werden, um beispielsweise Bilder innerhalb eines vorbestimmten Radius des Fahrzeugs aufzuzeichnen. Die Bordkameras 235 können an einer Innen- oder einer Außenfläche des Fahrzeugs angeordnet sein, sodass ein Bereich sichtbar gemacht werden kann, der das Fahrzeug umgibt und/oder an dieses angrenzt.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeugantriebssystem 200 ferner eine oder mehrere Solarzellen 291 einschließen, die im Inneren oder Äußeren des Fahrzeugs angeordnet sind. Die Solarzellen 291 können eine Rückmeldung bezüglich einer Menge an Umgebungslicht bereitstellen. Solarzellen 291 können in einigen Beispielen verwendet werden, um zu bestimmen, wann ein Sonnenaufgang oder ein Sonnenuntergang auftritt, wenn keine Internetverbindung verfügbar ist.
In einem Beispiel kann ein Sonnenaufgang einen Zeitpunkt einschließen (z. B. Uhrzeit für einen bestimmten Wochentag), zu dem die Sonne zum ersten Mal am Horizont an einem Ort auf der Erde sichtbar ist, an dem sich das Fahrzeug zu diesem Zeitpunkt befindet, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Sonne vollständig sichtbar ist. In ähnlicher Weise kann ein Sonnenuntergang eine Zeit einschließen (z. B. Uhrzeit für einen bestimmten Wochentag), zu der die Sonne zuletzt am Horizont vollständig sichtbar ist, und zwar an einem Ort auf der Erde, an dem sich das Fahrzeug zu diesem Zeitpunkt befindet, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem es zum ersten Mal nicht mehr sichtbar ist. Ein Sonnenaufgangs-/Sonnenuntergangsereignis kann erfasst werden, indem bestimmt wird, ob die aktuelle Uhrzeit zu einer vorhergesagten Sonnenaufgangs- oder Sonnenuntergangszeit liegt, die aus Wetterübertragungsinformationen, Internetwetterdaten usw. empfangen wird. Ferner kann die Sonnenaufgangs-/Sonnenuntergangszeit aus einer Echtzeiterfassung einer Solarzellenausgabe oder einer anderen Lichtsensorausgabe bestimmt werden, die in dem Fahrzeug angebracht ist und über/unter den jeweiligen Schwellenwerten liegt.
Die Steuerung 12 kann als ein herkömmlicher Mikrocomputer konfiguriert sein, der eine Mikroprozessoreinheit, Eingabe-/Ausgabeports, Nur-Lese-Speicher, Direktzugriffsspeicher, Keep-Alive-Speicher, einen CAN-Bus (Controller Area Network) usw. enthält. Die Steuerung 12 kann als Antriebsstrangsteuermodul (PCM) konfiguriert sein. Die Steuerung kann für zusätzliche Energieeffizienz zwischen Schlaf- und Weckmodus umgeschaltet werden. Die Steuerung kann Eingabedaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingabedaten verarbeiten und die Stellenantriebe in Reaktion auf die verarbeiteten Eingabedaten auf der Grundlage von darin programmierten Befehlen oder Codes auslösen, die einer oder mehreren Routinen entsprechen.
In einem Beispiel kann eine Rückmeldung von den Solarzellen 291, den Bordkameras 235, dem Umgebungstemperatursensor 298, dem Gierratensensor 299 und dergleichen verwendet werden, um eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit einzustellen. Wenn zum Beispiel einer oder mehrere der Sensoren feststellen, dass die Sichtweite unter einem Schwellenwert der Sichtbarkeit liegt, kann die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit verringert werden. Somit kann eine unbegrenzte, unverfälschte Fahrzeughöchstgeschwindigkeit als erste Geschwindigkeit bezeichnet werden. Alternativ kann die erste Geschwindigkeit vom Fahrzeughersteller auf der Grundlage von Fahrzeugteilsystemparametern wie der Antriebsstranghaltbarkeit oder der Reifengeschwindigkeitsbewertung bestimmt werden. Eine verringerte, verfälschte Fahrzeughöchstgeschwindigkeit kann als zweite Geschwindigkeit bezeichnet werden. Die erste Geschwindigkeit kann zusätzlich oder alternativ als Reaktion darauf, dass die Traktion geringer ist als eine Schwellentraktion, auf eine zweite Geschwindigkeit verringert werden.
Die Schwellensichtbarkeit kann auf einer Entfernung basieren, die ein Fahrzeugbediener aus dem Fahrzeug heraus visualisieren kann, was basierend auf einer Rückmeldung von den Bordkameras 235 und den Solarzellen 291 bestimmt werden kann. Die Sicht kann durch eine oder mehrere Bedingungen beeinträchtigt werden, einschließlich Wetter, Tageszeit und Standort. Wenn es beispielsweise stark regnet, kann die Sicht beeinträchtigt sein, und der Fahrzeugbetreiber kann infolgedessen weniger von einem Fahrweg sehen. Wenn zusätzlich oder alternativ die Tageszeit die Nachtzeit ist, kann die Sicht ebenfalls eingeschränkt sein. Darüber hinaus kann die Sicht beeinträchtigt werden, wenn sich eine Fahrzeugposition entlang eines kurvigen Fahrwegs befindet, der eine Vielzahl von Kurven umfasst, wobei Umgebungslandschaften Abschnitte des Fahrwegs verdecken. In einem Beispiel entspricht die Schwellensichtbarkeit etwa 24 Kilometer (15 Meilen). In einem anderen Beispiel entspricht die Schwellensichtbarkeit etwa 19 Kilometer (12 Meilen). In einem anderen Beispiel entspricht die Schwellensichtbarkeit etwa 16 Kilometer (10 Meilen). In einem anderen Beispiel entspricht die Schwellensichtbarkeit etwa 13 Kilometer (8 Meilen). In einem anderen Beispiel entspricht die Schwellensichtbarkeit etwa 8 Kilometer (5 Meilen). In einem anderen Beispiel entspricht die Schwellensichtbarkeit etwa 3,2 Kilometer (2 Meilen). In einem anderen Beispiel entspricht die Schwellensichtbarkeit etwa 1,6 Kilometer (1 Meile). In einem anderen Beispiel entspricht die Schwellensichtbarkeit etwa 30 Meter (100 Fuß). Zusätzlich oder alternativ kann die Schwellensichtbarkeit weniger als etwa 152 Meter (500 Fuß) betragen. Zusätzlich oder alternativ kann die Schwellensichtbarkeit weniger als etwa 61 Meter (200 Fuß) betragen.
Die Fahrkapazität und die Schwellentraktion können auf einem Reibungsbetrag basieren, der von einem Boden ausgeht, auf dem das Fahrzeug zu den Fahrzeugreifen angetrieben wird. Das Ausmaß der Reibung kann von den Wetterbedingungen, der Straßenkurve, der Bodenneigung, dem Standort und der Landschaft, der Temperatur, der Bodenzusammensetzung und der Reifenlauffläche abhängen. Wenn der Boden beispielsweise eine gut gepflegte Straße ist und das Wetter trocken und warm ist, kann die Reibung relativ hoch sein. Wenn der Boden jedoch eine Schotterstraße ist, kann die Reibung relativ gering sein. Zusätzlich oder alternativ kann, wenn das Wetter Schnee oder Regen umfasst und/oder wenn die Umgebungstemperatur unter einer Gefriertemperatur liegt, der Reibungsbetrag relativ niedrig sein (z. B. bei einem solchen Betrag, dass die Reibung geringer ist als die Traktionsschwelle).
Wie hierin beschrieben wird, kann die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit über einen Geschwindigkeitsbegrenzer automatisch von einer ersten Fahrzeughöchstgeschwindigkeit auf eine Vielzahl von niedrigeren Fahrzeughöchstgeschwindigkeiten begrenzt werden. Als solches kann eine Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers so eingestellt werden, dass die erste Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in Reaktion auf Umgebungsbedingungen wie Sicht, Traktion und Fahrzeugort auf eine niedrigere Fahrzeughöchstgeschwindigkeit verringert wird.
Wie auch hierin beschrieben, kann die Fahrzeugdynamik automatisch von einer normalen Einstellung zu einer Vielzahl von niedrigeren Fahrzeugeinstellungen geändert werden. Als solches kann eine Größe der Fahrzeugdynamikmodi so eingestellt werden, dass der Normalmodus in Reaktion auf Umgebungsbedingungen wie Sicht, Traktion und Fahrzeugort auf eine niedrigere Einstellung verringert wird.
Es wird nun auf 3 Bezug genommen, die ein Flussdiagramm auf hoher Ebene veranschaulicht, das ein Verfahren 300 zum Einstellen von Fahrzeugbetriebsparametern wie beispielsweise einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahrzeugdynamik darstellt. In einem Beispiel ist die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 300 und der übrigen hierin enthaltenen Verfahren können von einer Steuerung ausgeführt werden, die auf Anweisungen basiert, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen, die von Sensoren des Kraftmaschinensystems, wie die oben unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Kraftmaschinenstellenantriebe des Kraftmaschinensystems verwenden, um den Kraftmaschinenbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
Das Verfahren 300 beginnt bei 302, das das Bestimmen, Schätzen und/oder Messen eines oder mehrerer aktueller Kraftmaschinenbetriebsparameter einschließen kann. Die aktuellen Kraftmaschinenbetriebsparameter können einen oder mehrere von Krümmerunterdruck, Drosselklappenstellung, Kraftmaschinendrehzahl, Kraftmaschinentemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit und Luft/Kraftstoff-Verhältnis einschließen.
Das Verfahren 300 fährt mit 304 fort, das das Bestimmen einschließen kann, ob Umgebungsbedingungen das Fahrverhalten beeinflussen. Umgebungsbedingungen können das Fahrverhalten beeinträchtigen, wenn die Reaktionszeit oder der Fahrkomfort verringert wird. Die Reaktionszeit kann einer Entfernung entsprechen, die gewünscht wird, um ein Fahrzeug basierend auf aktuellen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen und aktuellen Fahrbedingungen anzuhalten. Als solches kann die Reaktionszeit abnehmen, wenn die zum Anhalten des Fahrzeugs gewünschte Entfernung zunimmt. Das heißt, wenn der Abstand zum Anhalten von etwa 15 Metern (50 Fuß) auf etwa 30 Meter (100 Fuß) zunimmt, kann das Fahrzeug bei gleicher Geschwindigkeit um etwa 15 Meter (50 Fuß) langsamer werden. Längere Reaktionszeiten und Entfernungen werden durch eine niedrigere Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs ermöglicht.
Zu den Bedingungen, die die Reaktionszeit beeinflussen können, gehören Sichtbarkeit, Traktion und Standort. Wenn beispielsweise die Sichtbarkeit unter einem Schwellenwert liegt, kann sich die Gesamtreaktionszeit verringern. Das heißt, der Fahrzeugbetreiber und/oder die Bordkameras können Objekte auf einer Straße oder deren Umgebung aufgrund äußerer Hindernisse möglicherweise nicht so schnell sichtbar machen. Zusätzlich oder alternativ können, während die Sichtbarkeit größer oder gleich der Schwellensichtbarkeit sein kann, die Traktion und andere Bedingungen, die das Fahrverhalten beeinflussen können, die Reaktionszeit verringern. Wenn beispielsweise die Traktion (z. B. die Radtraktion des Fahrzeugs) aufgrund eines Straßenzustands gering ist (z. B. die Straßenoberfläche nass ist, die Straße eine Schotterstraße ist usw.), kann sich auch die Reaktionszeit verringern. Zusätzlich oder alternativ kann die Reaktionszeit verringert werden, wenn eine Bevölkerungsdichte eines Ortes des Fahrzeugs relativ hoch ist. Eine Bevölkerungsdichte kann hoch sein, wenn der Ort einer Schule, einem Krankenhaus, einem Einkaufszentrum, einem Stadtgebiet, einem Wanderweg oder dergleichen entspricht.
Der Fahrkomfort kann aufgrund von Straßenbedingungen, wie z. B. Laufruhe, Traktion und dergleichen, abnehmen. Wenn zum Beispiel die Straßenbedingungen das auf ein Lenkrad ausgeübte Drehmoment erhöhen, kann eine elektronische Servolenkung erhöht werden, um einen Kraftbetrag zu verringern, der von einem Fahrzeugbetreiber ausgeübt wird, um das Lenkrad zu betätigen. Zusätzlich oder alternativ können, wenn die Straßenbedingungen ungleichmäßig sind (z. B. holprig sind), die Stöße so eingestellt werden, dass sie weniger steif und/oder weniger dämpfend sind, sodass von der Straße und/oder der Bodenoberfläche ausgehende Schwingungen durch die Stöße gemildert werden, Dadurch erhöht sich ein Fahrkomfort.
Wenn bestimmt wird, dass die aktuellen Umgebungsbedingungen das Fahrverhalten nicht beeinflussen, fährt das Verfahren 300 mit 306 fort, um die aktuellen Kraftmaschinenbetriebsparameter beizubehalten und eine Fahrzeuggeschwindigkeit nicht zu begrenzen oder die Fahrzeugdynamik nicht anzupassen. Als solches kann eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit (z. B. eine maximale Fahrzeuggeschwindigkeit) unverändert bleiben. Wenn zum Beispiel die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs etwa 322 Kilometer (km/h), bzw. 200 Meilen pro Stunde (mph) beträgt, bleibt die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs gleich 322 Kilometer pro Stunde, bzw. 200 Meilen pro Stunde, und ein Geschwindigkeitsbegrenzer ist nicht aktiviert. Als ein weiteres Beispiel schließt die aktuelle Fahrzeugdynamik ein, dass wenn die Traktionssteuerung und die Stabilitätssteuerung ausgeschaltet sind, dann kann das Verfahren 300 die Traktions- und Stabilitätssteuerung ausgeschaltet halten.
Wenn bestimmt wird, dass die aktuellen Fahrbedingungen das Fahrverhalten verringern, indem die Gesamtreaktionszeit des Fahrzeugbetreibers verringert wird, sodass der Fahrzeugbetreiber weniger Zeit hat, auf einen Straßenzustand zu reagieren oder das Fahrzeug weniger Zeit hat, um eine Fahrzeugbetreiberanforderung zu vervollständigen, oder indem der Fahrkomfort verringert wird, fährt das Verfahren 300 mit 308 fort, um Kraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebsparameter einzustellen, die eine oder mehrere der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und Fahrzeugdynamik enthalten. Die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist durch einen Betrag begrenzt, der fest oder dynamisch sein kann. In einigen Beispielen kann die Menge ein Prozentsatz zwischen 5 und 50 % sein. Die Menge kann basierend auf einer geschätzten Reaktionszeit eingestellt werden. Wenn zum Beispiel die Reaktionszeit relativ niedrig ist, kann die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzter sein als wenn die Reaktionszeit höher wäre (z. B. mehr Abstand zum Anhalten erwünscht als weniger). Befindet sich das Fahrzeug beispielsweise auf einer vereisten Straße mit einer Sichtweite unterhalb der Schwellensichtbarkeit, kann die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit stärker verringert werden (z. B. über einen größeren Prozentsatz) als auf einer trockenen Straße mit einer Sichtweite unterhalb der Schwellensichtbarkeit.
Der Betrag, um den die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt ist, kann in einigen Beispielen zwischen 5 und 45 % liegen. In einigen Beispielen liegt zusätzlich oder alternativ der Betrag, um den die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt ist, zwischen 10 und 40 %. In einigen Beispielen liegt zusätzlich oder alternativ der Betrag, um den die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt ist, zwischen 15 und 35 %. In einigen Beispielen liegt zusätzlich oder alternativ der Betrag, um den die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt ist, zwischen 20 und 75 %. In einigen Beispielen liegt zusätzlich oder alternativ der Betrag, um den die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt ist, zwischen 23 und 27 %. In einem Beispiel ist die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine feste Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt, wie beispielsweise etwa 193 Kilometer (120 Meilen) pro Stunde. Die festgelegte Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs kann jedoch basierend auf einer Fahrzeugbasis, die auf einer Fahrzeugbetreiberschulung, Fahrzeugmerkmalen an Bord und dergleichen basiert, angepasst werden. Wenn zum Beispiel ein Fahrzeugbetreiber für das Fahren bei schwachem Umgebungslicht (z. B. bei Nacht) geschult ist, kann seine Höchstgeschwindigkeit im Vergleich zu einem ungeübten Fahrzeugbetreiber, der unter ähnlichen Bedingungen fährt, weniger oder überhaupt nicht begrenzt sein. Wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein kleines Personenkraftfahrzeug (z. B. eine Limousine) handelt, kann die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Vergleich zu einem größeren Fahrzeug (z. B. einem Sattelschlepper) geringer sein.
Die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs kann auf eine dem Fachmann bekannte Weise elektronisch begrenzt werden. In einem Beispiel kann der Geschwindigkeitsbegrenzer das Begrenzen einer Kraftstoffeinspritzung einschließen, um eine Fahrzeugleistungsabgabe unabhängig von einer Fahreranforderung zu begrenzen. Sobald eine begrenzte Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht ist, kann eine Kraftstoffeinspritzmenge nicht erhöht werden, sodass die begrenzte Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs nicht überschritten wird.
Das Einstellen der Fahrzeugdynamik schließt das Einstellen einer oder mehrerer Steifigkeiten eines Fahrzeugaufhängungssystems, einer elektrischen Servolenkung, einer elektrischen Stabilitätssteuerung, eines Bremsassistenten und einer Traktionssteuerung ein. Durch Einstellen einer oder mehrerer dieser Dynamiken und einer Größe ihrer jeweiligen Leistungen kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs unter Umgebungsbedingungen, bei denen das Fahrverhalten abnehmen kann, verbessert und/oder aufrechterhalten werden. Umgebungsbedingungen, die zu einer Anpassung der Fahrzeugdynamik führen können, können Bedingungen umfassen, die denen ähneln, bei denen die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt ist. Daher können in einigen Beispielen die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und die Fahrzeugdynamik zusammen eingestellt werden. Zusätzlich oder alternativ kann nur eine der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit oder Fahrzeugdynamik eingestellt werden.
Wenn beispielsweise das Fahrzeug ein Notfallfahrzeug wie ein Polizeifahrzeug ist und seine Sirenen aktiviert sind und wenn die Umgebungsbedingungen das Fahrverhalten verringern, kann nur die Fahrzeugdynamik angepasst werden, während die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit unverändert bleibt. Während das Einstellen der Fahrzeugdynamik indirekt die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit beeinflussen kann, werden in dem vorliegenden Beispiel die Fahrzeugbetriebsparameter nicht eingestellt, um die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit direkt zu beeinflussen. Die Aerodynamik und andere Faktoren aufgrund der eingestellten Fahrzeugdynamik können sich jedoch auf die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs auswirken. In einem Beispiel schließt das Einstellen von Fahrzeugbetriebsparametern zum direkten Einstellen der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit die Drosselklappenposition, die Kraftstoffeinspritzmenge, den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, den Zündfunkenzeitpunkt, die Verstärkung, das Verdichtungsverhältnis, die Leistung des Elektromotors und eine Anzahl aktivierter Zylinder ein.
Als ein anderes Beispiel kann das Einstellen der Fahrzeugdynamik das Einstellen eines oder mehrerer der Fahrzeugdynamikfunktionen derart umfassen, dass ein Fahrzeugdynamikmodus geändert wird. Wie oben erwähnt, kann der Fahrzeugdynamikmodus einer von einer Vielzahl von Modi sein, wobei die Vielzahl der Modi einen oder mehrere von einem Trockenmodus, einem Nassmodus, einem Eismodus, einem Schneemodus, einem Geofencing-Bereich-Modus, einem Raue-Oberfläche-Modus, einem Kurvenreiche-Straßen-Modus, einem Steigungsmodus, einem Sandmodus, einem Kiesmodus, einem Unbefestigte-Straßen-Modus und dergleichen einschließen. Die Modi können sich in Bezug auf Anpassungen an einem oder mehreren der Fahrzeugdynamikfunktionen voneinander unterscheiden, wobei die Anpassungen vorgenommen werden, um wahrnehmbare Änderungen des Fahrverhaltens in Bezug auf den Fahrzeugbetreiber und/oder die Fahrzeuginsassen abzuschwächen. Daher können Anpassungen der Fahrzeugdynamikfunktionen immer noch auftreten, wenn das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug ist.
In 4 ist ein Verfahren 400 zum Bestimmen einer oder mehrerer äußerer Bedingungen eines Fahrzeugs zum Einstellen einer Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und einer oder mehrerer Fahrzeugdynamiken gezeigt. Das Verfahren 400 beginnt bei 402, das das Abrufen von Fahrzeugstandortdaten umfasst. Ein Navigationssystem, ein GPS, eine Mobilfunkvorrichtung oder ein andere Internetvorrichtung kann eine Rückmeldung an eine Fahrzeugsteuerung (z. B. die Steuerung 12 von 1) oder an ein drahtloses Netzwerk bereitstellen. Zusätzlich oder alternativ kann ein GOES-Radar verwendet werden, um eine Position des Fahrzeugs zu bestimmen.
Das Verfahren 400 fährt mit 404 fort, das das Messen eines Umgebungslichts 406, eines Straßentyps und/oder einer Geschwindigkeitsbegrenzung 407, eines Wetters 408 und einer Tageszeit 410 einschließt. Umgebungslicht (außerhalb des Fahrzeugs, in einer Umgebung des Fahrzeugs) kann über eine Photovoltaikzelle oder eine andere Lichtmessvorrichtung (z. B. Solarzelle 291 von 2) gemessen werden, die an oder in der Nähe eines Außenumfangs des Fahrzeugs angeordnet ist. In einigen Beispielen kann eine Umgebungslichtmenge mit einer Umgebungslichtschwelle verglichen werden, wobei dann, wenn die Umgebungslichtmenge geringer als die Umgebungslichtschwelle ist, die Sichtbarkeit unter der Schwellensichtbarkeit liegen kann. Das Umgebungslicht kann nach einem Sonnenuntergang unter dem Schwellenwert des Umgebungslichts und nach einem Sonnenaufgang über oder auf gleicher Höhe mit dem Schwellenwert des Umgebungslichts liegen. Stadtlichtverschmutzung kann jedoch auch verwendet werden, um die Sichtbarkeit zu bestimmen, und in einigen Beispielen kann die Sichtbarkeit über der Schwellensichtbarkeit liegen, selbst wenn das Umgebungslicht unter dem Umgebungslichtschwellenwert liegt. Straßeninformationen können das Bestimmen eines Straßentyps (z. B. Fahrbahn, Schotter, Schmutz, Gelände usw.), einer Geschwindigkeitsbegrenzung und von Oberflächenzuständen einschließen. In einem Beispiel kann, wenn ein Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen für die Straße unbekannt ist, weil ein Zeichen nicht ausgeschildert ist oder Daten für die Straße nicht verfügbar sind, das Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen der Straße basierend auf der visualisierten Umgebung abgeleitet werden. Wenn zum Beispiel eine Schule, ein Krankenhaus oder dergleichen visualisiert wird, kann angenommen werden, dass die Straßengeschwindigkeitsbegrenzung etwa 32 Kilometer (20 Meilen) pro Stunde beträgt. Wenn ein oder mehrere Geschäftsgebäude zu beiden Seiten der Straße angeordnet sind, kann von einer Geschwindigkeitsbegrenzung von etwa 48 Kilometer (30 Meilen) pro Stunde ausgegangen werden. Zusätzlich oder alternativ kann, wenn die Geschwindigkeitsbegrenzung unbekannt ist, eine gewünschte Geschwindigkeitsbegrenzung basierend auf einem oder mehreren der erfassten Fahrzeugstandortdaten (z. B. Wetter, Licht, Anzahl von Fußgängern, Straßentyp und dergleichen) berechnet werden.
Das Wetter (außerhalb des Fahrzeugs, in einer Umgebung des Fahrzeugs) kann über einen Satz von Fahrzeugsensoren an Bord gemessen werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Temperatursensor und einen Feuchtigkeitssensor. Zusätzlich oder alternativ kann eine Rückmeldung von dem drahtlosen Netzwerk, dem Navigationssystem, einer zellularen Vorrichtung oder einer anderen Vorrichtung das aktuelle Wetter und die Wettervorhersage bereitstellen. Die Uhrzeit kann über eine Borduhr gemessen werden, die in das Navigationssystem oder ein anderes System des Fahrzeugs integriert sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Borduhr eine einzelne Vorrichtung sein, beispielsweise ein Zeitgeber, der verwendet wird, um die Zeit an einem 24-Stunden-Tag zusammen mit der für verschiedene andere Fahrzeugaufgaben verstrichenen Zeit zu verfolgen.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeug zusätzlich oder alternativ zu einer Fahrzeugflotte gehören, die eine Vielzahl von Fahrzeugen umfasst. Die mehreren Fahrzeuge können über das drahtlose Netzwerk des DSRC-Netzwerks kommunizieren. Als solches kann nur ein Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen die Sensoren umfassen, die zum Messen von Umgebungslicht, Wetter und Zeit verwendet werden. Das eine Fahrzeug kann die Informationen an andere Fahrzeuge in der Nähe in derselben Zeitzone oder in demselben geografischen Gebiet weiterleiten, die ähnliche Umgebungslicht- und Wetterbedingungen aufweisen. Somit können Herstellungskosten pro Fahrzeug der Fahrzeugflotte reduziert werden.
Das Verfahren 400 fährt mit 412 fort, das das Bestimmen umfasst, ob Geschwindigkeitsbegrenzerbedingungen erfüllt sind. Bedingungen zum Begrenzen einer Fahrzeughöchstgeschwindigkeit (z. B. einer Maximalgeschwindigkeit) können erfüllt sein, wenn Umgebungslicht, Straßentyp oder -bedingung, Wetter und/oder Tageszeit die Sichtbarkeit auf einen Betrag verringern, der geringer als die Schwellensichtbarkeit ist.
Wenn eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist und die Sichtbarkeit des Fahrzeugs größer oder gleich der Schwellensichtbarkeit ist, fährt das Verfahren 400 mit 414 fort, um zu bestimmen, ob sich ein Fahrzeugort in einem Geofencing-Bereich befindet. Hierin beziehen sich Geofencing-Bereiche auf Gebiete, die eine Bevölkerungsdichte aufweisen, die größer als eine Schwellendichte ist (z. B. 100 Menschen pro km²), sodass die Bevölkerungsdichte die Reaktionszeiten beeinflussen kann. Einige Geofencing-Bereiche können geographische Gebiete umfassen, einschließlich Krankenhäusern, Schulen, städtischen/großstädtischen Gebieten, Einkaufszentren, Wanderwegen und dergleichen und einem Radius, der sich davon erstreckt. Der Radius kann in einigen Beispielen weniger als etwa 16 Kilometer (10 Meilen) betragen. In anderen Beispielen kann zusätzlich oder alternativ der Radius kleiner als etwa 8 Kilometer (5 Meilen) sein. In einigen Beispielen kann zusätzlich oder alternativ der Radius kleiner als etwa 3,2 Kilometer (2 Meilen) sein. In einem Beispiel beträgt der Radius weniger als etwa 1,6 Kilometer (1 Meile). Die bei 402 abgerufenen Fahrzeugstandortdaten können einem Querverweis unterzogen werden, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in einem Geofencing-Bereich befindet.
Befindet sich das Fahrzeug nicht in einem Geofencing-Bereich, fährt das Verfahren 400 mit 416 fort, um die aktuellen Kraftmaschinenbetriebsparameter beizubehalten, und begrenzt die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit nicht und passt die Fahrzeugdynamik nicht an. Als solches kann das Fahrzeug frei sein, mit seiner Höchstgeschwindigkeit zu fahren, ohne dass die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt (z. B. verringert) wird.
Zurückkehrend zu 412 und 414 schreitet das Verfahren 400 zu 418 fort, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu begrenzen und/oder die Fahrzeugdynamik anzupassen, wenn eine oder mehrere der Geschwindigkeitsbegrenzungsbedingungen erfüllt sind und/oder wenn sich der Fahrzeugstandort in einem Geofencing-Bereich befindet. Wie oben beschrieben, kann die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit (z. B. eine maximale Fahrzeuggeschwindigkeit) durch Reduzieren einer Kraftstoffeinspritzmenge, eines kurzen Gangs und dergleichen begrenzt werden. Auf diese Weise wird die Fahrzeuggeschwindigkeit von einer ersten Höchstgeschwindigkeit auf eine zweite Höchstgeschwindigkeit verringert, die niedriger als die erste ist. In einigen Beispielen kann, wenn jede der Geschwindigkeitsbegrenzerbedingungen erfüllt ist und sich das Fahrzeug in dem Geofencing-Bereich befindet, die erste Höchstgeschwindigkeit auf eine dritte Höchstgeschwindigkeit verringert werden, die niedriger als die erste und die zweite Höchstgeschwindigkeit ist. Auf diese Weise kann eine Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers erhöht werden, wenn eine Anzahl von Bedingungen zunimmt, die das Fahrverhalten beeinflussen (z. B. Sicht, Traktion und dergleichen). Die Fahrzeugdynamik kann zusätzlich angepasst werden, um die Traktion und Kontrolle zu verbessern und gleichzeitig Geräusche, Vibrationen und Härte zu verringern.
Zusätzlich oder alternativ können einige Orte regelmäßig Mengen an Umgebungslicht enthalten, die unter dem Schwellenwert für Umgebungslicht liegen (z. B. Barrow, Alaska, umfasst aufeinanderfolgende Tage mit 24 Stunden ohne Tageslicht). Als solches kann sich ein Fahrzeug in einem Nachtfahrmodus befinden. In einem solchen Beispiel kann die Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers im Vergleich zu Nachtfahrten an einem anderen Ort aufgrund der Gleichmäßigkeit der geringen Umgebungslichtmengen verringert werden. Das heißt, der Fahrzeugbetreiber und/oder die Fahrzeugkonfiguration können wünschenswerter darauf eingestellt sein, um in der Nacht zu operieren als ein Fahrzeug an einem Ort mit mehr Umgebungslicht.
In einigen Beispielen kann die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit verringert werden, während die Fahrzeugdynamik unverändert bleibt. Ein solches Beispiel kann einschließen, dass das Fahrzeug durch einen Geofencing-Bereich mit einer glatten Fahroberfläche, trockenen Umgebungsbedingungen und Umgebungslicht, das größer als der Lichtschwellenwert ist, fährt.
In einigen Beispielen, in denen das Fahrzeug durch ein Geofencing-Bereich gefahren wird, können Fahrzeugbetriebsparameter angepasst werden, um vom Fahrzeug abgegebenes Geräusch zu verringern. In einem Beispiel werden die Fahrzeugbetriebsparameter eingestellt, um ein Abgasventil (z. B. Ventil 162 von 1) auf eine geschlossenere Position einzustellen, um vom Fahrzeug abgegebenes Geräusch zu verringern. Zusätzlich oder alternativ kann, wenn der Geofencing-Bereich eine Wohngegend oder dergleichen ist, eine Scheinwerferintensität reduziert werden, wobei die Scheinwerferintensität einen Winkelbereich und/oder eine Helligkeit umfassen kann.
In 5 ist ein Verfahren 500 zum Einstellen einer Grenze der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und der Fahrzeugdynamik gezeigt. Die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit kann auf eine begrenzte Höchstgeschwindigkeit begrenzt (z. B. verringert) werden, die ein Prozentsatz der Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs sein kann, wie oben beschrieben. Das Verfahren 500 kann bestimmen, ob eine Anforderung zum Überschreiben des Geschwindigkeitsbegrenzers vorliegt und ob der Bediener berechtigt ist, den Geschwindigkeitsbegrenzer zu überschreiben. Das Verfahren 500 kann bestimmen, ob eine Anforderung zum Überschreiben des Geschwindigkeitsbegrenzers vorliegt und ob die Flottenagentur oder der Firmenfahrzeugbesitzer berechtigt ist, den Geschwindigkeitsbegrenzer zu überschreiben. Das Verfahren 500 kann ferner einen Betrag umfassen, um den Geschwindigkeitsbegrenzer so einzustellen, dass eine Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers verringert wird. Zusätzlich oder alternativ kann der Geschwindigkeitsbegrenzer in einigen Beispielen vollständig außer Kraft gesetzt werden.
Das Verfahren 500 beginnt bei 502, das das Bestimmen umfasst, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann begrenzt werden, wenn Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise die Bedingungen, die während des Verfahrens 400 von 4 bestimmt werden, vorliegen, die eine Reaktionszeit von einem oder mehreren des Bedieners und des Fahrzeugs verringern. Das heißt, das Verfahren 500 bei 502 kann in einem Beispiel von 418 von Verfahren 400 oder 308 von Verfahren 300 fortgesetzt werden. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht begrenzt ist und der Fahrer das Fahrzeug auf eine Höchstgeschwindigkeit bringen kann, fährt das Verfahren 500 mit 504 fort, um die aktuellen Kraftmaschinenbetriebsparameter beizubehalten. Darüber hinaus kann eine Überschreibungsanforderung überwacht werden oder nicht.
In einem Beispiel können Umgebungsbedingungen Bedingungen außerhalb des Fahrzeugs (z. B. außerhalb eines Innenraums des Fahrzeugs), aber in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs einschließen, die das Fahren und/oder den Betrieb des Fahrzeugs beeinflussen können. Die unmittelbare Umgebung kann einen Bereich innerhalb von 1.000 Metern des Fahrzeugs einschließen. Es versteht sich, dass der Bereich, der die unmittelbare Umgebung des Fahrzeugs definiert, eingestellt werden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, sodass die unmittelbare Umgebung weniger als oder mehr als 1.000 Meter des Fahrzeugs beträgt.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit derart begrenzt ist, dass eine aktuelle Fahrzeughöchstgeschwindigkeit geringer ist als eine grenzenlose, unverfälschte Fahrzeughöchstgeschwindigkeit (z. B. eine von der Grenze freie Fahrzeughöchstgeschwindigkeit), dann fährt das Verfahren 500 mit 506 fort, um zu bestimmen, ob eine Überschreibungsanforderung vorliegt. Eine Überschreibungsanforderung des Geschwindigkeitsbegrenzers kann vorliegen, wenn eine oder mehrere Tasten gedrückt werden, ein Gaspedal weiter gedrückt wird oder ein Muster vorliegt, eine Sirene aktiv ist oder dergleichen. Beispielsweise kann der Knopf ein Knopf am Lenkrad oder eine andere Stelle sein, die der Bediener drücken kann, um die Überschreibungsanforderung zu signalisieren. Das Muster, in dem das Gaspedal betätigt wird, kann zwei oder mehr aufeinanderfolgende Betätigungen des Gaspedals einschließen. Zusätzlich oder alternativ kann, wenn das Fahrzeug ein Notfallfahrzeug ist, das mit Notsirenen ausgestattet ist, die Aktivierung der Notsirenen eine Überschreibungsanforderung signalisieren. In jedem Fall ist zu erkennen, dass die Überschreibungsanforderung über ein Bedienerverhalten außerhalb von Verhaltensweisen signalisiert werden kann, die zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden. Das heißt, die Überschreibungsanforderung wird über eine gezielte, absichtliche Bewegung des Bedieners signalisiert, wobei die Bewegung keine Bedienerbewegungen nachahmt, die zum gegenwärtigen Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden. Auf diese Weise kann der Bediener im Gegensatz zu früheren Beispielen, bei denen der Bediener das Gaspedal einfach weiter durchdrücken kann, nicht versehentlich eine Überschreibungsanforderung signalisieren.
Wenn die Überschreibungsanforderung nicht vorhanden ist, geht das Verfahren 500 zu 508 über, um die aktuellen Kraftmaschinenbetriebsparameter beizubehalten, und stellt keine Größe ein, in der die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt ist. Wenn die Überschreibungsanforderung vorliegt, fährt das Verfahren 500 mit 510 fort, um zu bestimmen, ob die Überschreibungsanforderung akzeptiert wird. Die Aufhebungsanforderung kann akzeptiert werden, wenn der Bediener berechtigt ist, den Geschwindigkeitsbegrenzer aufzuheben. Der Bediener kann berechtigt sein, den Geschwindigkeitsbegrenzer außer Kraft zu setzen, wenn der Bediener eine spezielle Schulung oder dergleichen erhalten hat. Zum Beispiel kann das Spezialtraining das Fahren bei Nacht umfassen, wenn das Umgebungslicht unter dem Lichtschwellenwert liegt, und das Fahren bei schlechten Wetterbedingungen, einschließlich Schnee, Eis, Regen, starkem Wind und dergleichen, und Fahren mit schlechter Sicht aufgrund eines oder mehrerer Straßenfahrpfade, Umgebungslichts und Wetters.
Zusätzlich oder alternativ kann die Überschreibungsanforderung basierend auf einer Konfiguration des Fahrzeugs akzeptiert werden. Beispielsweise kann die Überschreibungsanforderung akzeptiert werden, wenn das Fahrzeug über eine WLAN-Verbindung verfügt und autonom gefahren wird, da das Fahrzeug möglicherweise Echtzeitanweisungen empfängt, sodass die Sichtbarkeit das Fahrverhalten in geringerem Maße beeinträchtigt. Zusätzlich oder alternativ kann die Überschreibungsanforderung basierend auf einer Fahrzeuggröße, einem Getriebesystem und einer Sensorkonfiguration akzeptiert werden. Wenn das Fahrzeug beispielsweise mit Ketten ausgestattet ist, die die Räder umgeben und für eine erhöhte Traktion sorgen, kann die Überschreibungsanforderung akzeptiert werden. Zusätzlich oder alternativ kann, wenn das Getriebesystem ein Allradantriebsgetriebesystem ist, die Überschreibungsanforderung akzeptiert werden, während ein Fahrzeug mit einem Hinterradantriebsgetriebesystem möglicherweise keine akzeptierte Überschreibungsanforderung empfängt.
Wenn der Bediener nicht berechtigt ist, den Geschwindigkeitsbegrenzer zu überschreiben oder wenn eine Fahrzeugkonfiguration eine gewünschte Konfiguration nicht erfüllt, geht das Verfahren 500 zu 508 über und stellt die Größe, in der die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt ist, nicht ein. Die gewünschte Konfiguration kann basierend auf den verschiedenen Bedingungen, die das Fahrverhalten verringern, eingestellt werden. Beispielsweise kann sich eine Konfiguration, die für nasse Bedingungen gewünscht wird, von einer Konfiguration unterscheiden, die für Nachtfahrten gewünscht wird.
Wenn der Bediener autorisiert ist und eine spezielle Schulung dazu erhalten hat, ob die Fahrzeugkonfiguration der gewünschten Konfiguration entspricht, fährt das Verfahren 500 mit 512 fort, um den Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer zu überschreiben. Dies kann eine vollständige Überschreibung beinhalten, sodass der Geschwindigkeitsbegrenzer nicht mehr aktiv ist und die aktuelle Höchstgeschwindigkeit auf eine ursprüngliche, grenzenlose Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs zurückgesetzt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Überschreibung eine teilweise Überschreibung umfassen, sodass die Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers verringert wird, sodass die aktuelle Höchstgeschwindigkeit erhöht wird, während sie immer noch kleiner als die ursprüngliche, grenzenlose Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist.
Das Verfahren 500 geht zu 514 weiter, das das Bestimmen umfasst, ob sich das Fahrzeug in einem Geofencing-Bereich befindet. 514 kann im Wesentlichen ähnlich zu 414 des Verfahrens 400 von 4 sein. Befindet sich das Fahrzeug nicht in einem Geofencing-Bereich, fährt das Verfahren 500 mit 516 fort, um die Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers zu verringern, sodass die aktuelle Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs der ursprünglichen, grenzenlosen Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs näherkommt. Befindet sich das Fahrzeug in einem Geofencing-Bereich, fährt das Verfahren 500 mit 518 fort, um die Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers zu erhöhen, sodass die aktuelle Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs stärker begrenzt wird und sich einer Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs annähern kann, die dem Geschwindigkeitsbegrenzer ohne der Überschreibung entspricht.
In einigen Beispielen kann die Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers basierend auf Gas-, Hybrid-, Elektro-, halbautonomen und/oder autonomen Fahrmodi eingestellt werden. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug halbautonom angetrieben wird, sodass ein Fahrzeugbetreiber das Fahrzeug mit Hilfe eines oder mehrerer Bordsensoren fährt, dann kann die Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers geringer sein als die Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers für ein Fahrzeug ohne den einen oder die mehreren Bordsensoren, die den Fahrzeugbetreiber beim Fahren des Fahrzeugs unterstützen. Der eine oder die mehreren Bordsensoren können dem Fahrzeugbediener helfen, innerhalb der Grenzen einer Fahrspur zu bleiben, die Fahrspur zu wechseln, in Reaktion auf ein Objekt vor dem Fahrzeug zu bremsen und dergleichen.
In einigen Beispielen, wenn bestimmt wird, dass die Bordsensoren, wie Kameras und dergleichen, aufgrund von Umgebungsbedingungen (z. B. Nebel) über eine verringerte Sicht verfügen, während ein Fahrzeugbetreiber über eine Sicht verfügt, die größer als die Schwellensichtbarkeit ist, dann kann die Größenordnung des Geschwindigkeitsbegrenzers erhöht werden, wenn sich das Fahrzeug in einem autonomen Fahrmodus befindet, im Vergleich dazu, wenn das Fahrzeug halbautonom oder nur über den Fahrzeugbetreiber gefahren wird.
In einigen Beispielen des Verfahrens 500 kann eine Überschreibungsanforderung auch Änderungen an der Fahrzeugdynamik anfordern. Beispielsweise kann der Fahrzeugbetreiber es vorziehen, das Fahrzeug ohne elektrische Stabilitätskontrolle oder mit einer steiferen Aufhängung zu betreiben. Die Anforderung kann auf der Grundlage der Fahrzeugkonfiguration und der Fahrzeugbedienerberechtigungsnachweise wie oben beschrieben gewährt werden.
Bezugnehmend auf 6 ist ein Beispiel 600 eines Fahrwegs gezeigt, auf dem ein Fahrzeug fährt. In dem Beispiel von 6 können Teile des Fahrwegs, die durch gestrichelte Kästchen definiert sind, Geofencing-Bereiche anzeigen. Zusätzlich können Teile des Fahrwegs, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt sind, Teile des Fahrwegs angeben, bei denen eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit aufgrund von Umgebungsbedingungen innerhalb des Fahrwegs und/oder des Teils des Fahrwegs innerhalb eines Geofencing-Bereichs begrenzt ist.
Ein Bediener kann beginnen, eine Transportvorrichtung (z. B. ein Fahrzeug) an einer ersten Position 602 zu einer zweiten Position 606 entlang eines ersten Segments 604 anzutreiben. Das erste Segment 604 ist nicht als ein Geofencing-Bereich markiert. Zusätzlich oder alternativ können die Umgebungsbedingungen in dem ersten Segment 604 derart sein, dass die Reaktionszeiten des Bedieners und des Fahrzeugs gleich einer Schwellenreaktionszeit sind. Somit kann die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit nicht begrenzt werden. In dem Beispiel von 6 können Segmente des Fahrwegs, der durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, Segmente des Fahrwegs angeben, bei denen die Fahrzeugobergeschwindigkeit nicht begrenzt ist. Beispielsweise kann das erste Segment 604 eine Autobahn sein.
Nach Erreichen der zweiten Position 606 kann der Bediener das Fahrzeug entlang eines zweiten Segments 608 zu einer dritten Position 612 fahren. Die zweite Position 606, die dritte Position 612 und das zweite Segment 608 können jeweils in einem ersten Geofencing-Bereich 610 angeordnet sein. Beispielsweise kann der erste Geofencing-Bereich 610 einem Einkaufszentrum, einem Krankenhaus, einer Schule, einem Stadtbereich (z. B. einer Innenstadt einer dicht besiedelten Stadt) oder dergleichen entsprechen. Somit ist die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit begrenzt, wenn das Fahrzeug entlang des zweiten Segments 608 fährt.
Nach Erreichen der dritten Position 612 wird das Fahrzeug entlang eines dritten Abschnitts 614 zu einer vierten Position 616 gefahren. Das dritte Segment 614 ist außerhalb des ersten Geofencing-Bereichs 610 angeordnet und der Geschwindigkeitsbegrenzer ist entfernt, sodass die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit auf eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit zurückgeführt wird, die nicht begrenzt ist. In einem Beispiel ist die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit innerhalb des ersten Segments 604 gleich der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit innerhalb des dritten Segments 614. Der Geschwindigkeitsbegrenzer kann entfernt werden, nachdem das Fahrzeug von der dritten Position 612 weggefahren wurde, und zwar mit oder ohne Aufforderung des Bedieners, den Geschwindigkeitsbegrenzer außer Kraft zu setzen. Auf diese Weise kann der Geschwindigkeitsbegrenzer in Reaktion auf erfasste Umgebungsbedingungen, Straßenzustände und/oder einen Fahrzeugstandort automatisch entfernt werden, ohne dass die Überschreibungsanforderung vorliegt.
Nach Erreichen der vierten Position 616 kann das Fahrzeug in einem zweiten Geofencing-Bereich 620 positioniert werden. Wenn das Fahrzeug entlang eines vierten Abschnitts 618 zu einer fünften Position 622 fährt, kann die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit somit begrenzt werden. Als ein Beispiel kann der zweite Geofencing-Bereich 620 jedoch einer Schule oder dergleichen mit festgelegten Betriebsstunden entsprechen. In einem Beispiel befindet sich das Fahrzeug in dem zweiten Geofencing-Bereich 620 außerhalb der festgelegten Betriebsstunden der Schule. Deshalb ist es möglich, dass der Geschwindigkeitsbegrenzer in dem zweiten Geofencing-Bereich 620 nicht aktiviert werden kann.
Nach Erreichen der fünften Position 622 kann der Geschwindigkeitsbegrenzer aktiviert werden und die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird begrenzt, wenn das Fahrzeug entlang eines fünften Abschnitts 624 zu einer sechsten Position 626 fährt. In einem Beispiel wird der Geschwindigkeitsbegrenzer aufgrund einer Kombination von Straßen- und Umgebungsbedingungen aktiviert. Beispielsweise kann die Straße eine starke Neigung aufweisen (z. B. eine Neigung von mehr als 10 Grad), und das Wetter kann die Sicht und die Reaktionszeit des Fahrers und des Fahrzeugs verringern (z. B. schneit es gegenwärtig und auf der Straße ist Schnee aufgebaut). In einem Beispiel kann der Geschwindigkeitsbegrenzer, der in Reaktion auf Bedingungen entlang des fünften Segments 624 aktiviert wird, die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit ähnlich wie der Geschwindigkeitsbegrenzer während des zweiten Segments 608 begrenzen. Zusätzlich oder alternativ können die Größen der Geschwindigkeitsbegrenzer während des fünften Segments 624 und des zweiten Segments 608 unterschiedlich sein. In einem Beispiel kann die Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers während des zweiten Segments 608 größer sein als eine Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers während des fünften Segments 624, da sich das Fahrzeug in dem ersten Geofencing-Bereich 610 befindet, wodurch ein Bereich angezeigt wird, der eine hohe Bevölkerungsdichte umfasst. Hierdurch ist eine Anzahl von Fußgängern im zweiten Segment 608 größer als eine Anzahl von Fußgängern im fünften Segment 624, wobei die Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs mit zunehmender Anzahl von Fußgängern zunimmt.
Nach Erreichen der sechsten Position 626 kann das Fahrzeug entlang eines sechsten Segments 628 zu einer siebten Position 636 fahren. Das sechste Segment 628 kann eine kurvenreiche Straße umfassen, wobei das sechste Segment 628 eine Anzahl von Haarnadelkurven oder anderen spitzen Innenwinkelwindungen umfasst. Somit kann der Geschwindigkeitsbegrenzer während eines ersten Abschnitts 632 des sechsten Segments 628 aktiv bleiben. Der Bediener kann jedoch eine Überschreibung des Geschwindigkeitsbegrenzers anfordern. Es kann bestimmt werden, dass der Bediener berechtigt ist, den Geschwindigkeitsbegrenzer aufgrund von Schulungen, Fahrzeugkonfiguration oder dergleichen für Straßenzuständen zu überschreiben, die den Bedingungen entlang des sechsten Segments 628 ähnlich sind. Als solches wird der Geschwindigkeitsbegrenzer während eines zweiten Abschnitts 634 des sechsten Segments 628 entfernt (z. B. deaktiviert). In einigen Beispielen kann zusätzlich oder alternativ die Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers während des zweiten Abschnitts 634 verringert werden, sodass der Geschwindigkeitsbegrenzer immer noch aktiv ist, aber die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in einem geringeren Ausmaß verringert.
In einem realen Beispiel, das ein Einsatzfahrzeug und ein Nicht-Einsatzfahrzeug umfasst, die unter ähnlichen Bedingungen auf derselben Straße fahren, wobei die Geschwindigkeitsbegrenzerbedingungen für beide erfüllt sind, kann eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit eines Einsatzfahrzeugs weniger stark begrenzt sein als eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit eines Nicht-Einsatzfahrzeugs (z. B. eines Zivilfahrzeugs). In einem Beispiel wird die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit des Einsatzfahrzeugs um 10 % und die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit des Nicht-Einsatzfahrzeugs um 20 % verringert. Zusätzlich oder alternativ kann die Fahrzeugdynamik sowohl des Einsatzfahrzeugs als auch des Nicht-Einsatzfahrzeugs auf ähnliche Weise eingestellt werden.
Als ein weiteres Beispiel aus der Praxis, das eine Limousine und einen Sattelschlepper umfasst, die unter ähnlichen Bedingungen auf derselben Straße fahren, wobei die Geschwindigkeitsbegrenzungsbedingungen für beide erfüllt sind, kann eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit der Limousine weniger stark begrenzt sein als eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit des Sattelschleppers. In einem Beispiel wird die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit der Limousine um 25 % und die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit des Sattelschleppers um 40 % verringert.
Als ein weiteres reales Beispiel, das ein Fahrzeug umfasst, das auf einer ersten Straße fährt, die vereiste Bedingungen aufweist und sich in einem Geofencing-Bereich befindet, kann das Fahrzeug eine um 35 % verringerte Höchstgeschwindigkeit aufweisen. Zusätzlich kann das Fahrzeug beginnen, auf einer zweiten Straße zu fahren, die eisige Bedingungen aufweist und sich in einem nicht Geofencing-Bereich befindet, wobei die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit um 20 % verringert ist.
In 7 ist ein Verfahren 700 zum Erfassen von Umgebungsbedingungen und Fahrzeugstandortdaten über Wi-Fi oder drahtlose Kommunikation mit einem anderen Fahrzeug dargestellt. In einem Beispiel wird das Verfahren 700 während des Verfahrens 400 von 4 ausgeführt. Das Verfahren 700 kann 404 bis 414 des Verfahrens 400 entsprechen.
Das Verfahren 700 beginnt bei 702, das das Bestimmen umfasst, ob sich ein drahtloses Modem an Bord mindestens eines Fahrzeugs befindet. In einem Beispiel ist mindestens ein Fahrzeug ein Fahrzeug einer Vielzahl von Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte. In einer Ausführungsform kann mindestens ein Fahrzeug mit jedem der Fahrzeuge der Vielzahl von Fahrzeugen identisch sein. In anderen Ausführungsformen kann sich mindestens ein Fahrzeug von einigen oder allen Fahrzeugen der Vielzahl von Fahrzeugen unterscheiden. Beispielsweise kann die Vielzahl von Fahrzeugen eine oder mehrere von Limousinen, Lastkraftwagen, Sportdienstfahrzeugen, Sattelzugmaschinen und dergleichen einschließen. Zusätzlich oder alternativ kann die Vielzahl von Fahrzeugen Notfallfahrzeuge, Nutzfahrzeuge, Hybridfahrzeuge, halbautonome Fahrzeuge und autonome Fahrzeuge einschließen.
Wenn mindestens ein Fahrzeug ein drahtloses Modem einschließt, kann das Verfahren 700 mit 704 fortfahren, was das Bestimmen umfassen kann, ob Wi-Fi verfügbar ist. Wi-Fi kann verfügbar sein, wenn das Modem mit einem Server oder einer anderen Internetvorrichtung (z. B. einer Internetvorrichtung eines anderen Fahrzeugs, eines Unternehmens oder dergleichen) kommunizieren kann, sodass eine Steuerung mindestens eines Fahrzeugs auf Informationen im Internet zugreifen kann.
Wenn Wi-Fi verfügbar ist, kann das Verfahren 700 mit 706 fortfahren, was zumindest Wetterdaten und Standortdaten für dieses eine Fahrzeug umfassen kann. Insbesondere kann mindestens ein Fahrzeug Wetterdaten für seinen entsprechenden geografischen Standort abrufen.
Das Verfahren 700 kann mit 708 fortfahren, was das Weiterleiten der Informationen bezüglich der Wetterdaten zu oder von anderen Fahrzeugen umfassen kann. In einigen Beispielen kann die Weiterleitung über das Internet (V2X) erfolgen, wobei sich die anderen Fahrzeuge innerhalb oder außerhalb einer Schwellenentfernung (z. B. 1.000 Fuß) befinden können. In einigen Beispielen entspricht die Schwellenentfernung einer Stadtgrenze. Zusätzlich oder alternativ kann die Schwellenentfernung auf einer Straße basieren, wobei Daten mit einem Fahrzeug geteilt werden, das auf derselben Straße angeordnet ist. Daher können die Straßenzustände und andere Zustände zwischen den Fahrzeugen geteilt werden. Als ein anderes Beispiel kann die Schwellenentfernung Geofencing- und nicht Geofencing-Bereichen entsprechen. Als solches können Fahrzeuge innerhalb desselben Geofencing-Bereichs Daten gemeinsam nutzen und können Fahrzeuge innerhalb desselben nicht Geofencing-Bereichs Daten gemeinsam nutzen. In anderen Beispielen kann die Weiterleitung über ein DSRC-Netzwerk (z. B. V2V) erfolgen, wobei sich die anderen Fahrzeuge innerhalb der ersten Schwellenentfernung befinden können.
In einigen Beispielen können Positionen anderer Fahrzeuge basierend auf der Kommunikation zwischen mindestens einem Fahrzeug und den anderen Fahrzeugen bestimmt werden. Die anderen Fahrzeuge können einen Satelliten anpingen oder eine andere Angabe ihrer Position bereitstellen, wenn sie mit mindestens einem Fahrzeug kommunizieren. Als solches kann mindestens ein Fahrzeug den anderen Fahrzeugen Wetterdaten bereitstellen und dabei ferner eine Position jedes Fahrzeugs der anderen Fahrzeuge bestimmen, wobei die Position mit einem entsprechenden Fahrzeug geteilt wird.
Zurückkehrend zu 702 und/oder 704 gilt, wenn sich kein WLAN-Modem im Fahrzeug befindet oder wenn für ein Fahrzeug mit einem WLAN-Modem keine WLAN-Verbindung verfügbar ist, dann kann das Verfahren 700 zu 710 übergehen, um Wetterdaten, Umgebungslicht, Straßenzustände und einen Fahrzeugstandort über Bordsensoren zu überwachen.
Das Verfahren 700 kann mit 712 fortfahren, was das Weiterleiten der Wetterdaten, des Umgebungslichts und der Straßenzustände an Fahrzeuge ohne die entsprechenden Sensoren einschließen kann. Wenn die Kommunikation stattfindet, können zusätzlich oder alternativ Positionen der Fahrzeuge ohne Sensoren bestimmt und wie oben beschrieben bereitgestellt werden. Daher kann die Weiterleitung über das DSRC-Netzwerk ohne WLAN erfolgen.
In einem Beispiel können mehrere Fahrzeuge hergestellt werden, wobei mindestens eines der Fahrzeuge ein drahtloses Modem und eine Vielzahl von eingebauten Sensoren umfasst, die gekoppelt sind, um eine Rückmeldung an eine Steuerung bereitzustellen, wobei die Steuerung mit dem drahtlosen Modem gekoppelt ist. Jedes der Fahrzeuge kann jedoch so konfiguriert sein, dass es über das DSRC-Netzwerk kommuniziert. Als solches kann mindestens ein Fahrzeug Bedingungen ermitteln, die sich auf das Fahrverhalten auswirken, und zwar über das drahtlose Modem, wenn WLAN verfügbar ist, oder über die integrierten Sensoren, wenn WLAN nicht verfügbar ist. Mindestens ein Fahrzeug kann dann die Informationen mit den anderen Fahrzeugen der Vielzahl von Fahrzeugen teilen, sodass jedes der Vielzahl von Fahrzeugen den Geschwindigkeitsbegrenzer wie gewünscht ausführen kann.
In einigen Beispielen ist jedes der Vielzahl von Fahrzeugen hinsichtlich Marke und Modell identisch. In anderen Beispielen kann sich jedes der Vielzahl von Fahrzeugen in einem oder mehreren von Marke und Modell unterscheiden. In einem Beispiel kann die Vielzahl von Fahrzeugen eines oder mehrere von Autos, Lastkraftwagen, Geländewagen (Sport Utility Vehicles, SUV), Polizeiautos, Sattelschleppern, Krankenwagen, Feuerwehrautos, Postwagen und anderen Fahrzeugen umfassen. Die Vielzahl von Fahrzeugen kann funkengezündet, kompressionsgezündet und/oder elektrisch sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Vielzahl von Fahrzeugen autonom, halbautonom und/oder hybrid sein.
Auf diese Weise können eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und eine Fahrzeugdynamik in Reaktion auf eine oder mehrere Bedingungen oder Fahrzeugtypen oder Verwendungstypen eingestellt werden. Das Einstellen eines Fahrzeughöchstgeschwindigkeitsbegrenzers kann das Einstellen eines Kraftstoffzufuhr- oder eines anderen Kraftmaschinenbetriebsparameters einschließen, um eine Kraftmaschinenleistungsabgabe zu begrenzen, um eine Maximalgeschwindigkeit eines Fahrzeugs in Reaktion auf Umgebungsbedingungen außerhalb des Fahrzeugs zu verringern. Somit wird die Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs als Reaktion auf die Umgebungsbedingungen auf eine niedrigere, vorübergehende Maximalgeschwindigkeit eingestellt, wobei die niedrigere Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs in Reaktion auf die sich ändernden Umgebungsbedingungen und das Deaktivieren des Fahrzeughöchstgeschwindigkeitsbegrenzers zu der Maximalgeschwindigkeit zurückkehren kann. Die Fahrzeugdynamik kann angepasst werden, um den Fahrkomfort und das Fahrverhalten zu erhöhen, und kann unabhängig oder in Verbindung mit der Höchstgeschwindigkeitsbegrenzung des Fahrzeugs erfolgen. Die technische Auswirkung der Anpassung der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und der Fahrzeugdynamik besteht darin, die Reaktionszeit für den Fahrer zu verlängern oder die Fahrzeugleistung unter Bedingungen zu erhöhen, die ansonsten bei höheren Geschwindigkeiten die Fahrzeugleistung und das Fahrverhalten beeinträchtigen würden. Darüber hinaus kann eine Größe der Einstellung basierend auf einer Vielzahl von Bedingungen eingestellt werden, einschließlich Fahrzeugkonfiguration, Wetterbedingungen, Fahrzeugstandort, Fahrzeugbetreiberschulung und dergleichen. Auf diese Weise können die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und die Fahrzeugdynamik angepasst werden, um Fahrer- und/oder Fahrzeugqualifikationen und äußeren Bedingungen zu entsprechen.
Eine Ausführungsform eines Verfahrens umfasst das Einstellen eines Fahrzeughöchstgeschwindigkeitsbegrenzers in Reaktion darauf, dass sich ein Fahrzeug in einem Geofencing-Bereich befindet, um eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit zu verringern. Ein erstes Beispiel des Verfahrens schließt ferner ein, dass der Geofencing-Bereich umfasst, dass eine Bevölkerungsdichte über einer Schwellenbevölkerungsdichte liegt. Ein zweites Beispiel des Verfahrens, das optional das erste Beispiel einschließt, umfasst ferner, dass der Geofencing-Bereich einer oder mehreren von einer Schule, einem Krankenhaus, einem Einkaufszentrum, einem Stadtgebiet und einem Stadion entspricht. Ein drittes Beispiel des Verfahrens, gegebenenfalls einschließlich des ersten und/oder zweiten Beispiels, umfasst ferner das Anpassen der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und der Fahrzeugdynamik in Reaktion auf eine oder mehrere der lokalen Wetterbedingungen, wodurch eine Reaktionszeit des Fahrzeugs auf weniger als eine Schwellenreaktionszeit verringert wird, wobei das Umgebungslicht geringer als ein Schwellenwert des Umgebungslichts ist und die Straßenbedingungen und/oder die Straßenumgebung die Sichtbarkeit auf weniger als einen Schwellenwert der Sichtbarkeit verringern. Ein viertes Beispiel des Verfahrens, das optional eines oder mehrere der ersten bis dritten Beispiele einschließt, umfasst ferner das Erfassen eines Fahrzeugstandorts über WLAN oder über die Kommunikation mit einem Fahrzeug innerhalb einer Schwellennähe. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens, das wahlweise eines oder mehrere der ersten bis vierten Beispiele einschließt, umfasst ferner, dass das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, wobei das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug ist.
Eine Ausführungsform eines Systems umfasst eine Vielzahl von Fahrzeugen, die ein dediziertes Nahbereichskommunikationsnetzwerk umfassen, wobei mindestens ein Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen ein oder mehrere von einem drahtlosen Modem und einer Solarzelle, eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen umfassen, die in ihrem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind und die es der Steuerung bei Ausführung ermöglichen, Wetterdaten, Straßendaten, Sonnenauf- und -untergangszeiten und Standortdaten für mindestens ein Fahrzeug abzurufen, auf Standortdaten anderer Fahrzeuge der Vielzahl von Fahrzeugen in Bezug auf mindestens ein Fahrzeug zu schließen und einen Geschwindigkeitsbegrenzer einzustellen, um eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit eines Fahrzeugs der Vielzahl von Fahrzeugen in Reaktion auf Wetterdaten, Straßendaten, Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten sowie Standortdaten einzustellen, die dem Fahrzeug entsprechen. Ein erstes Beispiel des Systems umfasst ferner, dass die Anweisungen es der Steuerung ermöglichen, den Geschwindigkeitsbegrenzer so einzustellen, dass die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in Reaktion auf ein oder mehrere Fahrzeuge, die sich in einem Geofencing-Bereich befinden, verringert wird, wobei eine Fahrzeugreaktionszeit kürzer als eine Schwellenreaktionszeit ist und eine Sichtbarkeit geringer als eine Schwellensichtbarkeit ist. Ein zweites Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel einschließt, umfasst ferner, dass die Sichtbarkeit in Reaktion auf Wetterdaten, die Schnee oder Regen anzeigen, verringert wird, wobei das Umgebungslicht unter einem Umgebungslichtschwellenwert liegt und die Straßendaten, die anzeigen, dass die Straße kurvenreich ist, und wobei die Sichtbarkeit über eine Kamera geschätzt wird, die im Inneren oder am Äußeren des Fahrzeugs angebracht ist. Ein drittes Beispiel des Systems, das optional das erste und/oder das zweite Beispiel einschließt, umfasst ferner, dass jedes Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen das drahtlose Modem und die Solarzelle umfasst. Ein viertes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der ersten bis dritten Beispiele einschließt, umfasst ferner, dass mindestens ein Fahrzeug das einzige Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen ist, das eine oder mehrere der Solarzellen und das drahtlose Modem umfasst. Ein fünftes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der ersten bis vierten Beispiele einschließt, umfasst ferner, dass es Anweisungen der Steuerung ermöglichen, eine Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers anzupassen, um eine Begrenzung der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in Reaktion auf eine Überschreibungsanforderung zu verringern, wobei die Überschreibungsanforderung als Reaktion darauf akzeptiert wird, dass ein Bediener berechtigt ist, den Geschwindigkeitsbegrenzer zu überschreiben. Ein sechstes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der ersten bis fünften Beispiele einschließt, umfasst ferner, dass die Überschreibungsanforderung durch Drücken einer Taste, Aktivieren einer Fahrzeugsirene und Drücken eines Pedals in einem Muster signalisiert wird. Ein siebtes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der ersten bis sechsten Beispiele einschließt, umfasst ferner, dass die Vielzahl von Fahrzeugen autonome Fahrzeuge, halbautonome Fahrzeuge und Hybridfahrzeuge umfasst. Ein achtes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der ersten bis siebten Beispiele einschließt, umfasst ferner, dass der Geschwindigkeitsbegrenzer die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit um 10 % oder mehr verringert.
Ein Fahrzeugsystem, umfassend eine Kraftmaschine und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die in ihrem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind und die bei Ausführung die Steuerung in die Lage versetzen, Standortdaten und Wetterdaten von einem Navigationssystem abzurufen, Traktionsdaten von einem Gierratensensor und/oder Raddrehzahlsensoren abzurufen, Sichtbarkeitsdaten von Kameras abzurufen, die im Inneren oder am Äußeren eines Fahrzeugs angebracht sind, und eine ersten Fahrzeughöchstgeschwindigkeit über einen Geschwindigkeitsbegrenzer auf eine zweite Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in Reaktion darauf verringern, dass sich eines oder mehrere der Fahrzeuge sich in einem Geofencing-Bereich befinden, wobei eine Traktion geringer als eine Schwellentraktion ist und eine Sichtbarkeit kleiner als eine Schwellensichtbarkeit ist. Ein erstes Beispiel des Fahrzeugsystems umfasst ferner, dass die Anweisungen der Steuerung ermöglichen, den Geschwindigkeitsbegrenzer als Reaktion darauf, das eine Sirene des Fahrzeugs aktiviert wird, außer Kraft zu setzen. Ein zweites Beispiel des Fahrzeugsystems, das optional das erste Beispiel einschließt, umfasst ferner, dass die Überschreibung eine vollständige Überschreibung oder eine teilweise Überschreibung ist, und wobei die vollständige Überschreibung das Zurückführen einer Fahrzeughöchstgeschwindigkeit auf die erste Fahrzeughöchstgeschwindigkeit einschließt und wobei die teilweise Überschreibung das Erhöhen der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit von der zweiten Fahrzeughöchstgeschwindigkeit auf eine dritte Fahrzeughöchstgeschwindigkeit einschließt, die kleiner als die erste Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und größer als die zweite Fahrzeughöchstgeschwindigkeit ist. Ein drittes Beispiel des Fahrzeugsystems, das optional das erste und/oder das zweite Beispiel einschließt, umfasst ferner, dass das Fahrzeug ein halbautonomes oder ein autonomes Hybridfahrzeug ist. Ein viertes Beispiel des Fahrzeugsystems, das optional eines oder mehrere der ersten bis dritten Beispiele einschließt, umfasst ferner, dass die Anweisungen es der Steuerung ermöglichen, Standortdaten, Wetterdaten, Traktionsdaten und Sichtbarkeitsdaten an andere Fahrzeuge innerhalb einer Schwellennähe weiterzuleiten.
In einer anderen Darstellung ist das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug mit halbautonomen und/oder vollautonomen Merkmalen.
Es ist zu beachten, dass die hierin eingeschlossenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert und von dem Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Stellenantriebe und anderer Kraftmaschinenhardware ausgeführt werden. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie beispielsweise ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Als solches können verschiedene dargestellte Aktionen, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird zur Vereinfachung der Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der dargestellten Aktionen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Operationen und/oder Funktionen einen Code grafisch darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinensteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Aktionen ausgeführt werden, indem die Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Kraftmaschinenhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung einschließt.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne zu betrachten sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie auf V-6, 1-4, 1-6, V-12, Gegenkolbenmotoren und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart sind, ein.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „ungefähr“ plus oder minus fünf Prozent des Bereichs, sofern nicht anders angegeben.
Die folgenden Ansprüche weisen insbesondere auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich angesehen werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie den Einbau eines oder mehrerer solcher Elemente beinhalten, wobei weder zwei oder mehrere solcher Elemente erforderlich sind noch ausgeschlossen sind. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, ob weiter, enger, gleich oder unterschiedlich im Umfang zu den ursprünglichen Ansprüchen, werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen angesehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung schließt ein Verfahren das Einstellen eines Fahrzeughöchstgeschwindigkeitsbegrenzers als Reaktion darauf ein, dass sich ein Fahrzeug in einem Geofencing-Bereich befindet, um eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit zu verringern.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Geofencing-Bereich eine Bevölkerungsdichte oberhalb einer Schwellenbevölkerungsdichte.
Gemäß einer Ausführungsform entspricht der Geofencing-Bereich einer oder mehreren von einer Schule, einem Krankenhaus, einem Einkaufszentrum, einem Stadtgebiet und einem Stadion.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und die Fahrzeugdynamik in Reaktion auf eine oder mehrere Wetterbedingungen angepasst werden, wobei eine Reaktionszeit des Fahrzeugs auf weniger als eine Schwellenreaktionszeit verringert wird, wobei das Umgebungslicht geringer ist als ein Schwellenwert des Umgebungslichts und die Straßenbedingungen und/oder die Straßenumgebung die Sichtbarkeit auf weniger als einen Schwellenwert der Sichtbarkeit verringern.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeugstandort über WLAN oder über eine Kommunikation mit einem Fahrzeug innerhalb einer Schwellennähe erfasst wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug, ferner umfassend, dass das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung schließt ein System eine Vielzahl von Fahrzeugen ein, die ein dediziertes Nahbereichskommunikationsnetz umfassen, wobei mindestens ein Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen ein oder mehrere von einem drahtlosen Modem und einer Solarzelle umfasst; eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die in ihrem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind und die es der Steuerung bei Ausführung ermöglichen, Wetterdaten, Straßendaten, Sonnenauf- und -untergangszeiten und Standortdaten für mindestens ein Fahrzeug abzurufen; auf Standortdaten anderer Fahrzeuge der mehreren Fahrzeuge in Bezug auf mindestens ein Fahrzeug schließen; und einen Geschwindigkeitsbegrenzers einzustellen, um eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit einzustellen und Fahrzeugdynamikfunktionen einzustellen, um das Fahrverhaltens eines Fahrzeugs der Vielzahl von Fahrzeugen in Reaktion auf Wetterdaten, Straßendaten, Sonnenauf- und -untergangszeiten und Standortdaten, die dem Fahrzeug entsprechen, einzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform ermöglichen die Anweisungen ferner, dass die Steuerung den Geschwindigkeitsbegrenzer einstellt, um die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in Reaktion darauf zu verringern, dass sich ein oder mehrere Fahrzeuge in einem Geofencing-Bereich befinden, wobei eine Fahrzeugreaktionszeit kürzer als eine Schwellenreaktionszeit ist und eine Sichtbarkeit geringer als ein Sichtbarkeitsschwellenwert ist, wobei der Geschwindigkeitsbegrenzer die Fahrzeugobergeschwindigkeit um 10 % oder mehr verringert.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Sichtbarkeit in Reaktion auf Wetterdaten, die Schnee oder Regen anzeigen, verringert, wobei das Umgebungslicht geringer ist als ein Umgebungslichtschwellenwert und die Straßendaten anzeigen, dass die Straße kurvenreich ist, und wobei die Sichtbarkeit über eine Kamera geschätzt wird, die im Inneren oder am Äußeren des Fahrzeugs angebracht ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst jedes Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen das drahtlose Modem und die Solarzelle.
Gemäß einer Ausführungsform ist mindestens ein Fahrzeug das einzige Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen, das eine oder mehrere der Solarzellen und das drahtlose Modem umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform ermöglichen Anweisungen der Steuerung ferner, eine Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers einzustellen, um eine Begrenzung der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und der Fahrzeugdynamik in Reaktion auf eine Überschreibungsanforderung zu verringern, wobei die Überschreibungsanforderung als Antwort auf eine Berechtigung eines Bedieners zum Überschreiben des Geschwindigkeitsbegrenzers akzeptiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Überschreibungsanforderung durch Drücken einer Taste, Aktivieren einer Fahrzeugsirene und Drücken eines Pedals in einem Muster signalisiert.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vielzahl von Fahrzeugen autonome Fahrzeuge, halbautonome Fahrzeuge und Hybridfahrzeuge.
Gemäß einer Ausführungsform schließen die Fahrzeugdynamikfunktionen eine elektronische Stabilitätskontrolle, eine elektrische Servolenkung, einen Bremsassistenten, ein Traktionskontrollsystem und eine Stoßdämpfung ein, wobei die Anweisungen es der Steuerung ferner ermöglichen, einen oder mehrere Parameter der Fahrzeugdynamikfunktionen einzustellen, um die Traktion zu erhöhen und Geräusche, Vibrationen und Härten zu verringern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung schließt ein Fahrzeugsystem eine Kraftmaschine ein; und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die in ihrem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind und die, wenn sie während des Betriebs des Fahrzeugsystems ausgeführt werden, die Steuerung in die Lage versetzen, Standortdaten und Wetterdaten von einem Navigationssystem abzurufen; Traktionsdaten von einem Gierratensensor und/oder Geschwindigkeitssensoren für Fahrzeugräder abzurufen; Sichtbarkeitsdaten von Kameras, die im Inneren oder am Äußeren eines Fahrzeugs angebracht sind, abzurufen; und eine erste Fahrzeughöchstgeschwindigkeit über einen Geschwindigkeitsbegrenzer auf eine zweite Fahrzeughöchstgeschwindigkeit zu verringern und eine oder mehrere Fahrzeugdynamiken von einem ersten Modus zu einem zweiten Modus als Reaktion darauf, dass sich eines oder mehrere der Fahrzeuge in einem Geofencing-Bereich befinden, anzupassen, wobei die Traktion geringer als eine Schwellentraktion ist und eine Sichtbarkeit geringer als ein Schwellensichtbarkeit ist.
Gemäß einer Ausführungsform ermöglichen die Anweisungen ferner, dass die Steuerung den Geschwindigkeitsbegrenzer in Reaktion darauf, dass eine Sirene des Fahrzeugs aktiviert wird, außer Kraft setzt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Überschreibung eine vollständige Überschreibung oder eine teilweise Überschreibung, und wobei die vollständige Überschreibung das Zurückführen einer Fahrzeughöchstgeschwindigkeit auf die erste Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und das Zurückkehren der Fahrzeugdynamik in den ersten Modus einschließt, und wobei das teilweise Überschreiben das Erhöhen der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit von der zweiten Fahrzeughöchstgeschwindigkeit auf eine dritte Fahrzeughöchstgeschwindigkeit einschließt, die kleiner ist als die erste Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und größer ist als die zweite Fahrzeughöchstgeschwindigkeit.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Fahrzeug ein halbautonomes oder ein autonomes Hybridfahrzeug.
Gemäß einer Ausführungsform ermöglichen die Anweisungen der Steuerung ferner, Standortdaten, Wetterdaten, Traktionsdaten und Sichtbarkeitsdaten zu und von anderen Fahrzeugen innerhalb einer Schwellennähe weiterzuleiten.

Claims

Verfahren, umfassend: Einstellen eines Fahrzeughöchstgeschwindigkeitsbegrenzers in Reaktion darauf, dass sich ein Fahrzeug in einem Geofencing-Bereich befindet, um eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Geofencing-Bereich umfasst, dass eine Bevölkerungsdichte über einer Schwellenbevölkerungsdichte liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Geofencing-Bereich einer oder mehreren von einer Schule, einem Krankenhaus, einem Einkaufszentrum, einem Stadtgebiet und einem Stadion entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Anpassen der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und der Fahrzeugdynamik in Reaktion auf eine oder mehrere Wetterbedingungen, wobei eine Reaktionszeit des Fahrzeugs auf weniger als eine Schwellenreaktionszeit verringert wird, wobei das Umgebungslicht geringer als ein Schwellenwert des Umgebungslichts ist und die Straßenbedingungen und/oder die Straßenumgebung die Sichtbarkeit auf weniger als einen Schwellenwert der Sichtbarkeit verringern.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Sammeln eines Fahrzeugstandorts über WLAN oder über eine Kommunikation mit einem Fahrzeug innerhalb einer Schwellennähe.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, ferner umfassend, dass das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug ist.
System, umfassend: eine Vielzahl von Fahrzeugen, die ein dediziertes Nahbereichskommunikationsnetzwerk umfassen, wobei mindestens ein Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen ein oder mehrere von einem drahtlosen Modem und einer Solarzelle umfasst, eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die in ihrem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind und die der Steuerung bei Ausführung Folgendes ermöglichen: Abrufen von Wetterdaten, Straßendaten, Sonnenauf- und -untergangszeiten und Standortdaten für mindestens ein Fahrzeug; Schließen auf Standortdaten anderer Fahrzeuge der Vielzahl von Fahrzeugen in Bezug auf mindestens ein Fahrzeug; und Einstellen eines Geschwindigkeitsbegrenzers, um eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit einzustellen, und Einstellen von Fahrzeugdynamikfunktionen, um das Fahrverhalten eines Fahrzeugs der Vielzahl von Fahrzeugen in Reaktion auf Wetterdaten, Straßendaten, Sonnenauf- und -untergangszeiten und Standortdaten, die dem Fahrzeug entsprechen, einzustellen.
System nach Anspruch 7, wobei die Anweisungen es der Steuerung ferner ermöglichen, den Geschwindigkeitsbegrenzer so einzustellen, dass er die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in Reaktion darauf, dass sich ein oder mehrere Fahrzeuge in einem Geofencing-Bereich befinden, verringert, wobei eine Fahrzeugreaktionszeit kürzer ist als eine Schwellenreaktionszeit und wobei die Sichtweite geringer ist als eine Schwellensichtbarkeit, wobei der Geschwindigkeitsbegrenzer die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit um 10 % oder mehr verringert.
System nach Anspruch 8, wobei die Sichtbarkeit in Reaktion auf Wetterdaten, die Schnee oder Regen anzeigen, verringert wird, wobei das Umgebungslicht unter einem Umgebungslichtschwellenwert liegt und die Straßendaten anzeigen, dass die Straße kurvenreich ist, und wobei die Sichtbarkeit über eine Kamera geschätzt wird, die in einem Innenraum oder an einem Äußeren des Fahrzeugs angebracht ist.
System nach Anspruch 7, wobei jedes Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen das drahtlose Modem und die Solarzelle umfasst.
System nach Anspruch 7, wobei mindestens ein Fahrzeug das einzige Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen ist, das eine oder mehrere der Solarzellen und das drahtlose Modem umfasst.
System nach Anspruch 7, wobei Anweisungen es der Steuerung ferner ermöglichen, eine Größe des Geschwindigkeitsbegrenzers einzustellen, um eine Begrenzung der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit und der Fahrzeugdynamik in Reaktion auf eine Überschreibungsanforderung zu verringern, wobei die Überschreibungsanforderung als Antwort auf eine Berechtigung eines Bedieners zum Überschreiben des Geschwindigkeitsbegrenzers akzeptiert wird.
System nach Anspruch 12, wobei die Überschreibungsanforderung durch Drücken einer Taste, Aktivieren einer Fahrzeugsirene und Drücken eines Pedals in einem Muster signalisiert wird.
System nach Anspruch 7, wobei die Vielzahl von Fahrzeugen autonome Fahrzeuge, halbautonome Fahrzeuge und Hybridfahrzeuge umfasst.
System nach Anspruch 7, wobei die Fahrzeugdynamikfunktionen eine elektronische Stabilitätskontrolle, eine elektrische Servolenkung, einen Bremsassistenten, ein Traktionskontrollsystem und eine Stoßdämpfung einschließen, wobei die Anweisungen es der Steuerung ferner ermöglichen, einen oder mehrere Parameter der Fahrzeugdynamikfunktionen einzustellen, um die Traktion zu erhöhen und Geräusche, Vibrationen und Härten zu verringern.