DE102021112774A1

DE102021112774A1 - Verfahren und Steueranordnung in einem Fahrzeug, das sich einer Steigerung nähert

Info

Publication number: DE102021112774A1
Application number: DE102021112774.2A
Authority: DE
Inventors: Mikael Alenius; Mikael Ögren; Erik Holma; Martin Jakobsson
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2020-06-01
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2021-12-02
Also published as: SE2050625A1

Abstract

Ein Verfahren und eine Steueranordnung zum Steuern eines Fahrzeugs werden dargestellt. Das Fahrzeug umfasst:einen Verbrennungsmotor, der dazu eingerichtet ist, ein Drehmoment zu erzeugen undeine Geschwindigkeitssteuerung, die dazu eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) zu steuern.Das Verfahren umfasst, dass dann, wenn das Fahrzeug bei aktivierter Geschwindigkeitssteuerung in Bewegung ist und wenn ein ansteigender Abschnitt einer Straße vor dem Fahrzeug detektiert wird:Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs von einer ersten Geschwindigkeit v1zu einer zweiten Geschwindigkeit v2vor dem Erreichen des ansteigenden Abschnitts durch Reduzieren des initialen Drehmoments tinit, das von dem Verbrennungsmotor erzeugt wird, auf ein erstes Drehmoment t1; und danachErhöhen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs von der zweiten Geschwindigkeit v2zu einer dritten Geschwindigkeit v3durch Erhöhen des Drehmoments, das von dem Verbrennungsmotor erzeugt wird, auf ein zweites Drehmoment t2, wobei das zweite Drehmoment t2höher ist als das initiale Drehmoment tinit.Hierdurch wird das Drehmoment, das von dem Motor des Fahrzeugs bereitgestellt wird, vor dem Einfahren des Fahrzeugs in die Steigung optimiert durch Steuern der Geschwindigkeit des Fahrzeugs derart, dass eine signifikante Geschwindigkeitsabnahme und ein Risiko eines Leistungsdefizits in der Steigung vermieden werden können.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steueranordnung zum Steuern eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug, das sich einer Steigung nähert. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium und ein Fahrzeug, umfassend eine derartige Steueranordnung.
Hintergrund
Die folgende Beschreibung des Hintergrunds stellt eine Beschreibung des Hintergrunds der Erfindung dar, der jedoch nicht notwendigerweise Stand der Technik darstellt.
Motorgetriebene Fahrzeuge, so wie Autos, Lastkraftwagen und Busse sind heutzutage oft mit einer Geschwindigkeitssteuerung ausgestattet, welche das Fahrzeug derart steuert, dass es eine gleichmäßige vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit in einer kraftstoffeffizienten Weise erreicht. Ein allgemeiner Zweck einer Geschwindigkeitssteuerungen ist es, einen angenehmen Betrieb des Fahrzeugs und auch größeren Komfort für dessen Fahrer zu erreichen. Ein Fahrer eines Fahrzeugs mit einer Geschwindigkeitssteuerungsfunktion setzt üblicherweise eine Fahrgeschwindigkeit als die Geschwindigkeit, die er/sie wünscht, dass das Fahrzeug beibehält, bis die Geschwindigkeitssteuerungsfunktion aus irgendeinem Grund deaktiviert wird. Die Fahrgeschwindigkeit kann z. B. basierend auf einer bevorzugten Zeit, zu der das Fahrzeug an einem Zielort ankommen muss, und/oder um eine Kraftstoffeffizienz zu erreichen, ausgewählt werden. Zum Beispiel können Fernfahrzeuge für eine typische Fahrgeschwindigkeit eingerichtet sein, die, abhängig von der Region und/oder dem Typ der Straße, z. B. 80 km/h, 85 km/h oder 89 km/h sein kann. Die Fahrgeschwindigkeit kann mit anderen Fahrzeugen koordiniert werden, wenn auf Schnellstra-ßen/Autobahnen in kraftstoffeffizienten Formationen gereist wird, z. B. in einer Platooning-Fahrzeugformation. Das Einhalten eines kurzen Abstands zu einem führenden Fahrzeugs ermöglicht es einem Fahrzeug in einer Platooning-Formation, einen Luftwiderstand des Fahrzeugs zu reduzieren, was zu einem reduzierten Kraftstoffverbrauch beitragen kann. Um die Platooning-Formation intakt/unverändert beizubehalten, sollten die Fahrzeuge vorzugsweise gegenseitig ihren Bewegungen folgen.
Wenn jedoch in ansteigenden Straßenabschnitten gefahren wird, können Fahrzeuge Geschwindigkeitsreduzierungen erfahren, wenn eine Drehmomentabgabe von einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs nicht groß genug ist, um die initiale Geschwindigkeit beizubehalten. Solche Geschwindigkeitsreduzierungen können nachteilig Zeit und Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs beeinflussen. Dem Fahrzeug kann es zum Beispiel dann nicht möglich sein, dessen Zeitplan einzuhalten und/oder einem Führungsfahrzeug zu folgen. Somit ist das Beibehalten einer benötigten Geschwindigkeit damit verbunden, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs für verschiedene Fahrszenarios und Straßentopographien optimiert wird.
Zusammenfassung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und eine Steuerungsanordnung bereitzustellen, um Nachteile bekannter Lösungen zu lindern oder zu lösen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung für kraftstoffsparendes Fahren in Steigungen ohne unnötigen Geschwindigkeitsverlust bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung werden oben genannte und weitere Aufgaben gelöst durch ein Verfahren für eine Steueranordnung, die dazu eingerichtet ist, ein Fahrzeug zu steuern, wobei das Fahrzeug umfasst:

einen Verbrennungsmotor, der dazu eingerichtet ist, ein Drehmoment zu erzeugen und
eine Geschwindigkeitssteuerung, die dazu eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu steuern;

Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs von einer ersten Geschwindigkeit zu einer zweiten Geschwindigkeit vor dem Erreichen des ansteigenden Abschnitts durch Reduzieren des initialen Drehmoments, das von dem Verbrennungsmotor erzeugt wird, auf ein erstes Drehmoment; und danach
Erhöhen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs von der zweiten Geschwindigkeit zu einer dritten Geschwindigkeit durch Erhöhen des Drehmoments, das von dem Verbrennungsmotor erzeugt wird, auf ein zweites Drehmoment, wobei das zweite Drehmoment höher ist als das initiale Drehmoment.

Dadurch wird das Drehmoment, das von dem Motor des Fahrzeugs bereitgestellt wird, optimiert, bevor das Fahrzeug in die Steigung einfährt, durch Steuern der Geschwindigkeit des Fahrzeugs derart, dass ein Geschwindigkeitsabfall und das Risiko eines Leistungsdefizits in der Steigung vermieden wird. Das Fahrzeug kann daher eine geforderte Geschwindigkeit in der Steigung beibehalten. Wenn das Fahrzeug ferner mit einem Turbolader ausgestattet ist, ermöglicht ein Erhöhen des Drehmoments des Motors vor einem ansteigenden Abschnitt es einem Druck in dem Turbolader, derart aufgebaut zu werden, dass ein höheres Drehmoment in der Steigung bereitgestellt werden kann. Auf diese Weise kann eine gesteigerte Kraftstoffeffizienz erreicht werden aufgrund eines zum Beispiel konstanteren Drehmoments während der Steigung.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das zweite Drehmoment durch den Verbrennungsmotor erzeugt, wenn das Fahrzeug eine Position des ansteigenden Abschnitts erreicht, bei der ein Fahrwiderstand des Fahrzeugs einem maximalen Drehmoment, das von dem Verbrennungsmotor bereitgestellt werden kann, entspricht oder dieses überschreitet.
Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Drehmoment des Motors an einer Position optimiert wird, bei der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die Leistung des Motors sinken würden. Ein Optimieren des Drehmoments des Motors kann zu einem reduzierten Risiko eines Geschwindigkeitsabfalls in der Steigung führen und kann die Notwendigkeit eines Herunterschaltens reduzieren. Dadurch kann eine gesteigerte Kraftstoffeffizienz erreicht werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Drehmoment das maximale Drehmoment, das von dem Verbrennungsmotor erzeugt werden kann.
Dadurch wird eine maximale Leistung von dem Fahrzeugmotor bereitgestellt und das Risiko eines signifikanten Geschwindigkeitsabfalls in der Steigung wird gelindert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, umfasst das Verfahren ferner:

Bestimmen der zweiten Geschwindigkeit v₂ vor dem Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf zumindest einem von:
- der ersten Geschwindigkeit,
- dem zweiten Drehmoment,
- einem Gewicht des Fahrzeugs,
- einem aktuellen Übersetzungsverhältnis eines Getriebes des Fahrzeugs,
- einer Distanz zu dem ansteigenden Abschnitt,
- einem Neigungswinkel des ansteigenden Abschnitts, und
- einem Neigungswinkel des Straßenabschnitt vor dem Fahrzeug vor dem ansteigenden Abschnitt.

Dadurch wird die zweite Geschwindigkeit auf eine zuverlässige Art bestimmt, sodass das Drehmoment des Motors an einer benötigten Position optimiert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren ferner, dass dann, wenn das Fahrzeug einem führenden Fahrzeug folgt, das Bestimmen der zweiten Geschwindigkeit ferner basiert ist auf zumindest einem von:

einer Distanz zu einem führenden Fahrzeug, und
einer Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs.

Dadurch kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs derart gesteuert werden, dass das Risiko eines unvorhergesehenen Abfalls der Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufgrund einer reduzierten Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs gelindert wird. Ferner kann das Risiko des Verlierens des führenden Fahrzeugs reduziert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren ferner ein Bestimmen einer ersten Position, bei der das Reduzieren der Geschwindigkeit begonnen wird, basierend auf der zweiten Geschwindigkeit.
Dadurch kann ein Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch Anwenden einer bevorzugten Geschwindigkeitsabnahmestrategie basierend auf der ersten Position erreicht werden, was zu einer gesteigerten Kraftstoffeffizienz führen kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Reduzieren der Geschwindigkeit an der ersten Position begonnen.
Hierdurch kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert werden, sodass das Drehmoment des Motors an einer benötigten Position optimiert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren ferner ein Bestimmen einer zweiten Position, bei der das Erhöhen der Geschwindigkeit basierend auf der zweiten Geschwindigkeit begonnen wird.
Dadurch kann das Motordrehmoment des Fahrzeugs an einer benötigten Position optimiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Erhöhen der Geschwindigkeit an der zweiten Position begonnen.
Dadurch kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs derart gesteuert werden, dass das Drehmoment des Motors an einer benötigten Position optimiert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der ansteigende Abschnitt zumindest eines von:

einer ersten Steigung,
einer Länge, und
einem Fahrwiderstand, der mit einem maximalen Drehmoment, das von dem Verbrennungsmotor bereitgestellt werden kann, gleich ist oder dieses überschreitet.

Dadurch kann eine signifikante Geschwindigkeitsabnahme in dem ansteigenden Abschnitt vermieden werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der ansteigende Abschnitt
eine erwartete Abnahme der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die einen Geschwindigkeitsabnahmeschwellenwert überschreitet.
Dadurch kann eine signifikante Geschwindigkeitsabnahme in dem ansteigenden Abschnitt vermieden werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Fahrzeug ferner einen Turbolader, der dazu eingerichtet ist, eine Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors zu steigern, und ferner dazu eingerichtet ist
einen Druck aufzubauen, sodass ein zusätzliches Drehmoment durch den Verbrennungsmotor erzeugt wird.
Dadurch kann eine signifikante Geschwindigkeitsabnahme in dem ansteigenden Abschnitt vermieden werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Steueranordnung zum Steuern eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug umfasst:

einen Verbrennungsmotor, der dazu eingerichtet ist, Drehmoment zu erzeugen, und
eine Geschwindigkeitssteuerung, der dazu eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu steuern;

Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs von einer ersten Geschwindigkeit zu einer zweiten Geschwindigkeit vor dem Erreichen des ansteigenden Abschnitts durch Reduzieren des Drehmoments, das von dem Verbrennungsmotor erzeugt wird, auf ein erstes Drehmoment; und danach
Erhöhen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs von der zweiten Geschwindigkeit zu einer dritten Geschwindigkeit durch Erhöhen des Drehmoments, das von dem Verbrennungsmotor erzeugt wird, auf ein zweites Drehmoment, wobei das zweite Drehmoments höher ist als das initiale Drehmoment.

Es wird ersichtlich, dass alle Ausführungsformen, die für die Verfahrensaspekte der Erfindung beschrieben sind, auch auf mindestens einen der Aspekte der Steueranordnung der Erfindung anwendbar sind. Somit können alle für die Verfahrensaspekte der Erfindung beschriebenen Ausführungsformen durch die Steueranordnung ausgeführt sein, die auch eine Steuervorrichtung, d. h. eine Vorrichtung, sein kann. Die Steueranordnung und ihre Ausführungsformen haben Vorteile, die den oben für die Verfahren und ihre Ausführungsformen genannten Vorteilen entsprechen.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung werden die vorgenannten und weitere Aufgaben durch ein Fahrzeug mit der Steueranordnung des zweiten Aspekts gelöst.
Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogramm mit Anweisungen, die, wenn das Programm von einen Computer ausgeführt wird, den Computer veranlassen, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
Gemäß einem fünften Aspekt betrifft die Erfindung ein computerlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die, wenn das Programm von einem Computer ausgeführt wird, den Computer veranlassen, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden noch detaillierter gemeinsam mit den beigefügten Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden, und wobei:

1 schematisch ein Fahrzeug darstellt, das entlang einer Route und mit einer entsprechenden Geschwindigkeit des Fahrzeugs über eine Zeit fährt.
2 schematisch ein beispielhaftes Fahrzeug zeigt, in welchem Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert sein können,
3 ein Flussdiagramm für Verfahren eines Fahrzeugs entsprechend einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt,
4 eine Geschwindigkeitsvariation eines Fahrzeug darstellt, welches entlang einer Route entsprechend einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung fährt,
5 ein Flussdiagramm der Methode 200 entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, und
6 eine Steueranordnung darstellt, in der ein Verfahren entsprechend einer der hier beschriebenen Ausführungsformen implementiert sein kann.

Detaillierte Beschreibung
Ein Fahrzeug, das in einen ansteigenden Straßenabschnitt oder eine Steigung einfährt, kann in Abhängigkeit von der Situation verschiedenen Problemen ausgesetzt sein. Beispielsweise kann eine initiale Geschwindigkeit des Fahrzeugs, nach dem Einfahren in die Steigung, wesentlich abfallen, wenn eine Drehmomentabgabe des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs nicht groß genug ist, um die initiale Geschwindigkeit beizubehalten. Wenn das Fahrzeug mit einem Turbolader ausgestattet ist, kann die Effizienz des Verbrennungsmotors kurzfristig erhöht sein, sobald der Druck des Turboladers aufgebaut ist. Dies wird erreicht, indem zusätzliche komprimierte Luft in eine Verbrennungskammer des Motors gezwungen wird, was dazu führt, dass mehr Kraftstoff gebraucht wird. In manchen Situationen jedoch, zum Beispiel wenn das Fahrzeug knapp hinter einem führenden Fahrzeug fährt, am Geschwindigkeitsbegrenzung fährt oder mit einer Übergeschwindigkeit fährt, kann es sein, dass der Leistungsbedarf des Motors nicht groß genug ist, um den Turbo des Fahrzeugs vollständig zu laden, bevor die Steigung befahren wird, oder um ein Drehmoment zu liefern, das für die Steigung benötigt wird. Ferner kann, wenn die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs am Beginn der Steigung abnimmt, das Fahrzeug gezwungen sein, aufgrund einer zu kurzen Distanz zum führenden Fahrzeug zu bremsen, was zu verringerter Leistung und Drehmoment führt, wenn in die Steigung eingefahren wird.
1 stellt schematisch ein Fahrzeug dar, das mit aktivierter Geschwindigkeitssteuerung entlang einer Route mit einer Steigung 510 und einer zugehörigen Geschwindigkeit v des Fahrzeugs über eine Zeit T fährt. Vor dem Einfahren in die Steigung 510, d. h. vor dem Zeitpunkt T₁, fährt das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit v₁. Aufgrund der Fahrsituation ist der Motor des Fahrzeugs nicht in der Lage, ein maximales Drehmoment zu erzeugen. Das Fahrzeug kann zum Beispiel im Geschwindigkeitsbegrenzer fahren oder einem führenden Fahrzeug mit einem konstanten Drehmomentbedarf folgen. Das Fahrzeug kann mit einem Turbolader ausgestattet sein, wobei es sein kann, dass der Druck des Turboladers nicht aufgebaut ist, abhängig von der Fahrsituation, bis der Drehmomentbedarf zum Zeitpunkt T₁ erhöht ist. Zum Zeitpunkt T₁ fährt das Fahrzeug in die Steigung ein. Der Motordrehmomentbedarf kann erhöht sein, wobei jedoch, wenn die Steigung steil ist, der Motor nicht in der Lage sein kann, das benötigte Drehmoment zu liefern, um die Geschwindigkeit v₁ in der Steigung beizubehalten, was zu einem Geschwindigkeitsabfall führen kann. Aufgrund des erhöhten Drehmomentbedarfs kann jedoch der Druck in dem Turbolader des Fahrzeugs zwischen dem Zeitpunkt T₁ und dem Zeitpunkt T₂ aufgebaut werden. Zum Zeitpunkt T₂ ist der Druck in dem Turbolader geladen und die Effizienz des Verbrennungsmotors ist erhöht. Dadurch wird ein zusätzliches Drehmoment bereitgestellt, welches zu einer erhöhten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer reduzierten Geschwindigkeitsabnahme auf der verbleibenden Steigung führt. Zum Zeitpunkt T₃ endet die Steigung und das Fahrzeug ist in der Lage, auf eine gewünschte Geschwindigkeit zu beschleunigen.
Wenn das Fahrzeug entlang der Route hinter einem führenden Fahrzeug fährt, kann die signifikante Geschwindigkeitsabnahme in der Steigung dazu führen, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem führenden Fahrzeug größer als gewollt wird, zum Beispiel wenn das Fahrzeug und das führende Fahrzeug in einer Platooning-Formation fahren. Derartige zu große Distanzen zwischen Fahrzeugen können einen negativen Effekt auf den Kraftstoffverbrauch haben. Das Beibehalten einer kurzen Distanz zu dem führenden Fahrzeug kann dabei helfen, den Luftwiderstand des Fahrzeugs zu reduzieren, und kann zu einem reduzierten Kraftstoffverbrauch beitragen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Steueranordnung zum Steuern eines Fahrzeugs bereitzustellen, das in eine Steigung einfährt, sodass diese Probleme zumindest teilweise gelöst werden.
2, die herangezogen werden wird, um die hier dargestellten Ausführungsformen zu erläutern, zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeug 100, wie zum Beispiel einen Lastkraftwagen, der eine schwere Ladung/Last trägt. Die Ausführungsformen sind jedoch nicht auf den Gebrauch in einem Fahrzeug wie das in 2 dargestellte Fahrzeug begrenzt, sondern können auch in leichteren Fahrzeugen, wie zum Beispiel kleineren Lastkraftwagen, Autos oder anderen Fahrzeugen genutzt werden.
Ein Fahrzeug 100, wie schematisch in 2 dargestellt, umfasst ein Paar Antriebsräder 111, 112 und zumindest ein weiteres Paar Antriebsräder 113, 114. Das Fahrzeug umfasst ferner ein Antriebssystem / einen Antriebsstrang 110, der dazu eingerichtet ist, Drehmoment zwischen zumindest einer Antriebswelle 101, wie zum Beispiel einen Motor, und den Antriebsrädern 111, 112 zu übertragen. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die zumindest eine Antriebswelle 101 zumindest einen Verbrennungsmotor. Das Fahrzeug 100 kann ferner eine Turboladereinheit 119 umfasst, wie zum Beispiel eine VGT (Variable Geometry Turbolader)-Einheit, oder eine Turboeinheit mit einem Wastegate, die dazu eingerichtet ist, die zur Verbrennung in dem Verbrennungsmotor bereitgestellte Luft zu komprimieren, um die Leistung des Motors zu erhöhen.
Die zumindest eine Antriebswelle 101 ist zum Beispiel in einer üblichen Gestalt ausgeführt, mit einer Ausgangswelle 102 des Motors 101, die mit einer Kupplung 106 verbunden ist, wobei die Kupplung auch mit einem Getriebe 103 verbunden ist. Die Kupplung 106 kann eine manuell oder automatisch gesteuerte Kupplung bekannter Bauart sein, und das Getriebe 103 kann dazu eingerichtet sein, vom Fahrer des Fahrzeugs 100 oder automatisch durch das Steuersystem des Fahrzeugs geschalten zu werden. Das Drehmoment, das von dem Motor 101 bereitgestellt wird, wird an einer Ausgangswelle 109 des Getriebes 103 bereitgestellt. Eine Ausgangswelle 107, die mit einer Ausgangswelle des Getriebes 103 verbunden ist, treibt die Antriebsräder 111, 112 über ein zentrales Getriebe 108, wie zum Beispiel ein übliches Differenzial, und Antriebswellen 104, 105 an, die mit dem zentralen Getriebe 108 verbunden sind. Auch können ein oder mehrere Elektromotoren im Wesentlichen irgendwo entlang des Antriebsstrangs 110 angeordnet sein, so lange Drehmoment an einem oder mehreren der Räder 111, 112, 113, 114, zum Beispiel benachbart zu einem oder mehreren der Räder 111, 112, 113, 114 bereitgestellt wird, wie der Fachmann versteht.
Das Fahrzeug 100 kann auch zumindest eine Bremsanordnung 151, 152, 153, 154, zum Beispiel eine Bremsanordnung 151, 152, 153, 154, umfassen, die an einem jeweiligen Rad des Fahrzeugs angeordnet ist. Die zumindest eine Bremsanordnung 151, 152, 153, 154 kann von zumindest einem Bremssystem 150 umfasst sein. Ein Bremsen des Fahrzeugs 100, was zu einer Verlangsamung des Fahrzeugs 100 führen kann, mittels der zumindest einen Bremsanordnung 151, 152, 153, 154, kann auf eine Vielzahl bekannter Arten erreicht werden. Das zumindest eine Bremssystem 150 kann auch eine oder mehrere zusätzliche Bremsvorrichtungen 155 umfassen, zum Beispiel eine oder mehrere zusätzliche Bremsvorrichtungen, die auf den Antriebsstrang 110 einwirken, wie zum Beispiel ein Retarder, und/oder eine Abgasbremsvorrichtung. Das zumindest eine Bremssystem 150, umfassend die zumindest eine Bremsanordnung 151, 152, 153, 154 und/oder die zumindest eine zusätzliche Bremsvorrichtungen 155, kann durch zumindest eine Steueranordnung 160 gesteuert sein.
Die Steueranordnung 160 kann auf mehrere Steuereinheiten verteilt sein, die zum Steuern verschiedener Teile des Fahrzeugs 100 eingerichtet sind. Die Steueranordnung 160 kann z. B. eine geschwindigkeitsverringernde Einheit 161 und eine geschwindigkeitserhöhende Einheit 162 umfassen, die zum Ausführen der Verfahrensschritte der offenbaren Erfindung eingerichtet sind, wie weiter unten erläutert wird. Die Steueranordnung 160 und/oder eine andere Steueranordnung kann ferner dazu eingerichtet sein, zumindest eines von Energiequelle 101, der Kupplung 106, dem Getriebe 103 und/oder beliebigen anderen Einheiten / Vorrichtungen / Einrichtungen des Fahrzeugs zu steuern. In 2 sind jedoch nur die Einheiten / Vorrichtungen / Einrichtungen des Fahrzeugs dargestellt, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nützlich sind. Die Steueranordnung 160 wird in 6 näher beschrieben.
Das Fahrzeug 100 kann ferner einen oder mehrere Sensoren 175, z. B. mindestens eine Kamera und/oder mindestens einen Drucksensor, umfassen, die an geeigneten Positionen innerhalb des Fahrzeugs 100 angeordnet sind. Weiterhin kann das Fahrzeug 100 ein Positionierungssystem/-einheit 180 umfassen. Die Positionierungseinheit 180 kann auf einem Satellitennavigationssystem basieren, wie z. B. dem Navigation Signal Timing and Ranging (Navstar), Global Positioning System (GPS), Differential GPS (DGPS), Galileo, GLONASS, oder ähnlichem. Somit kann die Positionierungseinheit 180 einen GPS-Empfänger umfassen.
Das Fahrzeug 100 kann ferner mindestens eine Kommunikationsvorrichtung 170 umfassen, die zur Kommunikation mit mindestens einer Entität 190 außerhalb des Fahrzeugs 100 eingerichtet ist, wie z. B. einer Infrastruktureinheit, einer Kommunikationseinheit eines anderen Fahrzeugs, einem externen Server und/oder einer Positionsinformationseinheit. Dementsprechend kann die mindestens eine Kommunikationsvorrichtung 170 eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V)-Kommunikationsvorrichtung, eine Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2I)-Kommunikationsvorrichtung, eine Fahrzeug-zu-Alles (V2X)-Kommunikationsvorrichtung und/oder eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung sein, so dass eine Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der mindestens einen externen Entität 190 erreicht/bereitgestellt wird.
Die vorgeschlagene Lösung wird nun in Bezug auf ein Verfahren 200, wie in 3 offenbart, und zu dem Fahrzeug 100, wie in 2 offenbart, beschrieben. 3 stellt ein Flussdiagramm des Verfahrens 200 für eine Steueranordnung 160 dar, die dazu eingerichtet ist, ein Fahrzeug 100, wie das in 2 offenbarte Fahrzeug, zu steuern. Das Fahrzeug 100 umfasst einen Verbrennungsmotor 101, der dazu eingerichtet ist, ein Drehmoment bereitzustellen, und eine Geschwindigkeitssteuerung 162, die dazu eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu steuern.
Das Verfahren 200 umfasst, wenn das Fahrzeug 100 mit aktivierter Geschwindigkeitssteuerung 162 in Fahrt ist und wenn ein ansteigender Straßenabschnitt 510 der Straße vor dem Fahrzeug 100 detektiert wird:

- in Schritt 210 in 3, Reduzieren 210 der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 von einer ersten Geschwindigkeit v₁ zu einer zweiten Geschwindigkeit v₂ vor Erreichen des ansteigenden Abschnitts 510 durch Reduzieren des initialen Drehmoments t_init, das von dem Verbrennungsmotor 101 bereitgestellt wird, auf ein erstes Drehmoment t₁; und danach
- in Schritt 220 in 3, Erhöhen 220 der Geschwindigkeit der Fahrzeugs 110 von der zweiten Geschwindigkeit v₂ zu einer dritten Geschwindigkeit v₃ durch Erhöhen des von dem Verbrennungsmotor 101 bereitgestellten Drehmoments auf ein zweites Drehmoment t₂, wobei das zweite Drehmoment t₂ größer ist als das initiale Drehmoment tinit.

In anderen Worten kann das Verfahren 200 ausgeführt werden, wenn ein ansteigender Abschnitt 510 einer vor dem Fahrzeug 100 liegenden Straße detektiert wird. Allgemein kann das Detektieren eines ansteigenden Abschnitts 510 einer vor dem Fahrzeug 100 liegenden Straße mittels einem oder mehreren der Sensoren 175 bewerkstelligt werden, die in dem Fahrzeug 100 vorgesehen sein können, zum Beispiel eine oder mehrere Kameras, eine oder mehrere Radarausstattungen, und/oder ein Positionierungssystem/-einheit, wie ein GPS. Darüber hinaus kann der ansteigende Abschnitt 510 auf der Grundlage von Informationen detektiert werden, die von mindestens einem zweiten Fahrzeug, z. B. durch V2V-Kommunikation, und/oder von einer Infrastruktureinheit, z. B. durch V2I-Kommunikation, bereitgestellt werden, auf der Grundlage von Radarinformationen, von Kamerainformationen, von zuvor im Fahrzeug 100 gespeicherten Positionierungsinformationen und von Informationen, die von Verkehrssystemen bezogen auf den Straßenabschnitt erhalten werden.
Beispielsweise können Informationen, die mit einer Position des Fahrzeugs 100 assoziiert sind, durch das Positionierungssystem im Fahrzeug 100 bereitgestellt werden. Kartenbezogene Informationen, z. B. aus digitalen Karten, können z. B. Topologie-Informationen einer elektronischen Karte umfassen. Typischerweise können Positionierungsinformationen zur Positionierung des Fahrzeugs 100 an der richtigen Stelle einer digitalen Karte verwendet werden, wobei erkannt werden kann, dass sich das Fahrzeug 100 einer Steigung 510 nähert.
Nachdem ein ansteigender Abschnitt 510 detektiert wird, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechend Schritt 210 und Schritt 220 in 2 gesteuert.
Mittels des dargestellten Verfahrens, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 derart gesteuert, dass das von dem Motor des Fahrzeugs bereitgestellte Drehmoment, wenn das Fahrzeug 100 in die Steigung einfährt, optimiert wird. Wenn das Fahrzeug 100 ferner mit einem Turbolader ausgestattet ist, ermöglicht das Erhöhen des Drehmoments des Motors bevor das Fahrzeug 100 in den ansteigenden Abschnitt einfährt, dass ein Druck in dem Turbolader aufgebaut werden kann, sodass die Effizienz des Motors zusätzlich erhöht wird. Auf diese Weise wird eine erhöhte Kraftstoffeffizienz aufgrund z. B. eines konstanteren Drehmoments entlang der Steigung erreicht.
Nun unter Bezug auf 4, die ein Fahrszenario darstellt, ähnlich zu dem in 1 dargestellten, bei dem der Aspekt des Verfahrens 200 wie in 3 dargestellt und weitere Ausführungsformen des Verfahrens implementiert sein können. Das Fahrzeug 100, wie in 4 dargestellt, fährt mit einer aktivierten Geschwindigkeitssteuerung 162 entlang einer Route umfassend eine Steigung 510. Die Steigung kann einen Neigungswinkel α aufweisen, der variieren oder nicht variieren kann. Beispielsweise kann der Straßenabschnitt 500 einen ersten Abschnitt mit einem ersten Neigungswinkel, einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Neigungswinkel usw. umfassen. Gemäß einer Ausführungsform kann der ansteigende Abschnitt 510 zumindest einen ersten Neigungswinkel α₁, eine Länge, und einen Fahrwiderstand aufweisen, der gleich oder größer als ein maximales Drehmoment ist, das durch den Verbrennungsmotor 101 bereitgestellt werden kann. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, das in der Steigung 510 mit dem maximalen Drehmoment des Motors fährt, wird abnehmen. Gemäß einer Ausführungsform kann der ansteigende Abschnitt 510 eine erwartete Abnahme der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 aufweisen, die einen Geschwindigkeitsabnahmeschwellenwert Δv_th übersteigt. Wenn die erwartete Abnahme der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 in dem ansteigenden Abschnitt 510 den Geschwindigkeitsabnahmeschwellenwert Δv_th übersteigt, kann somit das Verfahren 200 ausgeführt werden. Der Geschwindigkeitsabnahmeschwellenwert Δv_th kann ein vorgegebener Wert sein und/oder kann von der Fahrsituation und/oder von der Länge der Steigung 510 abhängen. Der Geschwindigkeitsabnahmeschwellenwert Δv_th kann von einer Zeitverzögerung des Fahrzeugs abhängig sein, die durch die Geschwindigkeitsabnahme in der Steigung verursacht wird. Eine Geschwindigkeitsabnahme von 1 km/h in 2 Minuten in einer Steigung führt zu einem ungefähren Verlust von 40 m, was einem Zeitverlust von ~1,6 Sekunden entspricht. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Geschwindigkeitsabnahmeschwellenwert Δv_th 1 km/h für längere Steigungen sein, z. B. Steigungen, die eine Länge von 1 km überschreiten. Die erwartete Abnahme der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 in der Steigung kann gemäß üblichen Verfahren basierend auf zumindest dem maximalen Drehmoment des Motors des Fahrzeugs, einem vorliegenden Übersetzungsverhältnis eines Getriebes, das des Fahrzeugs 100 genutzt wird, einem Gewicht des Fahrzeugs 100, und dem ersten Neigungswinkel α₁ des ansteigenden Abschnitts 510 bestimmt werden. Zum Beispiel können unter Verwendung der Newtonschen Bewegungsgesetze die auf das Fahrzeug 100 wirkenden Kräfte für eine Situation abgeschätzt werden, in der das Fahrzeug 100 bei maximalem Motordrehmoment in der Steigung 510 fährt. Auf diese Weise kann eine erwartete Geschwindigkeitsabnahme in der Steigung abgeschätzt werden.
Die erste Neigungswinkel α₁ des ansteigenden Abschnitts 510 kann einfach bestimmt werden, z. B. aufgrund von Karteninformation auf GPS-Information, Radarinformation, Kamerainformation, Information von einem anderen Fahrzeug, positionsbezogener und Neigungswinkelinformation, die vorab in dem Fahrzeug 100 gespeichert wurde, und/oder Information von Verkehrssystemen bezogen auf diesen Straßenabschnitt können erhalten werden. Bei Systemen, bei denen ein Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen genutzt wird, kann der erste Neigungswinkel α₁, der von einem Fahrzeug 100 abgeschätzt wurde, auch anderen Fahrzeugen bereitgestellt werden, entweder direkt oder mittels einer Zwischeneinheit, wie z. B. einer Datenbank o. ä.
In anderen Worten kann das hier dargestellte Verfahren gemäß einer Ausführungsform angewendet werden, wenn die Abnahme der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 dem Geschwindigkeitsabnahmeschwellenwert Δv_th entspricht oder diesen übersteigt.
Die durchgezogene Geschwindigkeitskurve in 4 stellt die Geschwindigkeitsveränderung dar, wenn das Verfahren 200 nicht wie mit Bezug auf 1 beschrieben angewendet wird. Die gepunktete Geschwindigkeitskurve in 4 stellt die Geschwindigkeitsveränderung des Fahrzeugs 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar. Wie vorhergehenden beschrieben mit Bezug auf 1, fährt das Fahrzeug vor dem Einfahren in die Steigung 510, d. h. vor dem Zeitpunkt T₃ in 4, mit einer ersten Geschwindigkeit v₁. Das Fahrzeug 100 kann, aber muss nicht, einem Führungsfahrzeug 180 folgen.
Nachdem ein ansteigender Abschnitt 510 einer vor dem Fahrzeug 100 liegenden Straße detektiert wurde, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, zwischen Zeitpunkt T₁ und Zeitpunkt T₂ in 4, von einer ersten Geschwindigkeit v₁ zu einer zweiten Geschwindigkeit v₂ vor dem Erreichen des ansteigenden Abschnitts 510 zum Zeitpunkt T₃ reduziert. Die Geschwindigkeitsreduzierung kann z. B. an einer ersten Position d1 begonnen werden. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 kann durch Reduzieren eines initialen Drehmoments t_init, das von dem Verbrennungsmotor 101 des Fahrzeugs erzeugt wird, auf ein erstes Drehmoment t₁ reduziert werden, was auf eine Vielzahl unterschiedlicher Arten bewerkstelligt werden kann, wie noch genauer mit Bezug auf 5 beschrieben werden wird. Zwischen dem Zeitpunkt T₂ und dem Zeitpunkt T₃ wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 erhöht 220 von der zweiten Geschwindigkeit v₂ auf die dritte Geschwindigkeit v₃. Die Geschwindigkeitszunahme kann zum Beispiel an einer zweiten Position d2 begonnen werden. Die Geschwindigkeit kann z. B. durch Erhöhen des Drehmoments, das von dem Verbrennungsmotor 101 erzeugt wird, auf ein zweites Drehmoment t₂ erhöht werden, wobei das zweite Drehmoment t₂ höher ist als das initiale Drehmoment t_init. Das Erhöhen des Drehmoments kann z. B. durch Erhöhen einer Anfrage für positives Motordrehmoment bewerkstelligt werden. Es sei angemerkt, dass die Geschwindigkeit v₃ in 4 als höher dargestellt ist als die erste Geschwindigkeit v₁. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise der Fall. Die dritte Geschwindigkeit v₃ kann höher als oder gleich wie die erste Geschwindigkeit v₁ sein.
Durch das Steuern der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 vor dem Einfahren in die Steigung 510 ist somit das vom Verbrennungsmotor des Fahrzeugs zum Zeitpunkt T₃ in 4, wenn das Fahrzeug 100 in die Steigung einfährt, erzeugte Drehmoment höher als das Drehmoment nach dem Stand der Technik. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 in der Steigung, d. h. zwischen dem Zeitpunkt T₃ und T₄ in 4, möge weiterhin abnehmen, jedoch wird die Geschwindigkeitsabnahme entlang der gesamten Steigung 510 niedriger sein.
Gemäß einer Ausführungsform wird das zweite Drehmoment t₂ durch den Verbrennungsmotor 101 bereitgestellt, wenn das Fahrzeug 100 eine Position der Steigung 510 erreicht, bei der ein Fahrwiderstand für das Fahrzeug 101 einem maximalen Drehmoment, das von dem Verbrennungsmotor 101 erzeugt werden kann, entspricht oder dieses übersteigt.
Das in der Steigung 510 fahrende Fahrzeug 100 ist einer vorwärts gerichteten Antriebskraft ausgesetzt, die aus dem Drehmoment, das von dem Verbrennungsmotor 101 des Fahrzeugs erzeugt wird, und einer Widerstandskraft resultiert, die z. B. aus dem Gewicht des Fahrzeugs und dem Neigungswinkel der Steigung 510 resultiert, die in Hangabwärtsrichtung wirkt, um das Fahrzeug 100 zu bremsen. Das Fahrzeug 100, das in einer Steigung fährt, in der die Widerstandskraft einer maximalen vorwärts gerichteten Antriebskraft entspricht, die aus einem maximalen Drehmoment, das von dem Verbrennungsmotor 101 des Fahrzeugs erzeugt wird, resultiert, ist dazu eingerichtet, eine gewünschte Geschwindigkeit in der Steigung beizubehalten. Wenn jedoch die Widerstandskraft eine maximale vorwärts gerichtete Antriebskraft übersteigt, dann wird das Fahrzeug 100 sich verlangsamen. Das optimieren des Drehmoments des Motors entsprechend dem Verfahren 200 der Erfindung kann zu einer höheren Geschwindigkeit in der Steigung führen und kann die Notwendigkeit eines Herunterschaltens des Gangs reduzieren, was zu einer gesteigerten Kraftstoffeffizienz führt.
Zusätzlich zu den Verfahrensschritten 210 - 220, wie mit Bezug auf 3 beschrieben, kann das Verfahren 200 gemäß einer Ausführungsform die optionalen Schritte 202 - 206 umfassen. 5 stellt ein Flussdiagramm des Verfahrens 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar.
Es sei angemerkt, dass die Verfahrensschritte, wie sie in 5 dargestellt und hier beschrieben sind, nicht notwendigerweise in der in 5 dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden müssen. Die Schritte können im Wesentlichen in irgendeiner geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden, solange die physikalischen Anforderungen und die zum Ausführen eines jeden Verfahrensschritts notwendige Information verfügbar ist, wenn der Schritt ausgeführt wird.
In Schritt 202 in 5, der dem vorangehend beschriebenen Schritt 210 vorangeht, bei dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 von einer ersten Geschwindigkeit v₁ zu einer zweiten Geschwindigkeit v₂ reduziert wird, wird eine zweite Geschwindigkeit v₂ bestimmt. Das Bestimmen der zweiten Geschwindigkeit v₂ kann gemäß einer Ausführungsform basieren auf zumindest einem von der ersten Geschwindigkeit v₁, dem zweitem Drehmoment t₂, einem Gewicht des Fahrzeugs 100, einem aktuellen Übersetzungsverhältnis eines Getriebes des Fahrzeugs 100, einer Distanz zu dem ansteigenden Abschnitt 510, einem Neigungswinkel des ansteigenden Abschnitts 510, oder einer Steigung eines Straßenabschnitts vor dem Fahrzeug 100 vor dem ansteigenden Abschnitt 510 erfolgen.
Das Bestimmen der zweiten Geschwindigkeit v₂ kann z. B. nach herkömmlichen Verfahren erfolgen, indem z. B. mit Hilfe der Newtonschen Bewegungsgesetze abgeschätzt wird, in welcher Weise sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 beim Durchfahren eines bevorstehenden Streckenabschnitts ändert, wobei z. B. verschiedene Strategien zur Geschwindigkeitsreduzierung, wie z. B. ein reduziertes Abrufen des positiven Motordrehmoments, Schleppen, Freilauf usw., ausgewertet werden können, wobei auf das Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 folgt, so dass bei Erreichen der Steigung ein zweites Drehmoment t₂ erreicht wird.
Das reduzierte Abrufen von positivem Motordrehmoment hat zur Folge, dass die in Fahrtrichtung wirkende Kraft, die von dem Verbrennungsmotor 101 über die Antriebsräder 111, 112 ausgeht, reduziert wird, z. B. durch eine reduzierte Kraftstoffeinspritzung in den Motor, was den Kraftstoffverbrauch reduziert. Schleppen meint einen Betrieb des Fahrzeugs mit einem geschlossenen Antriebsstrang, d. h. mit einem Verbrennungsmotor, der mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden ist, wobei gleichzeitig die Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor unterbunden ist. Ein Vorteil dieser Maßnahme ist, dass, da die Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor unterbunden ist, der Verbrauch des Verbrennungsmotors nahe null ist. Diese Maßnahme hat jedoch auch zur Folge, dass der Verbrennungsmotor 101 durch die Antriebsräder des Fahrzeugs über den Antriebsstrang angetrieben wird und ein sogenanntes „Schleppen“ erreicht wird, wobei die inneren Verluste des Verbrennungsmotors ein Bremsen hervorrufen, d. h. ein Motorbremsen des Fahrzeugs, was eine Geschwindigkeitsabnahme bewirkt. Freilauf meint, dass der Verbrennungsmotor 101 des Fahrzeugs von den Antriebsrädern 111, 112 getrennt ist, d. h. der Antriebsstrang offen ist. Dieses Trennen durch Öffnen des Antriebsstrang kann z. B. erreicht werden durch Versetzen des Fahrzeuggetriebes 103 in neutrale Position oder durch Öffnen der Kupplung 106.
Die fahrzeuginternen Parameter wie Gewicht des Fahrzeugs 100 und das aktuelle Übersetzungsverhältnis können von dem Steuersystem des Fahrzeugs mittels eines oder mehreren Kommunikationsbussen erhalten werden, die die Steueranordnung 150 mit verschiedenen Komponenten und Steuerungen, die in dem Fahrzeug 100 angeordnet sind, verbinden.
Wie vorangehend beschrieben ist das zweite Drehmoment t₂ größer als das initiale Drehmoment t_init.
Gemäß einem Beispiel ist das zweite Drehmoment t₂ gemäß einer Ausführungsform das maximale Drehmoment, das der Verbrennungsmotor 101 für das aktuelle Übersetzungsverhältnis des Getriebes des Fahrzeugs 100 bereitstellen kann. Auf diese Weise kann das Fahrzeug 100 eine höchstmögliche Geschwindigkeit in der Steigung erreichen und das Bedürfnis eines Herunterschaltens kann somit vermieden werden.
Die Distanz zu dem ansteigenden Abschnitt 510 kann basierend auf einer Vielzahl bekannter Arten bestimmt werden, die alle vom Gegenstand der Erfindung umfasst sind. Beispielsweise kann die Distanz zu dem ansteigenden Abschnitt 510 mittels Abstandsmessungen bestimmt werden, die durch mindestens ein fahrzeuginternes Sensormittel 175 durchgeführt werden. Die Distanz zu dem ansteigenden Abschnitt 510 kann in einem weiteren Beispiel beispielsweise basierend auf Kartendaten bestimmt werden. Ferner kann die Distanz durch zumindest ein weiteres Fahrzeug 180 vor dem Fahrzeug 100 bestimmt und zu dem Fahrzeug 100 mittels z. B. V2V-Kommunikation übermittelt werden. Die Distanz kann auch durch eine naheliegende Infrastrukturvorrichtung und Kommunikation zu dem Fahrzeug 100 mittels z. B. V2I-Kommunikation bestimmt werden.
Der Neigungswinkel des ansteigenden Abschnitts wie auch der Neigungswinkel des Straßenabschnitts vor dem Fahrzeug vor dem ansteigenden Abschnitt 510 kann, wie vorangehend beschrieben, basierend auf z. B. Kartendaten in Kombination mit Positionsinformation bestimmt werden. Der Neigungswinkel der Straße kann auch z. B. basierend auf einem Motordrehmoment in dem Fahrzeug 100, einer Beschleunigung des Fahrzeugs 100, einem Beschleunigungsmesser, GPS-Information, Radar-Information, Kamera-Information, oder Information von zumindest einem weiteren Fahrzeug 180, positionsbezogener und Straßensteigungsinformation, die vorab in dem Fahrzeug 100 gespeichert wurde, und/oder Information, die von Verkehrssystemen bezogen auf den Straßenabschnitt oder in einer anderen Form bzw. von einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erhalten werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Bestimmen in Schritt 202 in 5 der zweiten Geschwindigkeit v₂, wenn das Fahrzeug 100 einem führenden Fahrzeug 100 folgt, ferner auf zumindest einer Distanz zu dem führenden Fahrzeug 180 und einer Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs 180 basiert sein.
Gemäß einem Beispiel kann die zweite Geschwindigkeit v₂ derart bestimmt werden, dass die Distanz zu dem führenden Fahrzeug vor der Steigung 510 vergrößert wird, wenn die Distanz als zu kurz bestimmt wird.
Es kann auch andere Gründe dafür geben, die Distanz zu dem führenden Fahrzeugs zu vergrößern.
Beispielsweise kann die Distanz zwischen dem Fahrzeug 100 und dem führenden Fahrzeug 180 klein gehalten werden, z. B. um ein kraftstoffeffizientes Fahren durch Reduzieren der auf das Fahrzeug 100 wirkenden Luftwiderstandskraft zu erhalten. In derartigen Fällen kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs 180 gesteuert werden. Beispielsweise, wenn die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs 180 unerwartet reduziert wird, kann das Fahrzeug 100 gezwungen sein, dessen Geschwindigkeit zu reduzieren, als auch eine sichere Distanz zu dem Fahrzeug 180 beizubehalten. In dieser Situation kann es sein, dass ein Anwenden des Verfahrens 200 zum Vergrößern des Motordrehmoments des Fahrzeugs nicht möglich ist aufgrund einer zu geringen Distanz zu dem führenden Fahrzeug 180. Ein vollzogenes Erhöhen der Distanz zu dem führenden Fahrzeug 180 vor der Steigung 510, kann es dem Fahrzeug 100 ermöglichen, folgend das Motordrehmoment zu optimieren durch Erhöhen der Geschwindigkeit und Aufbauen des Motordrehmoments vor Erreichen oder am Beginn der Steigung 510.
Gemäß einem weiteren Beispiel kann das Fahrzeug 100 hinter einem führenden Fahrzeug 180 fahren, das weniger leistungsstark ist und/oder das nicht vorab das Motordrehmoment erhöht hat, was dazu führt, dass das führende Fahrzeug in der Steigung 510 Geschwindigkeit verliert. Ein Erhöhen des Abstands zum führenden Fahrzeug 180 vor dem Erreichen der Steigung 510 kann das Risiko lindern, dass das Fahrzeug 100 das vorausfahrende Fahrzeug einholt und auch in solchen Situationen Geschwindigkeit und Schwung in der Steigung 510 verliert.
Gemäß einem Beispiel kann die Distanz zu dem führenden Fahrzeug über einen vorgegebenen Abstandsschwellenwert erhöht werden. Gemäß einem nicht beschränkenden Beispiel kann der Abstand erhöht werden, um zumindest ein empfohlenes Zeitfenster zu dem führenden Fahrzeug 180 einzuhalten, bevor das Fahrzeug 100 die Steigung 510 erreicht. Unter normalen Fahrumständen kann ein empfohlenes Zeitfenster zu einem vorausliegenden Fahrzeug z. B. zwischen 1,5 und 4 Sekunden liegen, abhängig von der Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs 180. Wenn die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs 180 vor dem Einfahren in die Steigung 510 85 km/h beträgt, dann kann die Distanz zu dem führenden Fahrzeug z. B. auf zumindest 70 m erhöht werden, was einem Zeitfenster von 3 Sekunden entspricht.
Die Distanz zu dem führenden Fahrzeug 180 und die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs 180 können z. B. basierend auf Messungen bestimmt werden, die durch zumindest ein fahrzeuginternes Sensormittel 175 durchgeführt werden, die die Distanz zu dem führenden Fahrzeug 180 und die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs 180 messen. Die Distanz zu dem führenden Fahrzeug 180 und die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs 180 können durch das führende Fahrzeug 180 bestimmt und an das Fahrzeug 100 z. B. mittels V2V-Kommunikation übermittelt werden.
In Schritt 204 von 5 wird gemäß einer Ausführungsform eine erste Position d1 bestimmt, wobei die erste Position d1 eine Position ist, bei der das Reduzieren 210 der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 empfohlen ist. Das Bestimmen der ersten Position d1 kann auf der zweiten Geschwindigkeit v₂ basiert sein.
In Schritt 210 von 5, wie mit Bezug auf 3 beschrieben, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 von einer ersten Geschwindigkeit v₁ zu einer zweiten Geschwindigkeit v₂ durch Reduzieren des initialen Drehmoments t_init, das durch den Verbrennungsmotor 101 erzeugt wird, auf ein erstes Drehmoment t₁ reduziert. Gemäß einer Ausführungsform wird das Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs an der ersten Position d1 begonnen.
Ein Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 von der ersten Geschwindigkeit v₁ zu der zweiten Geschwindigkeit v₂ kann z. B. innerhalb einer Verzögerungsdistanz erreicht werden, z. B. einer Distanz von dem Zeitpunkt, ab dem das Fahrzeug 100 mit dem Verzögern beginnt, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Verzögern abgeschlossen ist, wobei die Verzögerungsdistanz z. B. von einer Geschwindigkeitsreduzierungsstrategie, einem Neigungswinkel des Straßenabschnitt vor dem Fahrzeug 100 vor dem ansteigenden Abschnitt 510, d. h. vor der Position d3 in 4, oder einem Gewicht des Fahrzeugs 100 abhängen kann, um nur einige zu nennen.
Ein Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 von der ersten Geschwindigkeit v₁ zu der zweiten Geschwindigkeit v₂ kann auf viele verschiedene Arten erfolgen, d. h. wie vorangehend erwähnt können verschiedene Geschwindigkeitsreduzierungsstrategien angewandt werden. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 reduziert werden durch Reduzieren eines Abrufs positiven Motordrehmoments, mittels Schleppen des Motors oder mittels Freilauf.
Ein Auswählen einer Geschwindigkeitsreduzierungsstrategie kann auf dem Neigungswinkel des Straßenabschnitts vor dem Fahrzeug 100 vor dem ansteigenden Abschnitt 510 basieren. Beispielsweise kann das Reduzieren der Fahrzeuggeschwindigkeit durch Reduzieren des Abrufs positiven Motordrehmoments mit Hilfe von Motorschleppen oder Freilauf, erfolgen, wenn der Straßenabschnitt vor dem Fahrzeug 100 eine Steigung, eine ebene Straße oder eine sehr leicht abschüssige Straße ist, um die benötigte Geschwindigkeitsreduzierung zu erreichen. Falls der Straßenabschnitt vor dem Fahrzeug vor dem ansteigenden Abschnitt 510 eine steile abschüssige Straße ist, kann eine Geschwindigkeitsreduzierung mittels der Radbremsen 151 - 154 notwendig werden. Ferner kann eine Geschwindigkeitsreduzierungsstrategie basierend auf einem Kraftstoffverbrauch erfolgen, sodass eine Geschwindigkeitsreduzierungsstrategie gewählt wird, die einen möglichst niedrigen Kraftstoffverbrauch ermöglicht. Eine Geschwindigkeitsreduzierungsstrategie kann gemäß einem anderen Beispiel basierend auf Geschwindigkeitsprofilsimulationen, wie noch beschrieben werden wird, ausgewählt werden.
Die Verzögerungsdistanz kann z. B. durch Simulieren eines Geschwindigkeitsprofils des Fahrzeugs 100 bestimmt werden. Solche Simulationen können auf eine Vielzahl verschiedener Arten durchgeführt werden. Beispielsweise kann eine Simulation des Geschwindigkeitsprofils des Fahrzeugs 100 unter Berücksichtigung des Neigungswinkel des Straßenabschnitts vor dem Fahrzeug 100 vor dem ansteigenden Abschnitt 510, des Gewichts des Fahrzeugs 100, der benötigten Geschwindigkeitsabnahme und -erhöhung zum Erreichen eines zweiten Motordrehmoments vor dem Einfahren in die Steigung 510 für jede der verschiedenen Geschwindigkeitsreduzierungsstrategien erfolgen. Von den Geschwindigkeitsprofilsimulationen kann eine Verzögerungsdistanz für jede der verschiedenen Geschwindigkeitsreduzierungsstrategien erhalten werden.
Durch Ermitteln der Verzögerungsdistanz kann die erste Position d1 bestimmt werden, bei der das Reduzieren 210 der Geschwindigkeit begonnen wird. Beispielsweise kann die erste Position d1 zumindest in einer Verzögerungsdistanz für die angewendete Geschwindigkeitsreduzierungsstrategie vor der zweiten Position d2 angeordnet sein.
In Schritt 212 von 5 wird gemäß einer Ausführungsform eine zweite Position d2 bestimmt, bei der das Erhöhen 220 der Geschwindigkeit begonnen wird. Das Bestimmen der zweiten Position d2 kann auf der zweiten Geschwindigkeit v₂ basieren. Somit kann eine Distanz zum Erhöhen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 von einer zweiten Geschwindigkeit v₂ zu einer dritten Geschwindigkeit v₃ durch Erhöhen des Motordrehmoments von einem ersten Drehmoment t₁ auf ein zweites Drehmoment t₂ bestimmt werden. Eine derartige Distanz kann z. B. von dem Typ des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs abhängen.
Verschiedene Verbrennungsmotoren weisen verschiedene Reaktionszeiten zum Aufbauen von Drehmoment auf und liefern ein Zieldrehmoment gemäß einem Drehmomentabruf. Eine Reaktionszeit zum Drehmomentaufbau kann definiert werden als eine Zeitspanne zwischen einem Drehmomentabrufzeitpunkt, zu dem eine Veränderung des Motordrehmoments abgerufen wird, und einem Leistungszeitpunkt, zu dem die Änderung des Motordrehmoments tatsächlich erreicht wird.
Für einen Motor, der entsprechend einem Otto-Zyklus arbeitet, wird ein spezielles Verhältnis des Gemisches aus Kraftstoff und Luft in den Motorzylindern benötigt, um eine Verbrennung des Gemisches in den Zylinder zu erreichen. Auch sollte der elektrische Funke zum Entzünden der Mixtur den Funken zum exakt richtigen Zeitpunkt liefern, um eine Verbrennung bereitzustellen. Somit hängt das Motordrehmoment, das der Kupplung bereitgestellt wird, von dem Timing des Zündfunkens und dem Verhältnis von Kraftstoff und Luft ab. Somit hängt das Motordrehmoment, das an den Antriebsstrang geliefert wird, von der Reaktionszeit des Zündsystems und der Reaktionszeit des Luftzufuhrsystems ab. Auch weist das Kupplungssystem eine Reaktionszeit auf, welche die Reaktionszeit zum Bereitstellen eines benötigten Motordrehmoment beeinflusst. Die Reaktionszeit zum Bereitstellen eines benötigten Motordrehmoment kann etwa 10 s für einen Ottomotor betragen.
Mit Bezug auf einen Dieselmotor entzündet sich der Kraftstoff andererseits selbst aufgrund zu hoher Kompression des Kraftstoffs / der Luft. Somit ist die Reaktionszeit zum Bereitstellen eines benötigten Motordrehmoment kleiner als für einen Ottomotor und kann etwa 5 s betragen.
Das Bestimmen der zweiten Position d2, zu der das Erhöhen der Geschwindigkeit begonnen wird, kann z. B. entsprechend bekannten Verfahren erfolgen, unter Berücksichtigung der benötigten Geschwindigkeitszunahme von der zweiten Geschwindigkeit v2 zu der dritten Geschwindigkeit v3, der benötigten Drehmomentzunahme von einem ersten Drehmoment t1 zu einem zweiten Drehmoment t2, der Reaktionszeit des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs zum Bereitstellen eines benötigten Motordrehmoment, dem Gewicht des Fahrzeugs 100 und/oder eines Neigungswinkels eines vor dem Fahrzeug 100 liegenden Straßenabschnitts vor dem ansteigenden Abschnitt 510. Beispielsweise können unter Einbeziehung der Newtonschen Bewegungsgesetze die Kräfte vorhergesagt werden, die auf das Fahrzeug 100 wirken, für eine Situation, in der das Fahrzeug 100 entlang des vorausliegenden Straßenabschnitts vor dem ansteigenden Abschnitt 510 fährt, sodass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 von einer zweiten Geschwindigkeit v₂ auf eine dritte Geschwindigkeit v₃ erhöht wird und ein zweites Motordrehmoment t₂ vor der Steigung 510 bereitgestellt wird. In derartiger Weise kann eine benötigte Beschleunigungsdistanz für das Fahrzeug 100 zum Erreichen der dritten Geschwindigkeit v3 und des zweiten Motordrehmoments vor der Steigung bestimmt werden. Die zweite Position d2, bei der das Erhöhen 220 der Geschwindigkeit begonnen wird, kann zumindest eine Beschleunigungsdistanz vor dem Ort liegen, an dem der ansteigende Abschnitt 510 beginnt.
In Schritt 220 in 5, wie unter Bezug auf 3 beschrieben, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 von der zweiten Geschwindigkeit v₂ auf eine dritte Geschwindigkeit v₃ vor dem Erreichen des ansteigenden Abschnitts 510 durch Erhöhen des von dem Verbrennungsmotor 101 erzeugten Drehmoments auf ein zweites Drehmoment t₂, erhöht, wobei das zweite Drehmoment t₂ größer ist als das initiale Drehmoment t_init. Gemäß einer Ausführungsform wird das Erhöhen 210 der Geschwindigkeit an der zweiten Position d2 begonnen.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Fahrzeug 100 ferner einen Turbolader 119 umfassen. Der Turbolader kann dazu eingerichtet sein, eine Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors 101 zu erhöhen. Der Turbolader 119 kann ferner dazu eingerichtet sein, einen Druck derart aufzubauen, dass ein zusätzliches Drehmoment t_q von dem Verbrennungsmotor 101 erzeugt wird. Gemäß einem Beispiel kann der Druck derart aufgebaut werden, dass das zusätzliche Drehmoment t_q vor dem Einfahren des Fahrzeugs 100 in die Steigung 510 erzeugt wird.
Wie vorangehend erwähnt, kann die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors 101 durch Komprimieren der Verbrennungsluft erhöht werden, um eine größere Luftmasse in die Verbrennungskammer zur Verbrennung zu fördern. Durch Fördern einer größeren Luftmasse, kann eine entsprechend größere Kraftstoffmenge gefördert werden, was in einer größeren Leistungsentfaltung in dem Motor und einer Erzeugung von zusätzlichem Drehmoment resultiert.
Derartiges Komprimieren der Verbrennungsluft kann z. B. durch Aufbauen eines Drucks in einem Turbolader 119, wie zum Beispiel einen VGT (Variable-Geometrie-Turbolader), oder einem Turbolader mit einem Wastegate, erreicht werden. Der Druck in dem Turbolader 119 kann von einer von Abgas getriebenen Turbine aufgebaut werden. Die Menge an von dem Motor erzeugten Abgas resultiert in einer Reaktionszeit zum Aufbauen eines Turbodrucks, der benötigt wird zum Erzeugen eines benötigten Drehmoments.
Beispielsweise kann es mehrere Sekunden dauern, bevor erreicht wird, dass der gewünschte Turbodruck aufgebaut wird, mit einer entsprechenden Verzögerung bis durch den Verbrennungsmotor das volle Drehmoment entwickelt werden kann, und somit auch eine Verzögerung bei der gewünschten Beschleunigung.
Das Aufbauen des Drucks in dem Turbolader 119 derart, dass das zusätzliche Drehmoment t_q erzeugt wird, bevor das Fahrzeug 100 in die Steigung 510 einfährt, kann vollzogen werden, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 von der zweiten Geschwindigkeit v₂ auf die dritte Geschwindigkeit v₃ in Schritt 220 mit Bezug auf wie mit Bezug auf 3 beschrieben erhöht wird. Somit kann das Bestimmen der zweiten Position d2, bei der das Erhöhen 220 der Geschwindigkeit begonnen wird, auf der Reaktionszeit des Turboladers 119 zum Aufbauen eines benötigten Turbodrucks zum Erzeugen des zweiten Drehmoments t₂ basieren.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Steueranordnung 160 zum Steuern eines Fahrzeugs 100 bereitgestellt, wobei das Fahrzeug 100 umfasst:

einen Verbrennungsmotor 101, der dazu eingerichtet ist, ein Drehmoment zu erzeugen, und
eine Geschwindigkeitssteuerung 162, die dazu eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu steuern.

Die Steueranordnung 160 umfasst Mittel 161, die dazu eingerichtet sind, dass wenn das Fahrzeug 100 mit aktivierter Geschwindigkeitssteuerung 162 in Bewegung ist und wenn ein ansteigender Abschnitt 510 einer Straße vor dem Fahrzeug 100 detektiert wird: Reduzieren 210 der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 von einer ersten Geschwindigkeit v₁ zu einer zweiten Geschwindigkeit v₂ vor dem Erreichen des ansteigenden Abschnitts 510 durch Reduzieren des durch den Verbrennungsmotor 101 erzeugten Drehmoments auf ein erstes Drehmoment t₁.
Die Steueranordnung 160 umfasst ferner Mittel 162, die dazu eingerichtet sind, um danach ein Erhöhen 220 der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 von der zweiten Geschwindigkeit v₂ auf eine dritte Geschwindigkeit v₃ durch Erhöhen des von dem Verbrennungsmotor 101 erzeugten Drehmoments auf ein zweites Drehmoment t₂ zu vollziehen, wobei das zweite Drehmoment t₂ höher als das erste Drehmoment t₁ ist.
Die Steueranordnung 160, zum Beispiel eine Vorrichtung oder eine Steuervorrichtung, kann gemäß der Erfindung zum Ausführen aller Verfahrensschritte der oben beschriebenen, der in den Ansprüchen beschriebenen, und in den hier beschriebenen Ausführungsformen eingerichtet sein. Die Steueranordnung 160 ist hierbei mit den oben genannten Vorteilen für die jeweilige Ausführungsform ausgebildet.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug 100, das die Steueranordnung 160 umfasst.
Nun wird sich auf 7 bezogen, die die Steueranordnung 600/160 darstellt, die einer oder mehreren der oben genannten Steuereinheiten 161 - 162, zum Beispiel die die Verfahrensschritte der offenbarten Erfindung ausführenden Steuereinheiten, entsprechen kann oder umfassen kann. Die Steueranordnung 600/160 umfasst eine Recheneinheit 601, die durch im Wesentlichen irgendeinen Typ an Prozessor oder Mikrocomputer, zum Beispiel einen Schaltkreis für Digital Signal Processing (Digital Signal Prozesor, DSP), oder einen Schaltkreis mit einer vorgegebenen speziellen Funktion (Application Specific Integrated Circuit ASIC), dargestellt sein kann. Die Recheneinheit 601 ist mit einer in der Steueranordnung 600/160 angeordneten Speichereinheit 602 verbunden, die der Recheneinheit 601 z. B. den gespeicherten Programmcode und/oder die gespeicherten Daten zur Verfügung stellt, die die Recheneinheit 601 benötigt, um Berechnungen ausführen zu können. Die Recheneinheit 601 ist auch dazu eingerichtet, Teil- oder Endergebnisse von Berechnungen in der Speichereinheit 602 zu speichern.
Ferner ist die Steueranordnung 600/160 mit Vorrichtungen 611, 612, 613, 614 zum Empfangen und Übertragen von Eingabe- und Ausgabesignalen ausgebildet. Diese Eingabe- und Ausgabesignale können Wellenformen, Impulse, oder andere Attribute umfassen, die durch die Vorrichtungen 611, 613 zum Empfangen von Eingabesignalen als Information detektiert werden können, und können in Signale konvertiert werden, die durch die Recheneinheit 601 verarbeitet werden können. Diese Signale sind dann für die Recheneinheit 601 verfügbar. Die Vorrichtungen 612, 614 zum Übertragen von Ausgabesignalen sind dazu eingerichtet, von der Recheneinheit 601 empfangene Signale zu konvertieren, um Ausgabesignale durch zum Beispiel Modulation der Signale zu erzeugen, welche zu anderen Teilen des und/oder Systemen in dem Fahrzeug 100 über werden können.
Jede der Verbindungen zu den Vorrichtungen zum Empfangen und Übertragen von Eingabe- und Ausgabesignalen kann durch ein oder mehrere Kabel, einen Datenbus, wie z. B. einen CAN-Bus (Controller Area Network-Bus), einen MOST-Bus (Media Orientated Systems Transport-Bus) oder eine andere Buskonfiguration, oder durch eine drahtlose Verbindung eingerichtet werden. Ein Fachmann wird verstehen, dass der oben genannte Computer durch die Recheneinheit 601 und der oben genannte Speicher durch die Speichereinheit 602 gebildet werden kann.
Steuersysteme in modernen Fahrzeugen umfassen in der Regel Kommunikationsbussysteme, die aus einem oder mehreren Kommunikationsbussen bestehen, um eine Reihe von elektronischen Steuergeräten (ECUs) oder Controllern und verschiedenen Komponenten, die sich im Fahrzeug befinden, zu verbinden. Ein solches Steuersystem kann eine große Anzahl von Steuergeräten umfassen und die Verantwortung für eine bestimmte Funktion kann auf mehrere Steuergeräte aufgeteilt sein. Fahrzeuge der gezeigten Art umfassen daher oft deutlich mehr Steuergeräte als in den 1 und 5 dargestellt, was dem Fachmann auf diesem technischen Gebiet wohl bekannt ist.
In einer gezeigten Ausführungsform kann die Erfindung durch die eine oder mehrere der oben genannten Steuereinheiten 161 und 162 realisiert werden. Die Erfindung kann jedoch auch ganz oder teilweise in einem oder mehreren anderen Steuergeräten, die bereits im Fahrzeug 100 vorhanden sind, oder in einem erfindungsgemäßen Steuergerät implementiert sein.
Hier und in diesem Dokument werden die Einheiten häufig derart beschrieben, dass sie zum Ausführen von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sind. Dies beinhaltet auch, dass die Einheiten zum Ausführen dieser Verfahrensschritte ausgebildet und/oder angeordnet sind.
Die eine oder mehreren Steuereinheiten 161 und 162 sind in 1 als separate Einheiten dargestellt. Diese Einheiten können jedoch logisch getrennt, aber physisch in derselben Einheit implementiert sein, oder sie können sowohl logisch als auch physisch zusammen angeordnet sein. Diese Einheiten können z. B. Gruppen von Anweisungen entsprechen, die in Form von Programmiercode vorliegen können, die in einen Prozessor/eine Recheneinheit 601 eingegeben und von diesem/ihr verwendet werden, wenn die Einheiten aktiv sind und/oder zum Ausführen ihres Verfahrensschritts verwendet werden.
Der Fachmann wird verstehen, dass eine der hier beschriebenen Ausführungsformen zum Herunterschalten von Gängen an einer Steigung auch in einem Computerprogramm implementiert sein können, das, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, den Computer anweist, das Verfahren auszuführen. Das Computerprogramm wird üblicherweise durch ein Computerprogrammprodukt 603 gebildet, das auf einem nicht-transitorischen/nicht-flüchtigen digitalen Speichermedium gespeichert ist, wobei das Computerprogramm in dem computerlesbaren Medium des Computerprogrammprodukts enthalten ist. Das computerlesbare Medium umfasst einen geeigneten Speicher, wie z. B.: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-Speicher, EEPROM (Electrically Erasable PROM), eine Festplatteneinheit, etc.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Stattdessen bezieht sich die Erfindung auf und umfasst alle verschiedenen Ausführungsformen, die von dem Schutzumfang der unabhängigen Ansprüche eingeschlossen sind.

Claims

Verfahren (200) für eine Steueranordnung (180), die dazu eingerichtet ist, ein Fahrzeug (100) zu steuern, wobei das Fahrzeug (100) umfasst: einen Verbrennungsmotor (101), der dazu eingerichtet ist, ein Drehmoment zu erzeugen, und eine Geschwindigkeitssteuerung (162), die dazu eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) zu steuern; wobei das Verfahren dann umfasst (200), wenn das Fahrzeug (100) mit aktivierter Geschwindigkeitssteuerung (162) in Bewegung ist und wenn ein ansteigender Abschnitt (510) einer Straße vor dem Fahrzeug (100) detektiert wird: Reduzieren (210) der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) von einer ersten Geschwindigkeit v₁ zu einer zweiten Geschwindigkeit v₂ vor Erreichen des ansteigenden Abschnitts (510) durch Reduzieren des initialen Drehmoments t_init, das von dem Verbrennungsmotor (101) erzeugt wird, auf ein erstes Drehmoment t₁; und danach Erhöhen (220) der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) von der zweiten Geschwindigkeit v₂ zu einer dritten Geschwindigkeit v₃ durch Erhöhen des Drehmoments, das von dem Verbrennungsmotor (101) erzeugt wird, auf ein zweites Drehmoment t₂, wobei das zweite Drehmoment t₂ größer ist als das initiale Drehmoment tinit.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Drehmoment t₂ dann von dem Verbrennungsmotor (101) erzeugt wird, wenn das Fahrzeug (100) eine Position des ansteigenden Abschnitts (510) erreicht, bei dem ein Fahrwiderstand des Fahrzeugs (100) einem maximalen Drehmoment, das von dem Verbrennungsmotor (101) erzeugt werden kann, entspricht oder dieses übersteigt.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 2, wobei das zweite Drehmoment t₂ das maximale Drehmoment ist, das von dem Verbrennungsmotor (101) erzeugt werden kann.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend Bestimmen (202) der zweiten Geschwindigkeit v₂ vor dem Reduzieren (210) der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) basierend auf zumindest einem von: der ersten Geschwindigkeit v₁, dem zweiten Drehmoment t₂, einem Gewicht des Fahrzeugs (100), einem aktuellen Übersetzungsverhältnis eines Getriebes des Fahrzeugs (100), einer Distanz zu dem ansteigenden Abschnitt (510), einem Neigungswinkel des ansteigenden Abschnitts (510), und einem Neigungswinkel eines Straßenabschnitts vor dem Fahrzeug vor dem ansteigenden Abschnitt (510).
Verfahren (200) gemäß Anspruch 4, ferner dann umfassend, wenn das Fahrzeug (100) einem führenden Fahrzeug (180) folgt Bestimmen (202) der zweiten Geschwindigkeit v₂ ferner basierend auf zumindest einem von: einer Distanz zu dem führenden Fahrzeug (180), und einer Geschwindigkeit zu dem führenden Fahrzeug (180).
Verfahren (200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend Bestimmen (204) einer ersten Position d1, bei der das Reduzieren (210) der Geschwindigkeit begonnen wird, basierend auf der zweiten Geschwindigkeit v₂.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 6, wobei das Reduzieren (210) an der ersten Position d1 begonnen wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend Bestimmen (212) einer zweiten Position d2, an der das Erhöhen (220) der Geschwindigkeit basierend auf der zweiten Geschwindigkeit v₂ begonnen wird.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 8, wobei das Erhöhen (210) der Geschwindigkeit an der zweiten Position d2 begonnen wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der ansteigende Abschnitt (510) zumindest eines umfasst von: einem ersten Neigungswinkel, einer Länge, und einem Fahrwiderstand, der einem maximalen Drehmoment entspricht oder dieses übersteigt, das von dem Verbrennungsmotor (101) erzeugt werden kann.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der ansteigende Abschnitt (510) umfasst eine erwartete Abnahme der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100), die einen Geschwindigkeitsabnahmeschwellenwert Δv_th übersteigt.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug (100) ferner einen Turbolader (119) umfasst, der dazu eingerichtet ist, eine Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors (101) zu erhöhen, und ferner dazu eingerichtet ist einen Druck derart aufzubauen, dass ein zusätzliches Drehmoment t_q von dem Verbrennungsmotor (101) erzeugt wird.
Steueranordnung (160) zum Steuern eines Fahrzeugs (100), wobei das Fahrzeug (100) umfasst: einen Verbrennungsmotor (101), der dazu eingerichtet ist, ein Drehmoment zu erzeugen, und eine Geschwindigkeitssteuerung (162), die dazu eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) zu steuern; wobei die Steueranordnung (160) dazu eingerichtet ist, dann, wenn das Fahrzeug (100) mit aktivierter Geschwindigkeitssteuerung (162) in Bewegung ist und wenn ein ansteigender Abschnitt (510) einer Straße vor dem Fahrzeug (100) detektiert wird: Reduzieren (210) der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) von einer ersten Geschwindigkeit v₁ zu einer zweiten Geschwindigkeit v₂ vor Erreichen des ansteigenden Abschnitts (510) durch Reduzieren des Drehmoments, das von dem Verbrennungsmotor (101) erzeugt wird, auf ein erstes Drehmoment t₁; und danach Erhöhen (220) der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) von der zweiten Geschwindigkeit v₂ zu einer dritten Geschwindigkeit v₃ durch Erhöhen des Drehmoments, das von dem Verbrennungsmotor (101) erzeugt wird, auf ein zweites Drehmoment t₂, wobei das zweite Drehmoment t₂ größer ist als das erste Drehmoment t₁.
Fahrzeug (100), umfassend eine Steueranordnung (160) gemäß Anspruch 13.
Computerprogramm, umfassend Anweisungen, die, wenn das Programm von einen Computer ausgeführt wird, den Computer veranlassen, das Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 1-12 auszuführen.
Computerlesbares Medium, umfassend Anweisungen, die, wenn das Programm von einem Computer ausgeführt wird, den Computer veranlassen, das Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 1-12 auszuführen.