DE102021121270A1

DE102021121270A1 - System und verfahren zur geländefahrassistenz für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102021121270A1
Application number: DE102021121270.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Edward Brewer; Kevin Sallee
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-08-18
Filing date: 2021-08-16
Publication date: 2022-02-24
Also published as: US11904878B2; CN114074547A; US20220055642A1

Abstract

Diese Offenbarung stellt ein System und Verfahren zur Geländefahrassistenz für ein Fahrzeug bereit. Ein Fahrzeugsteuersystem für ein Fahrzeug kann eine Steuereinrichtung, ein einzelnes Pedal und ein Drehmomentsteuermodul beinhalten. Die Steuereinrichtung kann betriebsfähig an Komponenten und/oder Sensoren des Fahrzeugs gekoppelt sein, um Informationen, die eine Betriebsabsicht eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs angeben, und Informationen, die einen Fahrzeugstatus angeben, zu empfangen. Das einzelne Pedal kann dazu konfiguriert sein, die Informationen bereitzustellen, die eine Betriebsabsicht angeben. Das Drehmomentsteuermodul kann dazu konfiguriert sein, sowohl eine Antriebsdrehmomentanforderung als auch eine Bremsdrehmomentanforderung basierend auf den Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, und den Informationen, welche den Fahrzeugstatus angeben, zu erzeugen.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Beispielhafte Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen Fahrzeugsteueralgorithmen und insbesondere ein System und Verfahren zum Bereitstellen eines Geländefahrerassistenzmerkmals.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Das Navigieren im Gelände mit erheblichen Hindernissen (manchmal als „Rock-Crawling“ bezeichnet) kann häufig eine koordinierte Anwendung von sowohl Antriebs- als auch Bremsdrehmoment erfordern. Herkömmlicherweise steuern Fahrer unter derartigen Umständen die Raddrehzahlen, indem sie das Gas- und Bremspedal gleichzeitig modulieren, was als „Zweipedalfahren“ bekannt ist. Diese Technik kann für Anfänger schwierig anzuwenden sein.
Somit kann es wünschenswert sein, ein Fahrerassistenzmerkmal zu entwickeln, das verwendet werden kann, um die Notwendigkeit von Zweipedalfahren zu umgehen.
KURZDARSTELLUNG EINIGER BEISPIELE
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Fahrzeugsteuersystem für ein Fahrzeug bereitgestellt sein. Das System kann eine Steuereinrichtung, ein einzelnes Pedal und ein Drehmomentsteuermodul beinhalten. Die Steuereinrichtung kann betriebsfähig an Komponenten und/oder Sensoren des Fahrzeugs gekoppelt sein, um Informationen, die eine Betriebsabsicht eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs angeben, und Informationen, die einen Fahrzeugstatus angeben, zu empfangen. Das einzelne Pedal kann dazu konfiguriert sein, die Informationen bereitzustellen, die eine Betriebsabsicht angeben. Das Drehmomentsteuermodul kann dazu konfiguriert sein, sowohl eine Antriebsdrehmomentanforderung als auch eine Bremsdrehmomentanforderung basierend auf den Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, und den Informationen, welche den Fahrzeugstatus angeben, zu erzeugen.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann ein Drehmomentsteuermodul eines Fahrzeugsteuersystems bereitgestellt sein. Das Drehmomentsteuermodul kann eine Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine Antriebsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugneigung zu bestimmen, und eine Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung beinhalten, die dazu konfiguriert ist, eine Bremsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition, einer Änderungsrate der Pedalposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugneigung zu bestimmen. Das Drehmomentsteuermodul kann dazu konfiguriert sein, eine momentane Nettodrehmomentanforderung als eine Kombination aus der Antriebsdrehmomentanforderung und der Bremsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition eines einzelnen Pedals zu bestimmen.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann ein Verfahren zum Bereitstellen einer Antriebsdrehmomentanforderung an ein Antriebssystem eines Fahrzeugs und einer Bremsdrehmomentanforderung an ein Bremssystem des Fahrzeugs bereitgestellt sein. Das Verfahren kann Folgendes beinhalten: Empfangen von Informationen, die eine Betriebsabsicht eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs betreffs sowohl der Antriebsdrehmomentanforderung als auch der Bremsdrehmomentanforderung basierend auf dem Betrieb eines einzelnen Pedals des Fahrzeugs angeben, Empfangen von Informationen, die den Fahrzeugstatus angeben, und Erzeugen sowohl der Antriebsdrehmomentanforderung als auch der Bremsdrehmomentanforderung basierend auf den Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, und den Informationen, welche den Fahrzeugstatus angeben.
Figurenliste
Nachdem die Erfindung somit allgemein beschrieben wurde, wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die nicht zwingend maßstabsgetreu gezeichnet sind und bei denen Folgendes gilt:

1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
2 veranschaulicht ein Blockdiagramm einiger Komponenten des Fahrzeugsteuersystems aus 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; und
3 veranschaulicht ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Einige beispielhafte Ausführungsformen werden nun nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt sind, ausführlicher beschrieben. Tatsächlich sollten die in dieser Schrift beschriebenen und abgebildeten Beispiele nicht als einschränkend hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfiguration der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden. Vielmehr werden diese beispielhaften Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Offenbarung die geltenden gesetzliche Anforderungen erfüllt. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich durchgehend auf gleiche Elemente. Darüber hinaus ist der Ausdruck „oder“, wie in dieser Schrift verwendet, als ein logischer Operator auszulegen, der wahr ergibt, wenn einer oder mehrere seiner Operanden wahr sind. Im vorliegenden Zusammenhang ist unter einer betriebsfähigen Kopplung eine direkte oder indirekte Verbindung zu verstehen, die in jedem Fall eine funktionelle Verbindung von Komponenten ermöglicht, die betriebsfähig aneinandergekoppelt sind.
Wie vorstehend angemerkt, stellt das Zweipedalfahren oder mindestens das Fahren auf Gelände mit wesentlichen Hindernissen (z. B. Rock-Crawling) bestimmte Herausforderungen dar. Zum Beispiel besteht eine erste Herausforderung, die durch diesen betrieblichen Kontext gestellt wird, in der Notwendigkeit, schnell von der erheblichen Antriebskraft, die für ein Antriebsrad erforderlich ist, um die Spitze eines Hindernisses überwinden oder bis dorthin aufzusteigen, auf das erhebliche Bremsdrehmoment zu wechseln, das erforderlich ist, um ein Überschreiten der beabsichtigten Radpositionen des Fahrers zu verhindern, nachdem das Fahrzeug die Spitze passiert hat und sich auf der abfallenden Seite des Hindernisses befindet. Eine andere Herausforderung, die sich aus diesem betrieblichen Kontext ergibt, ist das Ausgleichen von Brems- und Antriebsdrehmoment, während das Fahrzeug aus einer Stillstandsposition auf einer großen Steigung oder auf der ansteigenden Seite eines erheblichen Hindernisses gestartet wird. In dieser Hinsicht ist es typischerweise wünschenswert, eine gleichmäßige Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu ermöglichen, ohne dass das Fahrzeug überhaupt rückwärtsrollt.
Einige in dieser Schrift beschriebene beispielhafte Ausführungsformen können die Notwendigkeit beseitigen, Zweipedalfahren zu erlernen oder zu praktizieren, indem ein Fahrerassistenzmerkmal bereitgestellt wird, welches das an den Rädern des Fahrzeugs aufgebrachte Nettodrehmoment steuern kann, um die Raddrehzahlen zu steuern. Einige beispielhafte Ausführungsformen können daher ein Steuersystem bereitstellen, das es dem Fahrer ermöglicht, das Nettodrehmoment, das durch das Fahrzeug auf die Räder aufgebracht wird, unter Verwendung nur eines einzelnen Steuerpedals (z. B. des Gaspedals oder Bremspedals) direkt zu steuern. Eine einfachere und möglicherweise auch überlegene Steuerung kann daher erreicht werden, um Fahrer zu unterstützen, die in Geländekontexten fahren. Darüber hinaus können, während die in dieser Schrift beschriebenen Steuerverfahren primär oder sogar kontinuierlich eingesetzt werden könnten, einige beispielhafte Ausführungsformen die Fähigkeit bereitstellen, den Einsatz eines einzelnen Steuerpedals, das wie in dieser Schrift beschrieben betrieben werden kann, als einen Betriebsmodus auszuwählen. Demnach kann Zweipedalfahren möglich sein, bis der den beispielhaften Ausführungsformen zugeordnete Steuermodus ausgewählt wurde. Demnach können einige beispielhafte Ausführungsformen ein verbessertes System zur Fahrzeugsteuerung bereitstellen, das Vorteile sowohl hinsichtlich des Kundenvertrauens als auch der Fahrzeugfähigkeit bringen kann. Infolgedessen können die Fahrzeugleistung und die Fahrerzufriedenheit ebenfalls verbessert werden.
1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Steuersystems 100 einer beispielhaften Ausführungsform. Die Komponenten des Steuersystems 100 können in ein Fahrzeug 110 integriert sein (z. B. betriebsfähig an ein Fahrgestell des Fahrzeugs 110, verschiedene Komponenten des Fahrzeugs 110 und/oder elektronische Steuersysteme des Fahrzeugs 110 gekoppelt sein). Es ist anzumerken, dass die Komponenten aus 1 zwar betriebsfähig an das Fahrzeug 110 gekoppelt sein können, es sich aber versteht, dass eine derartige Verbindung direkt oder indirekt sein kann. Darüber hinaus können einige der Komponenten des Steuersystems 100 über Zwischenverbindungen zu anderen Komponenten entweder des Fahrgestells oder anderer elektronischer und/oder mechanischer Systeme oder Komponenten mit dem Fahrzeug 110 verbunden sein.
Das Steuersystem 100 kann eine Eingabevorrichtung in Form eines Steuerpedals (oder einfach eines Pedals 120) beinhalten. Das Pedal 120 kann in einigen Fällen einem herkömmlichen Bremspedal oder Gaspedal ähnlich sein, das schwenkbar an dem Boden des Fahrzeugs 110 montiert ist. Das Pedal 120 könnte jedoch alternativ dazu von Hand betätigt werden, es könnte ein einzelnes dediziertes fußbetätigtes Pedal oder ein beliebiges anderes betätigbares Element, über das ein Fahrzeugführer 125 eine Eingabe bereitstellen kann, die eine Absicht des Fahrzeugführers relativ zum Steuern des Nettodrehmoments zum Aufbringen auf die Räder des Fahrzeugs 110 angibt.
Das Steuersystem 100 kann zudem ein Drehmomentsteuermodul 130 beinhalten, das Teil einer Steuereinrichtung 140 sein oder anderweitig betriebsfähig daran gekoppelt sein kann. Das Drehmomentsteuermodul 130 kann dazu konfiguriert sein, das Nettodrehmoment wie in dieser Schrift beschrieben basierend auf Eingaben von einem beliebigen oder allen von der Steuereinrichtung 140, dem Pedal 120 oder anderen Komponenten des Fahrzeugs 110 zu bestimmen. In einigen Fällen kann die Steuereinrichtung 140 Teil eines elektronischen Steuersystems des Fahrzeugs 110 sein, das dazu konfiguriert ist, andere Aufgaben durchzuführen, die mit der Antriebs- und Bremssteuerung oder der Leistungsverwaltung in Verbindung stehen oder nicht. Bei der Steuereinrichtung 140 könnte es sich jedoch in einigen Fällen um eine dedizierte oder eigenständige Steuereinrichtung handeln.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Steuereinrichtung 140 Informationen empfangen, die verwendet werden, um den Fahrzeugstatus anhand verschiedener Komponenten oder Unterbaugruppen 150 des Fahrzeugs 100 zu bestimmen. Zusätzlich oder alternativ dazu können verschiedene Sensoren, die betriebsfähig an die Komponenten oder Unterbaugruppen 150 gekoppelt sein können, beinhaltet sein und der Steuereinrichtung 140 Eingaben bereitstellen, die zum Bestimmen des Fahrzeugstatus verwendet werden. Derartige Sensoren können Teil eines Sensornetzwerkes 160 sein und Sensoren des Sensornetzwerkes 160 können über einen Fahrzeugkommunikationsbus 170 (z. B. einen Controller-Area-Network(CAN)-Bus) betriebsfähig an die Steuereinrichtung 140 (und/oder die Komponenten oder Unterbaugruppen 150) gekoppelt sein.
Die Komponenten oder Unterbaugruppen 150 können zum Beispiel eine Bremsbaugruppe, ein Antriebssystem und/oder eine Radbaugruppe des Fahrzeugs 110 beinhalten. Die Bremsbaugruppe kann dazu konfiguriert sein, Bremseingaben an Bremskomponenten des Fahrzeugs 110 (z.B. Reibungsbremsen und elektrische Bremsverfahren, wie etwa regeneratives Bremsen) basierend auf einem Bremsdrehmoment bereitzustellen, das durch die Steuereinrichtung 140 und/oder das Drehmomentsteuermodul 130 bestimmt wird. Das Antriebssystem kann einen Gasmotor, einen Elektromotor oder eine beliebige andere geeignete Antriebsvorrichtung beinhalten. Die Steuereinrichtung 140 und/oder das Drehmomentsteuermodul 130 kann/können dazu konfiguriert sein, Antriebsdrehmomenteingaben zur Bereitstellung an das Antriebssystem zu bestimmen, um Antriebsdrehmoment auf die Räder der Radbaugruppe des Fahrzeugs 110 aufzubringen. Darüber hinaus können ein oder mehrere entsprechende Sensoren des Sensornetzwerkes 160, die betriebsfähig an die Bremsbaugruppe und/oder die Radbaugruppe gekoppelt sein können, Informationen bezüglich Bremsdrehmoment, Bremsdrehmomentrate, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung, Vorder-/Hinterraddrehzahlen, Fahrzeugneigung usw. bereitstellen. Andere Beispiele für die Komponenten oder Unterbaugruppen 150 und/oder die entsprechenden Sensoren des Sensornetzwerkes 160 können Informationen bezüglich Gierung, seitlicher G-Kraft, Drosselposition, dem Fahrgestell und/oder Fahrzeugsteuerungsauswahlen zugeordneter Wahltastenpositionen usw. bereitstellen.
Dementsprechend kann die Steuereinrichtung 140 zum Beispiel in der Lage sein, zahlreiche unterschiedliche Parameter, Angaben und andere Informationen zu empfangen, die mit verschiedenen dem Fahrzeugstatus zugeordneten Situationen oder Bedingungen in Beziehung stehen oder diese angeben können. Die Steuereinrichtung 140 kann zudem Informationen empfangen, welche die Absicht des Fahrzeugführers 125 in Bezug auf die Steuerung verschiedener Aspekte des Betriebs des Fahrzeugs 110 angeben, und dann dazu konfiguriert sein, die empfangenen Informationen in Verbindung mit der Ausführung eines oder mehrerer Steueralgorithmen zu verwenden, die dazu verwendet werden können, dem Drehmomentsteuermodul 130 Anweisungen bereitzustellen, um das Aufbringen von Nettodrehmoment auf die Räder der Radbaugruppe des Fahrzeugs 110 zu steuern.
2 veranschaulicht ein Blockdiagramm verschiedener Komponenten des Steuersystems 100 im Detail. In dieser Hinsicht veranschaulicht zum Beispiel 2 beispielhafte Interaktionen zwischen der Steuereinrichtung 140 und dem Drehmomentsteuermodul 130 in Bezug auf Informationen, die dadurch empfangen werden (z. B. von dem Sensornetzwerk 160, von verschiedenen der Komponenten/Unterbaugruppen 150 und/oder von dem Fahrzeugführer 125). Eine Verarbeitungsschaltung (z.B. ein Prozessor 210 und ein Speicher 220) in der Steuereinrichtung 140 kann die Informationen verarbeiten, indem sie einen oder mehrere Steueralgorithmen ausführt. Die Steueralgorithmen können Anweisungen beinhalten, die zum Abrufen und Ausführen durch den Prozessor 210 in dem Speicher 220 gespeichert sein können. In einigen Fällen können in dem Speicher 220 ferner eine oder mehrere Tabellen (z.B. Lookup-Tabellen) gespeichert sein und es können verschiedene Berechnungen und/oder Anwendungen unter Verwendung von Informationen in den Tabellen und/oder der wie in dieser Schrift beschriebenen Informationen ausgeführt werden.
Der Prozessor 210 kann dazu konfiguriert sein, die Steueralgorithmen in Reihe oder parallel auszuführen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Prozessor 210 jedoch dazu konfiguriert sein, mehrere Steueralgorithmen parallel (z. B. gleichzeitig) und im Wesentlichen in Echtzeit auszuführen. Die Steueralgorithmen können dazu konfiguriert sein, verschiedene Berechnungen basierend auf den Informationen durchzuführen, die hinsichtlich spezifischer Bedingungen von Fahrzeugkomponenten in dem Drehmomentsteuermodul 130 empfangen wurden. Die Steueralgorithmen können daher verschiedene Funktionen basierend auf den empfangenen Informationen ausführen und Ausgaben erzeugen, um die Steuerung des an den Rädern des Fahrzeugs 110 aufgebrachten Nettodrehmoments anzutreiben. Das Drehmomentsteuermodul 130 kann selbst ein Steueralgorithmus sein oder kann Steueralgorithmen in Form von Funktionsmodulen (oder Untermodulen) beinhalten, die dazu konfiguriert sind, spezifische Funktionen durchzuführen, für die sie in Bezug auf die Steuerung des Fahrzeugs 110 auf die in dieser Schrift beschriebene Weise konfiguriert sind.
In einer beispielhaften Ausführungsform können die Informationen, mit denen die Steueralgorithmen betrieben werden, eine Pedalposition 230 (z. B. des Pedals 120 aus 1) beinhalten. In dieser Hinsicht kann/können ein oder mehrere Positionssensoren (z. B. ein Hall-Effekt-Sensor) verwendet werden, um die Pedalposition 230 zu bestimmen, da das Pedal 120 basierend auf der durch den Fahrzeugführer 125 bereitgestellten Eingabe schwenken, komprimieren oder anderweitig einen Bewegungsbereich aufweisen kann. Die Pedalposition 230 kann dann dem Drehmomentsteuermodul 130 zur Verwendung bereitgestellt werden, wie nachstehend ausführlicher beschrieben. Die Pedalposition 230 kann ein Beispiel für Informationen sein, die eine Betriebsabsicht des Fahrzeugführers 125 angeben. Wie nachstehend angemerkt, kann die Änderungsrate dieser Informationen ebenfalls die Betriebsabsicht angeben.
Die Informationen, mit denen die Steueralgorithmen betrieben werden, können zudem die Fahrzeuggeschwindigkeit 232 und die Fahrzeugneigung 234 beinhalten. Die Fahrzeuggeschwindigkeit 232 kann von einem Geschwindigkeitsmesser des Fahrzeugs 110, von Informationen eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS) oder einer beliebigen anderen geeigneten Quelle bereitgestellt werden. Die Fahrzeugneigung 234 kann basierend auf einem oder mehreren Beschleunigungsmesser(n), der/die sich in dem Fahrzeug 110 (z.B. entlang einer Längsmittellinie des Fahrzeugs 110) befindet/befinden, und/oder basierend auf Raddrehzahlinformationen berechnet oder anderweitig bereitgestellt werden. Jedoch kann alternativ dazu eine beliebige geeignete Weise zum Messen der Fahrzeugneigung 234 in Bezug auf einen Winkel der Längsmittellinie des Fahrzeugs 110 relativ zu einer ebenen Bodenreferenz eingesetzt werden. Die Fahrzeugneigung 234 kann nützlich sein, um zum Beispiel abzuleiten, wann sich das Fahrzeug 110 auf der ansteigenden Seite eines Hindernisses befindet und wann sich das Fahrzeug 110 stattdessen über der Spitze des Hindernisses und auf der abfallenden Seite davon befindet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit 232 und die Fahrzeugneigung 234 können Beispiele für Informationen sein, die den Fahrzeugstatus angeben.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Drehmomentsteuermodul 130 dazu konfiguriert sein, eine Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung 240 zu beinhalten. Im Allgemeinen kann die Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung 240 dazu konfiguriert sein, Informationen, die eine Betriebsabsicht des Fahrzeugführers 125 angeben (z. B. die Pedalposition 230), und Informationen zu empfangen, die den Fahrzeugstatus angeben (z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit 232 und die Fahrzeugneigung 234), um ein Antriebsdrehmoment 242 zu bestimmen, das auf ein Antriebssystem 244 des Fahrzeugs 110 (z. B. einen Benzinmotor, einen Elektromotor und/oder dergleichen) aufzubringen ist. Mit anderen Worten kann das Antriebsdrehmoment 242 als repräsentativ für eine Antriebsdrehmomentanforderung oder eine Anforderung für eine entsprechende bestimmte Menge an Antriebsdrehmoment betrachtet werden.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung 240 das Antriebsdrehmoment 242 unter Verwendung eines Antriebsdrehmomentkennfeldes 246 bestimmen. Das Antriebsdrehmomentkennfeld 246 kann dazu konstruiert sein, die Informationen, die den Fahrzeugstatus angeben, mit den Informationen abzugleichen, die eine Betriebsabsicht des Fahrzeugführers 125 angeben, um das gewünschte Antriebsdrehmoment des Fahrzeugführers 125 abzuleiten. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Antriebsdrehmomentkennfeld 246 ein Basiskennfeld beinhalten, das die Pedalposition 230 und die Fahrzeuggeschwindigkeit 232 einem Basisantriebsdrehmoment zuordnet. Dieses Basiskennfeld kann dann basierend auf der Fahrzeugneigung 234 dahingehend eingestellt werden, dass berücksichtigt wird, ob sich das Fahrzeug 110 auf der ansteigenden oder absteigenden Seite eines Hindernisses befindet.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Antriebsdrehmomentkennfeld 246 durch den Hersteller erzeugt oder anderweitig bereitgestellt sein. Das Antriebsdrehmomentkennfeld 246 kann basierend auf Testdaten erzeugt sein, die über viele Teststunden unter zahlreichen verschiedenen Bedingungen und Situationen gesammelt wurden. Jedoch kann das Drehmomentsteuermodul 130 einiger beispielhafter Ausführungsformen ferner dazu konfiguriert sein, Techniken des maschinellen Lernens einzusetzen, um das Antriebsdrehmomentkennfeld 246 während des Betriebs einzustellen. Das Antriebsdrehmomentkennfeld 246 kann daher durch das Drehmomentsteuermodul 130 im Zeitverlauf basierend auf aktualisierten Betriebsinformationen dynamisch automatisch eingestellt werden. Darüber hinaus kann das Antriebsdrehmomentkennfeld 246 (z. B. drahtlos oder über eine drahtgebundene Verbindung zu einem Diagnosesystem) im Zeitverlauf basierend auf aktualisierten Informationen des Herstellers während der routinemäßigen Wartung oder auf Anforderung des Fahrzeugführers 125 für derartige Aktualisierungen kalibriert werden. Die Kalibrierung kann den Empfang von Leistungsdaten von mehreren Fahrzeugen und die Analyse derartiger Daten beinhalten, um dann Kalibrierungen oder andere dynamische Einstellungen bereitzustellen, von denen eine gesamte Flotte oder Population von Fahrzeugen profitieren kann, die das Drehmomentsteuermodul 130 von beispielhaften Ausführungsformen beinhalten.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Drehmomentsteuermodul 130 ebenfalls dazu konfiguriert sein, eine Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung 250 zu beinhalten. Im Allgemeinen kann die Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung 250 dazu konfiguriert sein, Informationen, die eine Betriebsabsicht des Fahrzeugführers 125 angeben (z. B. die Pedalposition 230), und Informationen zu empfangen, die den Fahrzeugstatus angeben (z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit 232 und die Fahrzeugneigung 234), um ein Bremsdrehmoment 252 zu bestimmen, das auf ein Bremssystem 254 des Fahrzeugs 110 aufzubringen ist. Mit anderen Worten kann das Bremsdrehmoment 252 als repräsentativ für eine Bremsdrehmomentanforderung oder eine Anforderung für eine entsprechende bestimmte Menge an Bremsdrehmoment betrachtet werden. Die Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung 250 kann auch dazu konfiguriert sein, Informationen, die eine Änderungsrate der Pedalposition 230 angeben (z.B. Informationen 256 über die Rate der Pedaländerung), über eine Ratenbestimmungseinrichtung 257 zu empfangen.
Die Ratenbestimmungseinrichtung 257 kann die Pedalposition 230 verwenden, um die Informationen 256 über die Rate der Pedaländerung zu bestimmen. In dieser Hinsicht kann die Ratenbestimmungseinrichtung 257 zum Beispiel dazu konfiguriert sein, die Pedalposition 230 zu filtern, um zu bestimmen, ob der Fahrzeugfüher 125 schnell eine Position des Pedals 120 ändert. Ein schnelles Ändern der Position des Pedals 120 kann als Absicht, das Bremsdrehmoment 252 schnell zu erhöhen, abgeleitet werden. Dementsprechend kann die Ratenbestimmungseinrichtung 257 zum Beispiel eine Reihe von Filtern beinhalten oder als diese ausgeführt sein, die das Erkennen bestimmter Arten von Änderungen der Position des Pedals 120 ermöglichen. In dieser Hinsicht können Filterkonstanten derart abgestimmt werden, dass eine schnelle Änderung der Position des Pedals 120 bei einer niedrigen Geschwindigkeit mit großen Kräften auf das Fahrzeug 110 aufgrund der Schwerkraft (d. h., damit verbunden, dass es sich auf der abfallenden Seite des Hindernisses befindet) in eine größere und schnellere Erhöhung des Bremsdrehmoments 252 umgesetzt wird.
In dieser Hinsicht kann die Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung 250 zum Beispiel das Bremsdrehmoment 252 unter Verwendung eines Bremsdrehmomentkennfeldes 258 bestimmen. Das Bremsdrehmomentkennfeld 258 kann dazu konstruiert sein, die Informationen, die den Fahrzeugstatus angeben, mit den Informationen abzugleichen, die eine Betriebsabsicht des Fahrzeugführers 125 angeben, um das gewünschte Bremsdrehmoment des Fahrzeugführers 125 abzuleiten. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Bremsdrehmomentkennfeld 258 ein Basiskennfeld beinhalten, das die Pedalposition 230, die Informationen 256 über die Rate der Pedaländerung und die Fahrzeuggeschwindigkeit 232 einem Basisbremsdrehmoment zuordnet. Dieses Basiskennfeld kann dann basierend auf der Fahrzeugneigung 234 dahingehend eingestellt werden, dass berücksichtigt wird, ob sich das Fahrzeug 110 auf der ansteigenden oder absteigenden Seite einer Schräge (die z. B. einem Hindernis oder anderen Geländemerkmalen zugeordnet ist) befindet. Bei niedrigen Geschwindigkeiten kann das Bremsdrehmoment 252 dazu gedacht sein, die Fahrzeugbewegung zu dämpfen und ein Zurückrollen des Fahrzeugs zu verhindern.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Bremsdrehmomentkennfeld 258 durch den Hersteller erzeugt oder anderweitig bereitgestellt sein. Das Bremsdrehmomentkennfeld 258 kann basierend auf Testdaten erzeugt sein, die über viele Teststunden unter zahlreichen verschiedenen Bedingungen und Situationen gesammelt wurden. Wie vorstehend erörtert, kann jedoch das Drehmomentsteuermodul 130 einiger beispielhafter Ausführungsformen ferner dazu konfiguriert sein, Techniken des maschinellen Lernens einzusetzen, um das Bremsdrehmomentkennfeld 258 während des Betriebs einzustellen. Das Bremsdrehmomentkennfeld 258 kann daher durch das Drehmomentsteuermodul 130 im Zeitverlauf basierend auf aktualisierten Betriebsinformationen auch dynamisch automatisch eingestellt werden. Darüber hinaus kann das Bremsdrehmomentkennfeld 258 (z. B. drahtlos oder über eine drahtgebundene Verbindung zu einem Diagnosesystem) im Zeitverlauf basierend auf aktualisierten Informationen des Herstellers während der routinemäßigen Wartung oder auf Anforderung des Fahrzeugführers 125 für derartige Aktualisierungen kalibriert werden. Die Kalibrierung kann den Empfang von Leistungsdaten von mehreren Fahrzeugen und die Analyse derartiger Daten beinhalten, um dann Kalibrierungen oder andere dynamische Einstellungen bereitzustellen, von denen eine gesamte Flotte oder Population von Fahrzeugen profitieren kann, die das Drehmomentsteuermodul 130 von beispielhaften Ausführungsformen beinhalten.
Wie aus den Beschreibungen der 1 und 2 ersichtlich ist, kann der Betrieb des Fahrzeugs 110 unter Verwendung des in dieser Schrift beschriebenen Steuersystems 100 mit nur einem Pedal (d. h. dem Pedal 120) erreicht werden. Die Notwendigkeit von Zweipedalfahren kann daher umgangen werden. Jedoch könnten beispielhafte Ausführungsformen in einem Fahrzeug, das zwei Pedale (z. B. ein Bremspedal 270 und ein Gaspedal 272) aufweist, in einigen Fällen dennoch eingesetzt werden. Zum Beispiel kann der Fahrzeugführer 125 eine Modusauswahl 280 treffen, die in die Steuereinrichtung 140 eingegeben werden kann, um von einem Zweipedal-(Standard-)Betrieb zu einem Einpedal-Betrieb zu wechseln, der den in dieser Schrift beschriebenen Fahrerassistenzfunktionen zugeordnet ist. Die Modusauswahl 280 kann über eine Taste, einen Schalter, einen Wahlschalter oder ein anderes dediziertes Bedienelement vorgenommen werden, das der Fahrzeugführer 125 auswählen/bedienen kann. In anderen Fällen kann die Modusauswahl 280 jedoch über die Navigation von Menüoptionen auf einer visuellen Anzeige erfolgen.
Unabhängig von der Art der Auswahl kann das Fahrzeug 110, wenn die Modusauswahl 280 getroffen wird, von einem Normal- oder Standardbetriebsmodus (der durch die gestrichelten Linien in 2 gezeigt ist) in einen fahrerunterstützten Betriebsmodus geschaltet werden, der die in dieser Schrift beschriebene Geländefahrassistenz beinhaltet (die in 2 mit durchgezogenen Linien gezeigt ist). Das Wechseln in den fahrerunterstützten Betriebsmodus (oder Geländebetriebsmodus) kann physische Modifikationen von Kopplungen und Verbindungen des Fahrzeugs 110 beinhalten und/oder kann nur funktionelle oder elektrische Änderungen von Eingaben und Ausgaben an verschiedene Komponenten beinhalten. In dieser Hinsicht kann der Normal- oder Standardbetriebsmodus zum Beispiel beinhalten, dass das Bremspedal 270 betriebsfähig an das Bremssystem 254 gekoppelt ist, um Bremsdrehmoment auf das Bremssystem 254 proportional zum Ausmaß des Herunterdrückens oder Auslenkens des Bremspedals 270 aufzubringen. In einigen Fällen kann die betreibbare Kopplung indirekt sein und andere Komponenten oder Systeme (z. B. ein Antiblockierbremsenmodul (ABS-Modul)) können in der betreibbaren Kopplung beinhaltet sein. Ebenso kann der Normal- oder Standardbetriebsmodus beinhalten, dass das Gaspedal 272 (z. B. direkt oder indirekt) betriebsfähig an das Antriebssystem 244 gekoppelt ist, um ein Antriebsdrehmoment auf das Antriebssystem 244 proportional zum Ausmaß des Herunterdrückens oder Auslenkens des Gaspedals 272 aufzubringen. Wenn jedoch die Modusauswahl 280 vorgenommen wird, wird eines von dem Gaspedal 272 oder dem Bremspedal 270 über das Drehmomentsteuermodul 130 betriebsfähig an das Bremssystem 254 und das Antriebssystem 244 gekoppelt. In dem gezeigten Beispiel wird das Gaspedal 272 zu dem Pedal 120 (d. h. dem einzelnen Pedal, das sowohl an das Bremssystem 254 als auch an das Antriebssystem 244 betriebsfähig gekoppelt ist) aus 1. In einigen Ausführungsformen kann nur eines von dem Gaspedal 272 oder dem Bremspedal 270 betriebsfähig an das Bremssystem 254 und das Antriebssystem 244 gekoppelt werden. Das andere kann deaktiviert werden. Jedoch kann das Bremspedal 170 in anderen beispielhaften Ausführungsformen, wenn das Gaspedal 272 aufgrund des Betriebs der Modusauswahl 280 zu dem Pedal 120 wird, dennoch betriebsfähig sein, um zusätzliches Bremsdrehmoment (z. B. in einer additiven Weise) zu demjenigen bereitzustellen, das ansonsten durch beispielhafte Ausführungsformen über den Betrieb des Pedals 120 und des Drehmomentsteuermoduls 130 bestimmt wird.
Wie vorstehend angemerkt, können die vorstehend beschriebenen Steueralgorithmen (und möglicherweise auch andere) parallel und in Echtzeit durch die Steuereinrichtung 140 ausgeführt werden. Die parallele Ausführung der Steueralgorithmen kann zu mehreren möglicherweise unterschiedlichen Richtungen (z. B. zunehmend/abnehmend) und Größen von Drehmomentanforderungen führen. Dementsprechend können das Antriebsdrehmoment 242 und das Bremsdrehmoment 252 kombiniert werden, um einen Nettodrehmomentwert zu definieren, der vorgibt, wie das Fahrzeug 110 zu jedem Zeitpunkt betrieben wird. Demnach können beispielhafte Ausführungsformen ermöglichen, dass ein einzelnes Pedal (d. h. das Pedal 120) verwendet wird, um einen Nettodrehmomentwert (oder eine Nettodrehmomentanforderung) für das Fahrzeug 110 während des Betriebs zu definieren.
Beispielhafte Ausführungsformen können daher die vollständige Steuerung der erfolgten Nettodrehmomentanforderung des Fahrzeug 110 für viele verschiedene Situationen ermöglichen, wenn die Modusauswahl 280 getroffen wird, wodurch die Fähigkeit bereitgestellt wird, einen erweiterten Betrieb für eine optimale Geländefahrfähigkeit auszuwählen, die das Vertrauen des Fahrers und die Fahrzeugfähigkeiten erhöhen kann. Beispielhafte Ausführungsformen können zudem dem Benutzer oder den Herstellern die Möglichkeit geben, verschiedene Aspekte der Benutzererfahrung zu konfigurieren, indem verschiedene Parameter bezüglich der Antriebssteuerung, der Bremssteuerung usw. geändert werden.
3 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs, das durch die Steuereinrichtung 140 einer beispielhaften Ausführungsform ausgeführt werden kann. In dieser Hinsicht kann es sich bei dem Verfahren, wie in 3 gezeigt, im Grunde um ein Verfahren zum Bereitstellen einer Antriebsdrehmomentanforderung an ein Antriebssystem eines Fahrzeugs und einer Bremsdrehmomentanforderung an ein Bremssystem des Fahrzeugs handeln. Das Verfahren kann bei Vorgang 300 das Empfangen von Informationen beinhalten, die eine Betriebsabsicht eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs betreffs sowohl der Antriebsdrehmomentanforderung als auch der Bremsdrehmomentanforderung basierend auf dem Betrieb eines einzelnen Pedals des Fahrzeugs angeben. Das Verfahren kann ferner bei Vorgang 310 das Empfangen von Informationen, die einen Fahrzeugstatus angeben, und bei Vorgang 320 das Erzeugen sowohl der Antriebsdrehmomentanforderung als auch der Bremsdrehmomentanforderung basierend auf den Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, und den Informationen, welche den Fahrzeugstatus angeben, beinhalten.
Das Verfahren einiger Ausführungsformen kann zusätzliche Vorgänge oder Modifikationen/Erweiterungen der vorstehend aufgeführten Verfahren beinhalten. Die zusätzlichen Vorgänge und Modifikationen/Erweiterungen können in einer beliebigen Kombination miteinander hinzugefügt werden. Zum Beispiel kann das Fahrzeug einen Normalbetriebsmodus aufweisen, in dem das Antriebssystem betriebsfähig an ein Gaspedal gekoppelt ist, um die Antriebsdrehmomentanforderung bereitzustellen, und ein Bremspedal betriebsfähig an ein Bremssystem gekoppelt ist, um die Bremsdrehmomentanforderung bereitzustellen. In diesem Zusammenhang kann das Verfahren bei Vorgang 330 ferner einen optionalen anfänglichen Betrieb (in gestrichelten Linien in 3 gezeigt) beinhalten, und zwar als Reaktion auf eine Modusauswahl zu einem Fahrerassistenzmodus nur eines von dem Bremspedal oder dem Gaspedal als das einzelne Pedal zu verwenden, um die Antriebsdrehmomentanforderung an das Antriebssystem und die Bremsdrehmomentanforderung an das Bremssystem bereitzustellen. In einigen Fällen können die Informationen, die den Fahrzeugstatus angeben, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugneigung beinhalten, und die Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, können die Pedalposition des einzelnen Pedals und eine Änderungsrate der Pedalposition beinhalten. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Erzeugen sowohl der Antriebsdrehmomentanforderung als auch der Bremsdrehmomentanforderung Folgendes beinhalten: das Anwenden eines Antriebsdrehmomentkennfeldes, das ein Basiskennfeld des Antriebsdrehmoments basierend auf der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, und das Einstellen des Basiskennfeldes basierend auf der Fahrzeugneigung, um die Antriebsdrehmomentanforderung zu bestimmen, und das Anwenden eines Bremsdrehmomentkennfeldes, das ein Basiskennfeld des Bremsdrehmoments basierend auf der Pedalposition, der Änderungsrate der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, und Einstellen des Basiskennfeldes basierend auf der Fahrzeugneigung, um die Bremsdrehmomentanforderung zu bestimmen. In einigen Fällen kann das Verfahren bei Vorgang 340 ferner den optionalen Vorgang (in gestrichelten Linien in 3 gezeigt) des dynamischen Einstellens oder Kalibrierens des Antriebsdrehmomentkennfeldes oder des Bremsdrehmomentkennfeldes beinhalten.
Demnach kann ein Fahrzeugsteuersystem für ein Fahrzeug bereitgestellt werden. Das System kann eine Steuereinrichtung, ein einzelnes Pedal und ein Drehmomentsteuermodul beinhalten. Die Steuereinrichtung kann betriebsfähig an Komponenten und/oder Sensoren des Fahrzeugs gekoppelt sein, um Informationen, die eine Betriebsabsicht eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs angeben, und Informationen, die einen Fahrzeugstatus angeben, zu empfangen. Das einzelne Pedal kann dazu konfiguriert sein, die Informationen bereitzustellen, die eine Betriebsabsicht angeben. Das Drehmomentsteuermodul kann dazu konfiguriert sein, sowohl eine Antriebsdrehmomentanforderung als auch eine Bremsdrehmomentanforderung basierend auf den Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, und den Informationen, welche den Fahrzeugstatus angeben, zu erzeugen.
Das System kann in einigen Ausführungsformen zusätzliche Merkmale, Modifikationen, Erweiterungen und/oder dergleichen beinhalten, die weitere Aufgaben umsetzen oder die Leistung des Systems verbessern. Die zusätzlichen Merkmale, Modifikationen, Erweiterungen und/oder dergleichen können in einer beliebigen Kombination miteinander hinzugefügt werden. Nachfolgend ist eine Liste verschiedener zusätzlicher Merkmale, Modifikationen und Erweiterungen dargelegt, die jeweils einzeln oder in einer beliebigen Kombination miteinander hinzugefügt werden können. Zum Beispiel können die Informationen, die den Fahrzeugstatus angeben, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugneigung beinhalten, und die Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, können die Pedalposition des einzelnen Pedals beinhalten. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Drehmomentsteuermodul eine Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung beinhalten, die dazu konfiguriert ist, die Antriebsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugneigung zu bestimmen. In einigen Fällen kann die Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung ein Antriebsdrehmomentkennfeld beinhalten, das ein Basiskennfeld des Antriebsdrehmoments basierend auf der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, und das Basiskennfeld kann basierend auf der Fahrzeugneigung eingestellt werden, um die Antriebsdrehmomentanforderung zu bestimmen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Antriebsdrehmomentkennfeld während der Verwendung durch die Steuereinrichtung dynamisch einstellbar sein oder kann dazu konfiguriert sein, während der Fahrzeugwartung kalibriert zu werden. In einigen Fällen kann das Bremssteuermodul eine Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung beinhalten, die dazu konfiguriert ist, die Bremsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition, einer Änderungsrate der Pedalposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugneigung zu bestimmen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung ein Bremsdrehmomentkennfeld beinhalten, das ein Basiskennfeld des Bremsdrehmoments basierend auf der Pedalposition, der Änderungsrate der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert. Das Basiskennfeld kann basierend auf der Fahrzeugneigung eingestellt werden, um die Bremsdrehmomentanforderung zu bestimmen. In einigen Fällen kann das Bremsdrehmomentkennfeld während der Verwendung durch die Steuereinrichtung dynamisch einstellbar sein oder es ist dazu konfiguriert, während der Fahrzeugwartung kalibriert zu werden. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung einen Hochpassfilter einsetzen, um schnelle Änderungen der Pedalposition als die Änderungsrate der Pedalposition zu detektieren. In einigen Fällen kann das Fahrzeug einen Normalbetriebsmodus beinhalten, in dem ein Antriebssystem betriebsfähig an ein Gaspedal gekoppelt sein kann, um Antriebsdrehmomentanforderungen bereitzustellen, und ein Bremspedal betriebsfähig an ein Bremssystem gekoppelt sein kann, um Bremsdrehmomentanforderungen bereitzustellen. Die Steuereinrichtung kann dazu konfiguriert sein, eines von dem Bremspedal oder dem Gaspedal als das einzelne Pedal einzusetzen und das Drehmomentsteuermodul einzusetzen, um die Antriebsdrehmomentanforderungen an das Antriebssystem und die Bremsdrehmomentanforderungen an das Bremssystem als Reaktion auf eine Modusauswahl eines Fahrerassistenzmodus bereitzustellen.
Viele Modifikationen und andere Ausführungsformen der in dieser Schrift dargelegten Erfindungen werden dem Fachmann ersichtlich, für den diese Erfindungen, welche die Vorteile der in den vorhergehenden Beschreibungen und den beigefügten Zeichnungen dargelegten Lehren aufweisen, bestimmt sind. Daher versteht es sich, dass die Erfindungen nicht auf die konkreten offenbarten Ausführungsformen beschränkt sind und dass Modifikationen und andere Ausführungsformen in den Umfang der beigefügten Patentansprüche eingeschlossen sein sollen. Darüber hinaus versteht es sich, auch wenn die vorstehenden Beschreibungen und die zugehörigen Zeichnungen beispielhafte Ausführungsformen im Kontext gewisser beispielhafter Kombinationen von Elementen und/oder Funktionen beschreiben, dass andere Kombinationen von Elementen und/oder Funktionen durch alternative Ausführungsformen bereitgestellt werden können, ohne vom Umfang der beigefügten Patentansprüche abzuweichen. In dieser Hinsicht werden zum Beispiel auch andere Kombinationen von Elementen und/oder Funktionen als die vorstehend explizit beschriebenen in Betracht gezogen, wie sie in einigen der beigefügten Patentansprüche dargelegt sein können. In Fällen, in denen in dieser Schrift Vorteile, Nutzen oder Lösungen für Probleme beschrieben werden, versteht es sich, dass derartige Vorteile, Nutzen und/oder Lösungen auf einige beispielhafte Ausführungsformen anwendbar sein können, aber nicht notwendigerweise auf alle beispielhaften Ausführungsformen. Somit sollten die in dieser Schrift beschriebenen Vorteile, Nutzen oder Lösungen nicht als wesentlich, erforderlich oder unabdingbar für alle Ausführungsformen oder für das in dieser Schrift Beanspruchte verstanden werden. Obwohl konkrete Ausdrücke in dieser Schrift herangezogen werden, werden diese lediglich in ihrem allgemeinen und beschreibenden Sinne und nicht zum Zwecke der Einschränkung verwendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugsteuersystem für ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Steuereinrichtung, die betriebsfähig an Komponenten und/oder Sensoren des Fahrzeugs gekoppelt ist, um Informationen, die eine Betriebsabsicht eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs angeben, und Informationen zu empfangen, die einen Fahrzeugstatus angeben; ein einzelnes Pedal, das dazu konfiguriert ist, die Informationen bereitzustellen, die eine Betriebsabsicht angeben; und ein Drehmomentsteuermodul, das dazu konfiguriert ist, sowohl eine Antriebsdrehmomentanforderung als auch eine Bremsdrehmomentanforderung basierend auf den Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, und den Informationen, welche den Fahrzeugstatus angeben, zu erzeugen, wobei die Informationen, die den Fahrzeugstatus angeben, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugneigung umfassen, und wobei die Informationen, die eine Betriebsabsicht angeben, eine Pedalposition des einzelnen Pedals und eine Änderungsrate der Pedalposition umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Drehmomentsteuermodul eine Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, die Antriebsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugneigung zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung ein Antriebsdrehmomentkennfeld, das ein Basiskennfeld des Antriebsdrehmoments basierend auf der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, und wobei das Basiskennfeld basierend auf der Fahrzeugneigung eingestellt wird, um die Antriebsdrehmomentanforderung zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Antriebsdrehmomentkennfeld während der Verwendung durch die Steuereinrichtung dynamisch einstellbar oder ist dazu konfiguriert, während der Fahrzeugwartung kalibriert zu werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Bremssteuermodul eine Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, die Bremsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition, der Änderungsrate der Pedalposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugneigung zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung ein Bremsdrehmomentkennfeld, das ein Basiskennfeld des Bremsdrehmoments basierend auf der Pedalposition, der Änderungsrate der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, und wobei das Basiskennfeld basierend auf der Fahrzeugneigung eingestellt wird, um die Bremsdrehmomentanforderung zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Bremsdrehmomentkennfeld während der Verwendung durch die Steuereinrichtung dynamisch einstellbar oder ist dazu konfiguriert, während der Fahrzeugwartung kalibriert zu werden.
Gemäß einer Ausführungsform setzt die Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung einen Hochpassfilter ein, um schnelle Änderungen der Pedalposition als die Änderungsrate der Pedalposition zu detektieren.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeug einen Normalbetriebsmodus, in dem ein Antriebssystem betriebsfähig an ein Gaspedal gekoppelt ist, um Antriebsdrehmomentanforderungen bereitzustellen, und ein Bremspedal betriebsfähig an ein Bremssystem gekoppelt ist, um Bremsdrehmomentanforderungen bereitzustellen, und wobei die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, eines von dem Bremspedal oder dem Gaspedal als das einzelne Pedal einzusetzen und das Drehmomentsteuermodul einzusetzen, um die Antriebsdrehmomentanforderungen an das Antriebssystem und die Bremsdrehmomentanforderungen an das Bremssystem als Reaktion auf eine Modusauswahl eines Fahrerassistenzmodus bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Gaspedal das einzelne Pedal, und wobei die Betätigung des Bremspedals im Fahrerassistenzmodus den Bremsdrehmomentanforderungen zusätzliches Bremsmoment bereitstellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Drehmomentsteuermodul eines Fahrzeugsteuersystems bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine Antriebsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugneigung zu bestimmen; und eine Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine Bremsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition, einer Änderungsrate der Pedalposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugneigung zu bestimmen, wobei das Drehmomentsteuermodul dazu konfiguriert ist, eine momentane Nettodrehmomentanforderung als eine Kombination aus der Antriebsdrehmomentanforderung und der Bremsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition eines einzelnen Pedals zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung ein Antriebsdrehmomentkennfeld, das ein Basiskennfeld des Antriebsdrehmoments basierend auf der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, und wobei das Basiskennfeld basierend auf der Fahrzeugneigung eingestellt wird, um die Antriebsdrehmomentanforderung zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung ein Bremsdrehmomentkennfeld, das ein Basiskennfeld des Bremsdrehmoments basierend auf der Pedalposition, der Änderungsrate der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, und wobei das Basiskennfeld basierend auf der Fahrzeugneigung eingestellt wird, um die Bremsdrehmomentanforderung zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Antriebsdrehmomentkennfeld oder das Bremsdrehmomentkennfeld während der Verwendung durch die Steuereinrichtung dynamisch einstellbar oder ist dazu konfiguriert, während der Fahrzeugwartung kalibriert zu werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeug einen Normalbetriebsmodus, in dem ein Antriebssystem betriebsfähig an ein Gaspedal gekoppelt ist, um Antriebsdrehmomentanforderungen bereitzustellen, und ein Bremspedal betriebsfähig an ein Bremssystem gekoppelt ist, um Bremsdrehmomentanforderungen bereitzustellen, und wobei das Drehmomentsteuermodul als Reaktion auf eine Modusauswahl eines Fahrerassistenzmodus dazu konfiguriert ist, eines von dem Bremspedal oder dem Gaspedal als das einzelne Pedal einzusetzen und das Drehmomentsteuermodul einzusetzen, um die Antriebsdrehmomentanforderungen an das Antriebssystem und die Bremsdrehmomentanforderungen an das Bremssystem bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Bereitstellen einer Antriebsdrehmomentanforderung an ein Antriebssystem eines Fahrzeug und einer Bremsdrehmomentanforderung an ein Bremssystem des Fahrzeugs Folgendes: Empfangen von Informationen, die eine Betriebsabsicht eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs betreffs sowohl der Antriebsdrehmomentanforderung als auch der Bremsdrehmomentanfordeerung basierend auf dem Betrieb eines einzelnen Pedals des Fahrzeugs angeben; Empfangen von Informationen, die einen Fahrzeugstatus angeben; und Erzeugen sowohl der Antriebsdrehmomentanforderung als auch der Bremsdrehmomentanforderung basierend auf den Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, und den Informationen, welche den Fahrzeugstatus angeben, wobei die Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, die Pedalpostion des einzelnen Pedals und eine Änderungsrate der Pedalposition umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeug einen Normalbetriebsmodus, in dem das Antriebssystem betriebsfähig an ein Gaspedal gekoppelt ist, um die Antriebsdrehmomentanforderung bereitzustellen, und ein Bremspedal betriebsfähig an ein Bremssystem gekoppelt ist, um die Bremsdrehmomentanforderung bereitzustellen, und wobei das Verfahren ferner als Reaktion auf eine Modusauswahl eines Fahrerassistenzmodus das Einsetzen nur eines von dem Bremspedal oder dem Gaspedal als das einzelne Pedal umfasst, um die Antriebsdrehmomentanforderungen an das Antriebssystem und die Bremsdrehmomentanforderungen an das Bremssystem bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Informationen, die den Fahrzeugstatus angeben, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugneigung.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Erzeugen sowohl der Antriebsdrehmomentanforderung als auch der Bremsdrehmomentanforderung das Anwenden eines Antriebsdrehmomentkennfeldes, das ein Basiskennfeld des Antriebsdrehmoments basierend auf der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, und das Einstellen des Basiskennfeldes basierend auf der Fahrzeugneigung, um die Antriebsdrehmomentanforderung zu bestimmen, und das Anwenden eines Bremsdrehmomentkennfeldes, das ein Basiskennfeld des Bremsdrehmoments basierend auf der Pedalposition, der Änderungsrate der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, und das Einstellen des Basiskennfeldes basierend auf der Fahrzeugneigung, um die Bremsdrehmomentanforderung zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das dynamische Einstellen oder Kalibrieren des Antriebsdrehmomentkennfeldes oder des Bremsdrehmomentkennfeldes.

Claims

Fahrzeugsteuersystem für ein Fahrzeug, wobei das System Folgendes umfasst: eine Steuereinrichtung, die betriebsfähig an Komponenten und/oder Sensoren des Fahrzeugs gekoppelt ist, um Informationen, die eine Betriebsabsicht eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs angeben, und Informationen, die einen Fahrzeugstatus angeben, zu empfangen; ein einzelnes Pedal, das dazu konfiguriert ist, die Informationen bereitzustellen, die eine Betriebsabsicht angeben; und ein Drehmomentsteuermodul, das dazu konfiguriert ist, sowohl eine Antriebsdrehmomentanforderung als auch eine Bremsdrehmomentanforderung basierend auf den Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, und den Informationen, welche den Fahrzeugstatus angeben, zu erzeugen, wobei die Informationen, die den Fahrzeugstatus angeben, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugneigung umfassen, und wobei die Informationen, die eine Betriebsabsicht angeben, eine Pedalposition des einzelnen Pedals und eine Änderungsrate der Pedalposition umfassen.
System nach Anspruch 1, wobei das Drehmomentsteuermodul eine Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung umfasst, die dazu konfiguriert ist, die Antriebsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugneigung zu bestimmen.
System nach Anspruch 2, wobei die Antriebsdrehmomentbestimmungseinrichtung ein Antriebsdrehmomentkennfeld umfasst, das ein Basiskennfeld des Antriebsdrehmoments basierend auf der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, und wobei das Basiskennfeld basierend auf der Fahrzeugneigung eingestellt wird, um die Antriebsdrehmomentanforderung zu bestimmen.
System nach Anspruch 3, wobei das Antriebsdrehmomentkennfeld während der Verwendung durch die Steuereinrichtung dynamisch einstellbar ist oder dazu konfiguriert ist, während der Fahrzeugwartung kalibriert zu werden.
System nach Anspruch 2, wobei das Bremssteuermodul eine Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung umfasst, die dazu konfiguriert ist, die Bremsdrehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition, der Änderungsrate der Pedalposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugneigung zu bestimmen.
System nach Anspruch 5, wobei die Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung ein Bremsdrehmomentkennfeld umfasst, das ein Basiskennfeld des Bremsdrehmoments basierend auf der Pedalposition, der Änderungsrate der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, und wobei das Basiskennfeld basierend auf der Fahrzeugneigung eingestellt wird, um die Bremsdrehmomentanforderung zu bestimmen.
System nach Anspruch 6, wobei das Bremsdrehmomentkennfeld während der Verwendung durch die Steuereinrichtung dynamisch einstellbar ist oder dazu konfiguriert ist, während der Fahrzeugwartung kalibriert zu werden.
System nach Anspruch 5, wobei die Bremsdrehmomentbestimmungseinrichtung einen Hochpassfilter einsetzt, um schnelle Änderungen der Pedalposition als die Änderungsrate der Pedalposition zu detektieren.
System nach einem der Ansprüche 1-8, wobei das Fahrzeug einen Normalbetriebsmodus umfasst, in dem ein Antriebssystem betriebsfähig an ein Gaspedal gekoppelt ist, um Antriebsdrehmomentanforderungen bereitzustellen, und ein Bremspedal betriebsfähig an ein Bremssystem gekoppelt ist, um Bremsdrehmomentanforderungen bereitzustellen, und wobei die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, eines von dem Bremspedal oder dem Gaspedal als das einzelne Pedal einzusetzen und das Drehmomentsteuermodul einzusetzen, um die Antriebsdrehmomentanforderungen an das Antriebssystem und die Bremsdrehmomentanforderungen an das Bremssystem als Reaktion auf eine Modusauswahl eines Fahrerassistenzmodus bereitzustellen.
System nach Anspruch 9, wobei das Gaspedal das einzelne Pedal ist, und wobei die Betätigung des Bremspedals im Fahrerassistenzmodus den Bremsdrehmomentanforderungen zusätzliches Bremsmoment bereitstellt.
Verfahren zum Bereitstellen einer Antriebsdrehmomentanforderung an ein Antriebssystem eines Fahrzeugs und einer Bremsdrehmomentanforderung an ein Bremssystem des Fahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen von Informationen, die eine Betriebsabsicht eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs betreffs sowohl der Antriebsdrehmomentanforderung als auch der Bremsdrehmomentanforderung basierend auf dem Betrieb eines einzelnen Pedals des Fahrzeugs angeben; Empfangen von Informationen, die einen Fahrzeugstatus angeben; und Erzeugen sowohl einer Antriebsdrehmomentanforderung als auch einer Bremsdrehmomentanforderung basierend auf den Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, und den Informationen, welche den Fahrzeugstatus angeben, wobei die Informationen, welche die Betriebsabsicht angeben, die Pedalposition des einzelnen Pedals und die Änderungsrate der Pedalposition umfassen.