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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Zielgeschwindigkeit für einen Offroad-Tempomat eines Fahrzeugs sowie einen entsprechenden Offroad-Tempomat.
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Stand der Technik
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Ein Tempomat eines Fahrzeugs kann eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf eine Zielgeschwindigkeit einregeln. Dazu kann der Tempomat ein Antriebssystem des Fahrzeugs ansteuern und ein Antriebsmoment anfordern, bei dem die Geschwindigkeit der Zielgeschwindigkeit möglichst entspricht. Der Tempomat kann eventuell auch ein Bremssystem des Fahrzeugs ansteuern und ein Bremsmoment anfordern, um die Geschwindigkeit auf die Zielgeschwindigkeit zu senken.
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Der Tempomat kann durch einen Fahrer des Fahrzeugs über dafür vorgesehene Bedienelemente des Fahrzeugs bedient werden. Beispielsweise kann der Tempomat über einen Lenkstockhebel und/oder mehrere Lenkradschalter bedient werden. Über die Bedienelemente kann der Tempomat aktiviert und deaktiviert werden sowie die Zielgeschwindigkeit eingestellt werden. Der Tempomat kann auch deaktiviert werden, wenn der Fahrer das Bremspedal des Fahrzeugs betätigt.
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Die Zielgeschwindigkeit kann beispielsweise über eine Plus-Taste erhöht und über eine Minus-Taste gesenkt werden. Über eine Set-Taste kann eine momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs als die Zielgeschwindigkeit übernommen werden. Die Set-Taste kann den Tempomat auch aktivieren. Über eine Res-Taste kann der Tempomat nach einem Deaktivieren reaktiviert werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine zuvor gesetzte Zielgeschwindigkeit einzuregeln.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Einstellen einer Zielgeschwindigkeit für einen Offroad-Tempomat eines Fahrzeugs und ein entsprechender Offroad-Tempomat, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und ein maschinenlesbares Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Vorteile der Erfindung
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, bei einem Offroad Fahrzeug eine Zielgeschwindigkeit eines Offroad-Tempomats des Fahrzeugs auch über eine Pedalerie des Fahrzeugs einzustellen. Dadurch kann ein Fahrer des Fahrzeugs seine Aufmerksamkeit auf eine Fahraufgabe richten und nicht durch eine Bedienung von Bedienelementen abgelenkt werden.
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Es wird ein Verfahren zum Einstellen einer Zielgeschwindigkeit für einen Offroad-Tempomat eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei die Zielgeschwindigkeit erhöht wird, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs bei aktiviertem Offroad-Tempomat über ein Fahrpedal des Fahrzeugs eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs über eine bisher gesetzte Zielgeschwindigkeit erhöht.
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Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
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Ein Offroad-Tempomat kann insbesondere in einem Fahrzeug vorgesehen sein, welches für unbefestigte Straßen und Wege oder auch wegloses Gelände geeignet ist. Das Fahrzeug kann dabei insbesondere ein allradgetriebenes Fahrzeug sein. Der Offroad-Tempomat kann dabei vorrangig für niedrige bis mittlere Geschwindigkeiten des Fahrzeugs vorgesehen sein. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann dabei als Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet werden. Der Offroad-Tempomat kann beispielsweise für Fahrzeuggeschwindigkeiten von weniger als 50 km/h, weniger als 35 km/h oder weniger als 20 km/h vorgesehen sein. Der Offroad-Tempomat kann aber auch für höhere Fahrzeuggeschwindigkeiten auf befestigten Wegen und Straßen verwendet werden.
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Der Offroad-Tempomat regelt ein Antriebsmoment des Fahrzeugs und ein Bremsmoment des Fahrzeugs, um auch auf Steigungen und Gefällestrecken die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer Zielgeschwindigkeit zu halten. Die Zielgeschwindigkeit kann hierbei innerhalb einer Toleranz genau gehalten werden, wobei bei Unterschreiten einer unteren Toleranzgrenze ein Antrieb des Fahrzeugs dazu angesteuert wird, das Antriebsmoment bereitzustellen beziehungsweise zu erhöhen und/oder ein Bremssystem des Fahrzeugs dazu angesteuert wird, das Bremsmoment zu senken, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen, und bei Überschreiten einer oberen Toleranzgrenze das Bremssystem dazu angesteuert wird, das Bremsmoment zu erhöhen beziehungsweise zu erzeugen und/oder der Antrieb dazu angesteuert wird, ein Schleppmoment bereitzustellen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu senken.
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Für schwierige Passagen kann ein Fahrer des Fahrzeugs eine niedrige Zielgeschwindigkeit bevorzugen. Am Ende einer schwierigen Passage kann diese niedrige Zielgeschwindigkeit zu gering sein. Der Fahrer kann unter Verwendung des hier vorgestellten Ansatzes die Zielgeschwindigkeit erhöhen, indem er ein Fahrpedal des Fahrzeugs betätigt, bis die Zielgeschwindigkeit seinen Vorstellungen entspricht. Anschließend kann der Fahrer das Fahrpedal wieder loslassen und der Offroad-Tempomat hält die eingestellte Zielgeschwindigkeit. Das Fahrpedal kann auch als Gaspedal bezeichnet werden.
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Die Zielgeschwindigkeit kann gesenkt werden, wenn der Fahrer bei aktiviertem Offroad-Tempomat über ein Bremspedal des Fahrzeugs die Fahrzeuggeschwindigkeit unter eine bisher gesetzte Zielgeschwindigkeit verringert. Im Gegensatz zu einem normalen Tempomat kann der Offroad-Tempomat beim Betätigen des Bremspedals aktiviert bleiben. Der Fahrer kann das Bremspedal so lange betätigen, bis die Zielgeschwindigkeit seinen Vorstellungen entspricht. Anschließend kann der Fahrer das Bremspedal wieder loslassen und der Offroad-Tempomat hält die eingestellte Zielgeschwindigkeit.
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Die Zielgeschwindigkeit kann auf die erreichte Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt werden, wenn ein über das Bremspedal getretener Bremsdruck kleiner als ein Druckgrenzwert ist. Beispielsweise kann die Zielgeschwindigkeit auf die erreichte Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt werden, wenn der Bremsdruck kleiner als 60 bar bleibt. Unterhalb des Druckgrenzwerts kann das Treten des Bremspedals als Eingabe verwendet werden, da der Fahrer dann mit einer hohen Wahrscheinlichkeit die Fahrzeuggeschwindigkeit nur leicht senken will.
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Der Offroad-Tempomat kann deaktiviert werden, wenn der über das Bremspedal getretene Bremsdruck größer als der Druckgrenzwert ist. Wenn der Bremsdruck den Druckgrenzwert übersteigt, hat der Fahrer mit einer hohen Wahrscheinlichkeit ein Hindernis erkannt und will das Fahrzeug zum Stehen bringen. Dann kann ein ungewolltes Anrollen des Fahrzeugs verhindert werden, indem der Offroad-Tempomat abgeworfen wird. Das ungewollte Anrollen kann durch eine Haltefunktion des Bremssystems verhindert werden.
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Die Zielgeschwindigkeit kann auf die erreichte Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt werden. Die Zielgeschwindigkeit kann innerhalb eines maximalen Geschwindigkeitsgrenzwerts und eines minimalen Geschwindigkeitsgrenzwerts eingestellt werden. Die Zielgeschwindigkeit kann auf die erreichte Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt werden, unabhängig wie stark der Fahrer eintritt.
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Die Zielgeschwindigkeit kann mit einer vordefinierten Erhöhungsrate erhöht werden. Die Erhöhungsrate kann unabhängig von einer Fahrpedalstellung sein. Beispielsweise kann der Fahrer ein Hindernis erkannt haben und kann das Fahrzeug mit Schwung über das Hindernis bringen wollen. Dann kann ein ungewollt starkes Erhöhen der Zielgeschwindigkeit verhindert werden, indem die Zielgeschwindigkeit nur langsam angehoben wird. Die langsame Steigerung der Zielgeschwindigkeit kann dem Fahrer über ein Display angezeigt werden.
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Zum Einstellen der Zielgeschwindigkeit kann das Fahrpedal gegenüber einem anderen Bedienelement des Offroad-Tempomaten priorisiert werden. Ebenso kann das Einstellen der Zielgeschwindigkeit über das Bremspedal gegenüber der Bedienung über Bedienelemente priorisiert werden. Der Fahrer kann Fahrpedal und Bremspedal intuitiv richtig verwenden. Demgegenüber kann eine Eingabe über das Bedienelement auch falsch oder ungewollt sein. Beispielsweise kann der Fahrer das falsche Bedienelement treffen, weil die aktuelle Fahraufgabe seine volle Konzentration erfordert. Die Bedienung der Pedalerie ist dagegen für den Fahrer ohne Ablenkung möglich.
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Das Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner einen Offroad-Tempomat, der dazu ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen.
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Der Offroad-Tempomat kann ein elektrisches Gerät mit zumindest einer Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest einer Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, und zumindest einer Schnittstelle und/oder einer Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind, sein. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein sogenannter System-ASIC oder ein Mikrocontroller zum Verarbeiten von Sensorsignalen und Ausgeben von Datensignalen in Abhängigkeit von den Sensorsignalen sein. Die Speichereinheit kann beispielsweise ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein. Die Schnittstelle kann als Sensorschnittstelle zum Einlesen der Sensorsignale von einem Sensor und/oder als Aktorschnittstelle zum Ausgeben der Datensignale und/oder Steuersignale an einen Aktor ausgebildet sein. Die Kommunikationsschnittstelle kann dazu ausgebildet sein, die Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben. Die Schnittstellen können auch Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale des Tempomats und des Verfahrens in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
- 1 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Offroad-Tempomat gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 2 zeigt eine Darstellung eines Ablaufs eines Verfahrens zum Einstellen einer Zielgeschwindigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Offroad-Tempomat 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Offroad-Tempomat 102 weist eine Logik 104 und einen Regler 106 auf. Die Logik 104 gibt eine Zielgeschwindigkeit 108 für das Fahrzeug 100 in Abhängigkeit von Eingaben 110 eines Fahrers 112 des Fahrzeugs 100 aus. Der Regler 106 ist dazu ausgebildet, eine Fahrzeuggeschwindigkeit 114 des Fahrzeugs 100 durch Motoreingriffe 116 und Bremseingriffe 118 innerhalb eines Toleranzbereichs der Zielgeschwindigkeit 108 zu halten.
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Die Logik 104 liest als Eingaben 110 Signale 120 von Bedienelementen 122 des Offroad-Tempomats 102, einen von dem Fahrer 112 an einem Fahrpedal 124 des Fahrzeugs 100 getretenen Fahrpedalwinkel 126 und einen von dem Fahrer 112 an einem Bremspedal 128 des Fahrzeugs 100 getretenen Bremsdruck 130 ein.
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Die Bedienelemente 122 sind zur manuellen Bedienung des Offroad-Tempomats 102 vorgesehen. Die Bedienelemente 122 sind innerhalb einer Greifreichweite des Fahrers 112 angeordnet. Die Bedienelemente 122 können beispielsweise an einem Lenkstockhebel des Fahrzeugs 100 angeordnet sein. Ebenso können die Bedienelemente 122 an einem Lenkrad des Fahrzeugs 100 angeordnet sein.
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Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird die Zielgeschwindigkeit 108 erhöht, wenn der Fahrer 112 bei aktiviertem Offroad-Tempomat 102 über das Fahrpedal 124 die Fahrzeuggeschwindigkeit 114 über eine bisher gesetzte Zielgeschwindigkeit 108 erhöht.
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In einem Ausführungsbeispiel wird die Zielgeschwindigkeit 108 auf die maximal erreichte Fahrzeuggeschwindigkeit 114 gesetzt, wenn erreichte Fahrzeuggeschwindigkeit 114 kleiner als ein Grenzwert 132 ist. Durch leichtes Gas geben kann der Fahrer 112 so direkt die Zielgeschwindigkeit 108 erhöhen.
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In einem Ausführungsbeispiel wird die Zielgeschwindigkeit 108 mit einer vordefinierten Erhöhungsrate 134 erhöht. Die Fahrzeuggeschwindigkeit 114 kann währenddessen größer als die Zielgeschwindigkeit 108 sein. Die Zielgeschwindigkeit 108 wird dem Fahrer 112 parallel zur Fahrzeuggeschwindigkeit 114 angezeigt. Wenn der Fahrer 112 den Fuß vom Fahrpedal 124 nimmt, wird das Fahrzeug 100 wieder langsamer, bis es die eingestellte Zielgeschwindigkeit 108 erreicht.
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In einem Ausführungsbeispiel wird die Zielgeschwindigkeit 108 gesenkt, wenn der Fahrer 112 bei aktiviertem Offroad-Tempomat 102 über das Bremspedal 128 die Fahrzeuggeschwindigkeit 114 unter die bisher gesetzte Zielgeschwindigkeit 108 verringert.
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In einem Ausführungsbeispiel wird die Zielgeschwindigkeit 108 auf die beim Bremsen erreichte Fahrzeuggeschwindigkeit 114 gesetzt, wenn der maximal getretene Bremsdruck 130 kleiner als ein Druckgrenzwert 136 ist. Durch leichtes Bremsen kann der Fahrer 112 so direkt die Zielgeschwindigkeit 108 verringern.
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In einem Ausführungsbeispiel wird der Offroad-Tempomat 102 deaktiviert, wenn der maximal getretene Bremsdruck 130 größer der Druckgrenzwert 136 ist. Bei deaktivierten Offroad-Tempomat 102 und Stillstand des Fahrzeugs 100 kann über ein Bremssystem des Fahrzeugs eine Haltefunktion aktiviert werden.
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In einem Ausführungsbeispiel wird zum Einstellen der Zielgeschwindigkeit 108 das Fahrpedal 124 beziehungsweise das Bremspedal 128 gegenüber den Bedienelementen 122 priorisiert. Dabei werden Eingaben 110 über die Bedienelemente 122 ignoriert, wenn dem entgegenstehende Eingaben 110 über das Fahrpedal 124 beziehungsweise das Bremspedal 128 eingelesen werden.
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Mit anderen Worten wird die Zielgeschwindigkeit 108 als Funktion der Signale 120, des Fahrpedalwinkels 126 und des Bremsdrucks 130 bestimmt.
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2 zeigt eine Darstellung eines Ablaufs eines Verfahrens zum Einstellen einer Zielgeschwindigkeit 108 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren kann beispielsweise auf dem Offroad-Tempomat aus 1 ausgeführt werden. Das Verfahren ist anhand einer Fahrt des Fahrzeugs 100 über eine Hangkante 200 ein steiles Gefälle 202 herunter auf ein tieferliegendes Niveau 204 beschrieben.
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Unterhalb des befahrenen Geländeverlaufs sind Signalverläufe der Zielgeschwindigkeit 108, der Fahrzeuggeschwindigkeit 114, des Bremsdrucks 130 und des Fahrpedalwinkels 126 dargestellt. Das Verfahren kann in mehrere Phasen 1,2,3,4,5 unterteilt werden.
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In der ersten Phase 1 hält der Offroad-Tempomat die Fahrzeuggeschwindigkeit 114 auf der eingestellten Zielgeschwindigkeit 108. Der Fahrer 112 erfasst die steile Hangkante 200 oder das Gefälle 202. Dabei entscheidet der Fahrer, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit 114 zu hoch für das Gefälle 202 ist.
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In der zweiten Phase 2 tritt der Fahrer 112 leicht auf das Bremspedal und der Bremsdruck 130 steigt an. Das Fahrzeug 100 wird unter die Zielgeschwindigkeit 108 abgebremst. Der Fahrer 112 tritt so lange auf die Bremse, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit 114 so gering wie gewünscht ist. Dabei wird die Zielgeschwindigkeit 108 der Fahrzeuggeschwindigkeit 114 direkt nachgeführt. Anschließend nimmt der Fahrer 112 den Fuß von der Bremse.
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In der dritten Phase 3 erreicht das Fahrzeug 100 die Hangkante 200 und der Offroad-Tempomat hält die vom Fahrer 112 über das Bremspedal eingestellte, niedrige Zielgeschwindigkeit 108 das Gefälle 202 herunter.
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In der vierten Phase 4 geht das Gefälle 202 in das niedrige Niveau 204 über. Der Fahrer 112 tritt leicht auf das Fahrpedal und der Fahrpedalwinkel 126 steigt an, bis das Fahrzeug 100 über die Zielgeschwindigkeit 108 beschleunigt wird. Der Fahrer 112 tritt so lange auf das Fahrpedal, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit 114 wieder so hoch ist, wie gewünscht. Die Zielgeschwindigkeit 108 wird der Fahrzeuggeschwindigkeit 114 nachgeführt. Anschließend nimmt der Fahrer 112 den Fuß vom Gas.
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In der fünften Phase 5 fährt das Fahrzeug 100 auf dem niedrigen Niveau 204 und der Offroad-Tempomat hält die Fahrzeuggeschwindigkeit 114 auf der Zielgeschwindigkeit 108.
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Mit anderen Worten wird eine Zielgeschwindigkeitsmodifikation eines Offroad-Tempomats während einer Fahrerinteraktion vorgestellt.
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Durch den hier vorgestellten Ansatz wird die Funktionalität CCO (Cruise Control Offroad) weiterentwickelt. CCO ist ein Offroad-Tempomat, der eine Zielgeschwindigkeit durch Brems- und Motoreingriffe einregelt. CCO beinhaltet hierbei die Funktionalitäten CCO und HDC. HDC (Hill Decent Control) ist ein Bergabfahrassistent und hält über Bremseingriffe die gewählte Zielgeschwindigkeit. HDC erlaubt nur die Anforderung eines Bremsmoments zur Geschwindigkeitsregelung für den Downhill-Fall, während CCO auch ein Motormoment zur Geschwindigkeitsreglung sowohl Uphill als auch Downhill anfordern kann. Der Fahrer kann hierbei herkömmlicherweise mittels Button am Lenkrad die Zielgeschwindigkeit variieren und die Funktion aktivieren oder deaktivieren. Die Funktion ist vorwiegend für Offroad-Anwendungen konzipiert, um den Fahrer im unwegsamen Gelände zu unterstützen. Der Fahrer kann sich dadurch auf Lenkeingriffe konzentrieren, während die Brems- und Motoraktuierung vom Controller übernommen wird. Herkömmlicherweise wird die Funktion entweder für die Dauer der Gaspedalbetätigung passiv geschaltet oder deaktiviert. Anschließend gilt die alte Zielgeschwindigkeit wieder.
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Bei dem herkömmlichen CCO kann die Zielgeschwindigkeit mittels Button vom Fahrer variiert werden. Bei dem hier vorgestellten, erweiterten Ansatz kann dagegen die Geschwindigkeit auch mittels Brems- und Gaspedalbetätigung modifiziert werden.
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Diese Anpassung der Zielgeschwindigkeit mit der Pedalerie ist für den Fahrer intuitiver als die Betätigung von Buttons und lenkt damit weniger von der Fahrsituation ab. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Fahrer beispielsweise eine extreme Änderung des Straßengefälles oder auch extreme Untergrundbeschaffenheiten vor dem Befahren derselben erkennt und prädiktiv darauf reagieren möchte.
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Der hier vorgestellte Ansatz führt gleichermaßen zu einer Erhöhung der Fahrsicherheit und des Fahrkomforts bzw. zu einem höheren Wohlempfinden des Fahrers.
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Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
