STAND DER TECHNIK
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Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung für Kraftfahrzeuge
mit Handschaltgetriebe, mit einer Einrichtung zur Bestimmung des
Beschleunigungsbedarfs, einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Informationen an den
Fahrer sowie einer Steuereinrichtung hierfür.
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Für Kraftfahrzeuge sind Geschwindigkeitsregelsysteme bekannt, mit denen die
Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine vom Fahrer gewählte
Wunschgeschwindigkeit geregelt werden kann. Darüber hinaus kann mit Hilfe eines
Abstandssensors, beispielsweise mit Hilfe eines Radar- oder Lidar-Sensors, der Abstand
zu einem vorausfahrenden Fahrzeug gemessen werden. Die
Geschwindigkeitsregelung wird dann so modifiziert, daß ein vorgegebener, vorzugsweise
geschwindigkeitsabhängiger Abstand zu dem als Zielobjekt ausgewählten
vorausfahrenden Fahrzeug eingehalten wird. Solche Systeme werden auch als adaptive
Geschwindigkeitsregelsysteme oder ACC-Systeme (Adaptive Cruise Control)
bezeichnet.
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Der Aufbau und die Arbeitsweise eines solchen ACC-Systems werden
beispielsweise beschrieben in Winner: "Adaptive Cruise Control" in Automotive
Electronics Handbook, Ronald K. Jurgen (Hrsg.), 2. Auflage, Mac Graw-Hill (1999)
Kapitel 30.1.
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Da ein ACC-System in erster Linie dazu dient, den Fahrer zu entlasten und den
Komfort zu erhöhen, werden diese Systeme häufig bei Fahrzeugen mit
Automatikgetriebe eingesetzt, bei denen durch die automatische Wahl der Getriebestufe
eine weitere Entlastung des Fahrers erreicht wird. Es gibt jedoch nicht wenige
Kraftfahrer, die zwar auf die Funktionen eines Geschwindigkeitsregelsystems
oder ACC-Systems nicht verzichten wollen, die es aber dennoch vorziehen,
selbst über die Wahl der Getriebestufe zu entscheiden. Deshalb ist es
zweckmäßig, Geschwindigkeitsregelsysteme oder, spezieller, ACC-Systeme auch bei
Fahrzeugen mit Handschaltgetriebe anzubieten, ebenso bei Fahrzeugen mit einem
elektronischen Schaltgetriebe oder mit einem Automatikgetriebe, bei dem zwar
die Kupplungs- und Gangwechselvorgänge automatisch ablaufen, aber der
Fahrer die Wahl hat, durch einen von Hand eingegebenen Befehl selbst die
Getriebestufe zu bestimmen. Der Begriff "Handschaltgetriebe" ist deshalb hier in einem
umfassenden Sinne zu verstehen und schließt alle Arten von Getriebe ein, bei
denen der Fahrer durch Eingabe eines Befehls direkt auf die Wahl der
Getriebestufe Einfluß nehmen kann.
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DE 198 33 838 A1 beschreibt eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung für
Fahrzeuge mit Handschaltgetriebe, bei der die Regelfunktion bei Betätigung der
Kupplung unterbrochen und danach automatisch wieder aufgenommen wird.
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Bei einigen bekannten Geschwindigkeitsregelvorrichtungen erfolgt bei
Fahrzeugen mit Handschaltgetriebe eine automatische Abschaltung der
Geschwindigkeitsregelfunktion, wenn in dem eingelegten Gang - etwa auf Steigungsstrecken
- die eingestellte Wunschgeschwindigkeit nicht gehalten werden kann. Die
Selbstabschaltung der Regelfunktion ist dann mit einer abrupten Abnahme der
Fahrgeschwindigkeit verbunden, die den Fahrer und den Nachfolgeverkehr
irritiert.
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AUFGABE, LÖSUNG UND VORTEILE DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung zu
schaffen, die speziell bei Fahrzeugen mit Handschaltgetriebe eine Verbesserung oder
Aufrechterhaltung der Regelfunktion ermöglicht
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Ausgabeeinrichtung und die zugehörige Steuereinrichtung zur Ausgabe einer
Schaltaufforderung in Abhängigkeit vom Beschleunigungsbedarf ausgebildet sind.
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In Fahrsituationen, in denen die Geschwindigkeitsregelfunktion typischerweise
aktiv ist, etwa bei längeren Autobahnfahrten, neigen auch Fahrer, die an sich
auf einer manuellen Wahl der Getriebestufe bestehen, dazu, dem
Antriebssystem des Fahrzeugs weniger Aufmerksamkeit zu schenken, zumal der Fahrer bei
aktiver Geschwindigkeitsregelung normalerweise den Fuß vom Gaspedal nimmt,
so daß ihm die direkte Rückmeldung über das Gaspedal fehlt. Es kann deshalb
sehr leicht vorkommen, daß die Getriebestufe nicht optimal angepaßt ist, ohne
daß dies vom Fahrer sogleich bemerkt wird. Der Motor läuft dann unter
Umständen über längere Zeit nicht mit der optimalen Drehzahl, was nicht nur zu
einer Beeinträchtigung des Regelverhaltens des Geschwindigkeitsregelsystems,
sondern auch zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch und gegebenenfalls sogar zu
einer Schädigung des Motors führen kann. Erfindungsgemäß wird deshalb der
Fahrer durch eine optische oder akustische Schaltaufforderung auf diesen
Zustand aufmerksam gemacht und dazu aufgefordert, die Getriebestufe von Hand
anzupassen.
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Die Ausgabe einer Schaltaufforderung an den Fahrer ist bei Kraftfahrzeugen
grundsätzlich bereits bekannt, dient jedoch bisher generell nur dazu, den
Fahrer zu einer kraftstoffsparenden Fahrweise anzuhalten, etwa dadurch, daß bei
hoher Drehzahl und niedriger Last eine Aufforderung zum Hochschalten
ausgegeben wird. Die Besonderheit der Erfindung besteht demgegenüber darin, daß
die Schaltaufforderung zumindest unter anderem in Abhängigkeit von dem im
Rahmen der Geschwindigkeitsregelung ermittelten Beschleunigungsbedarf
erfolgt.
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Ein typisches Beispiel für eine Situation, in der sich die Erfindung vorteilhaft
auswirkt, ist etwa der Fall, daß es auf der Überholspur zu einer
vorübergehenden Stockung des Verkehrs kommt, etwa wegen eines Überholmanövers eines
LKW. Der Radarsensor des ACC-Systems stellt dann eine erhebliche Abnahme
der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs fest und paßt die
Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs an, so daß diese Geschwindigkeit deutlich
unter die vom Fahrer gewählte Wunschgeschwindigkeit absinkt. Wenn der
Fahrer die ursprüngliche Getriebestufe beibehält und sich dann der Stau wieder
auflöst, steht für die nötige Beschleunigung des Fahrzeugs kein ausreichendes
Motordrehmoment zur Verfügung da der Motor zu untertourig läuft. Der
Kraftstoffverbrauch nimmt zu, die Motorbelastung steigt und außerdem wird der
Überholvorgang unnötig verzögert, so daß auf einer stark belasteten Autobahn
die Staugefahr zunimmt. In dieser Situation wird nun erfindungsgemäß durch
die Schaltaufforderung der Fahrer dazu veranlaßt, mindestens einen Gang
herunterzuschalten, so daß die ursprünglich gewählte Wunschgeschwindigkeit
schneller und unter günstigeren Motorbetriebsbedingungen wieder erreicht
werden kann.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Bei einer einfachen Geschwindigkeitsregelvorrichtung ohne
Abstandsregelfunktion kann der Beschleunigungsbedarf beispielsweise durch ein Drosselklappen-
Stellsignal gegeben sein, das im automatischen Regelbetrieb den vom Fahrer
über das Gaspedal eingegebenen Stellbefehl ersetzt. Bei einem ACC-System wird
dagegen üblicherweise eine Sollbeschleunigung berechnet, und der Eingriff in
das elektronische Motormanagement erfolgt in Abhängigkeit von der
Abweichung zwischen Soll- und Istbeschleunigung. Wenn sich anhand der aktuellen
Betriebparameter des Motors, etwa anhand des bei der aktuellen Drehzahl
maximal erreichbaren Motordrehmoments ergibt, daß der Beschleunigungsbedarf in
der aktuellen Getriebestufe nicht befriedigt werden kann, so wird eine
Schaltaufforderung zum Herunterschalten ausgegeben. Zur Feststellung der
Leistungsgrenze können auch andere Größen herangezogen werden, beispielsweise
die Drosselklappenstellung, die Einspritzmenge, die Antriebskraft, das
Getriebeausgangsmoment, die Motorleistung etc.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird anhand der Betriebsdaten des
Motors das Maximaldrehmoment des Motors bei der aktuellen Motordrehzahl
bestimmt und mit einer vom Beschleunigungsbedarf abhängigen
ACC-Momentenanforderung verglichen, und die Schaltaufforderung wird ausgegeben, wenn die
ACC-Momentenanforderung das Maximaldrehmoment um mehr als einen
bestimmten Schwellenwert übersteigt. Die ACC-Momentenanforderung ist in erster
Näherung eine lineare Funktion der Sollbeschleunigung, doch sind die
Parameter dieser Funktion von den jeweiligen Betriebsbedingungen abhängig,
insbesondere von der Fahrbahnsteigung, dem Fahrzeuggewicht und gegebenenfalls der
Zuladung, dem Luftwiderstand, Gegenwind und dergleichen. Die aktuelle
Beziehung zwischen der Sollbeschleunigung und der ACC-Momentenanforderung läßt
sich beispielsweise durch Vergleich der Istbeschleunigung mit dem aktuellen
Motordrehmoment ermitteln, wobei das aktuelle Motordrehmoment seinerseits
entweder direkt gemessen oder aus den aktuellen Betriebsparametern des
Motors berechnet wird.
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Für die Entscheidung, ob eine Schaltaufforderung ausgegeben wird oder nicht,
wird vorzugsweise auch überprüft, ob die Motordrehzahl innerhalb zulässiger
Grenzen liegt und/oder nach erfolgtem Gangwechsel innerhalb zulässiger
Grenzen liegen wird. So sollte beispielsweise eine Schaltaufforderung zum
Herunterschalten unterbleiben, wenn die aktuelle Motordrehzahl über einer bestimmten
Drehzahlschwelle liegt. Diese Drehzahlschwelle sollte so ausgelegt sein, daß
nach dem Zurückschalten um eine Gangstufe eine ausreichende Drehzahl- und
Leistungsreserve verbleibt. Wahlweise kann auch geprüft werden, ob die
künftige Motordrehzahl, die durch die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und das
Übersetzungsverhältnis im nächsttieferen Gang gegeben ist, unterhalb eines
zulässigen Schwellenwertes bleibt.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, mit steigender Motordrehzahl auch den
Drehmoment-Schwellenwert zu erhöhen, so daß die Schaltaufforderung bei hoher
Drehzahl nur dann erfolgt, wenn eine sehr große Diskrepanz zwischen der
ACC-Momentenanforderung und dem Maximaldrehmoment besteht.
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Weiterhin sollte eine Schaltaufforderung zum Herunterschalten auch dann
ausgegeben werden, wenn die aktuelle Motordrehzahl unzulässig niedrig ist.
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Wenn sich der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeuge verringert, greift
ein ACC-System überlicherweise auch in das Bremssystem des Fahrzeugs ein,
um die Fahrzeuggeschwindigkeit angemessen zu verringern. In diesem Fall ist
also der vom ACC-System bestimmte Beschleunigungsbedarf negativ. Wahlweise
kann die Schaltaufforderung zum Herunterschalten auch als Reaktion auf einen
solchen negativen Beschleunigungsbedarf erfolgen, um das Bremsmoment des
Motors auszunutzen und die Fahrzeugbremsen zu schonen. Dies hat zugleich
den Vorteil, daß eine spätere Wiederbeschleunigung des Fahrzeugs ohne
Verzögerung erfolgen kann, da die Getriebestufe bereits zuvor herabgesetzt wurde.
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Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung werden für die
Entscheidung über eine Schaltaufforderung unterschiedliche Kriterien
herangezogen, denen jeweils unterschiedliche Prioritäten zugeordnet sind. Beispiele für
solche Kriterien sind, geordnet nach fallenden Prioritäten: Einhaltung zulässiger
Drehzahlgrenzen, Erfüllung der ACC-Momentenanforderung und
verbrauchsgünstiger Betrieb des Motors. Schaltaufforderungen mit niedriger Priorität
werden dann durch solche mit höherer Priorität übersteuert. Zweckmäßigerweise
wird bei der Ausgabe der Schaltaufforderung an den Fahrer auch die
Prioritätsstufe kenntlich gemacht.
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Die Ausgabe der Schaltaufforderung kann auf unterschiedlichen Wegen
erfolgen, z. B. optisch, akustisch, durch synthetische Sprachausgabe oder auch
haptisch durch ein Vibrationssignal und dergleichen. Die unterschiedlichen
Prioritäten können bei akustischer Ausgabe durch unterschiedliche Lautstärke oder
Tonhöhe kenntlich gemacht werden und/oder bei optischer Ausgabe etwa durch
dauerndes oder nur vorübergehendes Aufleuchten einer Signallampe oder durch
Farbumschlag oder Blinken der Signallampe.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Darstellung der wesentlichen
Komponenten eines ACC-Systems in einem Kraftfahrzeug;
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Fig. 2 ein Blockdiagramm von Komponenten des
ACC-Systems;
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Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des
Systems bei der Ausgabe einer Schaltaufforderung; und
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Fig. 4 eine graphische Darstellung der Drehzahlabhängigkeit
eines Drehmoment-Schwellenwertes
BESCHREIBUNG VON AUFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Das in Fig. 1 gezeigte Kraftfahrzeug 10 weist als Abstandssensor 12 einen an
der Frontpartie des Kraftfahrzeugs angebrachten Radarsensor auf, in dessen
Gehäuse auch eine ACC-Steuereinheit 14 untergebracht ist. Die
ACC-Steuereinheit 14 ist über einen Datenbus 16 (CAN) mit einer elektronischen Antriebs-
Steuereinheit 18, einer Bremssystem-Steuereinheit 20 sowie mit einer MMI-
Steuereinheit 22 einer Mensch/Maschine-Schnittstelle (MMI) verbunden.
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Der Abstandssensor 12 mißt mit Hilfe eines Mehrstrahlradars die Abstände,
Relativgeschwindigkeiten und Azimutwinkel von vor dem Fahrzeug befindlichen
Objekten, die Radarwellen reflektieren. Die in regelmäßigen Zeitabständen, z. B.
alle 10 ms empfangenen Rohdaten werden in der ACC-Steuereinheit 14ausgewertet, um einzelne Objekte zu identifizieren und zu verfolgen und um
insbesondere ein unmittelbar auf der eigenen Fahrspur vorausfahrendes Fahrzeug zu
erkennen und als Zielobjekt auszuwählen. Durch Befehle an die
Antriebs-Steuereinheit 18 und die Bremssystem-Steuereinheit 20 regelt die ACC-Steuereinheit
14 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10. Die Mensch/Maschine-Schnittstelle,
die durch die MMI-Steuereinheit 22 gesteuert wird, umfaßt verschiedene
Bedienungs- und Anzeigeelemente auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs und dient
unter anderem dazu, Bedienbefehle des Fahrers an die ACC-Steuereinheit 14 zu
übermitteln und Meldungen der ACC-Steuereinheit 14 an den Fahrer
auszugeben. Zu diesem Zweck kann die MMI auch einen Lautsprecherausgang für
akustische Signale oder synthetische Sprache aufweisen.
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Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug geortet wird, regelt die ACC-Steuereinheit
14 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 auf eine vom Fahrer gewählte
Wunschgeschwindigkeit. Ist dagegen ein vorausfahrendes Fahrzeug, dessen
Geschwindigkeit kleiner ist als die des eigenen Fahrzeugs, als Zielobjekt erfaßt
worden, so wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 so geregelt, daß ein
angemessener Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug eingehalten wird.
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Im gezeigten Beispiel weist das Fahrzeug 10 ein Handschaltgetriebe 24 mit
einem Schalthebel 26 auf. Die MMI-Steuereinheit 22 wird beispielsweise durch
einen Mikrokomputer gebildet und ist so programmiert, daß sie eine
Schaltaufforderung an den Fahrer ausgibt, wenn die von Hand gewählte Getriebestufe
nicht optimal ist.
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Wie Fig. 2 zeigt, erhält die MMI-Steuereinheit 22 verschiedene Signale von der
ACC-Steuereinheit 14 und von der Antriebs-Steuereinheit 18. Außerdem erhält
sie vom Handschaltgetriebe 24 ein Signal ii, das die derzeit eingelegte
Getriebestufe angibt. Anhand dieser Informationen entscheidet die MMI-Steuereinheit
22, ob über eine Ausgabeeinrichtung 28 eine Schaltaufforderung auszugeben ist
oder nicht. Die Ausgabeeinrichtung 28 ist beispielsweise auf dem
Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet und kann in einer Leuchtanzeige bestehen, die
in ein anderes Anzeigeinstrument, beispielsweise den Tachometer integriert ist.
Im gezeigten Beispiel besteht die Schaltaufforderung 30 für das
Herunterschalten im Aufleuchten eines abwärts gerichteten Pfeils. Eine Schaltaufforderung für
das Heraufschalten würde entsprechend durch einen aufwärts gerichteten Pfeil
symbolisiert. Weiterhin wird durch eine Ziffernanzeige 32 der einzulegende
Zielgang angegeben, im gezeigten Beispiel der dritte Gang. Je nach
Ausführungsform kann anstelle des Zielgangs durch die Ziffernanzeige auch die Zahl der zu
schaltenden Getriebestufen angegeben werden, also beispielsweise bei einer
Aufforderung zum Herunterschalten vom fünften in den dritten Gang die Ziffer 2 in
Kombination mit dem abwärts gerichteten Pfeil.
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Die Funktionsweise der MMI-Steuereinheit 22 bei der Ansteuerung der
Anzeigeeinrichtung 28 soll nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Fig. 3
näher erläutert werden.
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In Schritt S1 wird eine Programmroutine gestartet, die entscheidet, ob eine
Schaltaufforderung auszugeben ist oder nicht. Diese Programmroutine wird
zyklisch wiederholt.
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In Schritt S2 wird zunächst anhand der aktuellen Betriebsparameter des Motors
ein Zielgang bestimmt, der unter den gegenwärtigen Betriebsbedingungen einen
minimalen Kraftstoffverbrauch ermöglicht. Da dieser Zielgang in erster Linie von
den aktuellen Betriebsbedingungen des Motors abhängig ist, erfolgt seine
Berechnung zweckmäßigerweise nicht in der MMI-Steuereinheit 22, sondern
vielmehr in der Antriebs-Steuereinheit 18, in der die Motordaten unmittelbar
verfügbar sind. Als Beispiel kann angenommen werden, daß in der
Antriebs-Steuereinheit 18 eine Software implementiert ist, die normalerweise zur Wahl der
Getriebestufe bei einem Automatikgetriebe dient. Der auf auf diese Weise
berechnete Wert is für die Soll-Getriebestufe wird von der MMI-Steuereinheit 22 in
Schritt S2 einfach von der Antriebs-Steuereinheit 18 übernommen und in die
Varialbe "Zielgang" eingesetzt. Weiterhin wird in Schritt S2 ein
Prioritätsparameter auf den Wert "niedrig" gesetzt.
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In Schritt S3 wird dann überprüft, ob bei dem in Schritt S2 bestimmten
Zielgang ein ausreichendes Motordrehmoment für die ACC-Regelfunktion zur
Verfügung steht. Zu diesem Zweck erhält die MMI-Steuereinheit 22 (Fig. 2) von der
ACC-Steuereinheit 14 Daten, die die für die ACC-Regelung verlangte
Sollbeschleunigung as (Beschleunigungsbedarf), die Istbeeschleunigung ai des
Fahrzeugs sowie die Istgeschwindigkeit vi des Fahrzeugs angeben. Von der Antriebs-
Steuereinheit 18 werden Daten empfangen, die die aktuelle Motordrehzahl n,
das Ist-Motordrehmoment Mi und das bei der aktuellen Drehzahl erreichbare
Maximaldrehmoment Mm des Motors angeben. Aus der Sollbeschleunigung aswird zunächst eine ACC-Momentenanforderung MACC berechnet. Diese Größe
gibt das Ausgangsdrehmoment des Motors an, das zur Erzielung der
Sollbeschleunigung as benötigt wird. Der Zusammenhang zwischen der
Sollbeschleunigung as und der ACC-Momentenanforderung MACC ist für einen gegebenen
Zielgang in erster Näherung durch die (bis auf die Zuladung) bekannte
Gesamtmasse des Fahrzeugs und durch den Luftwiderstand bestimmt, der seinerseits
nach einer bekannten Funktion von der Fahrzeuggeschwindigkeit vi abhängig
ist. Für eine genauere Bestimmung der ACC-Momentenanforderung sind
Korrekturen erforderlich, die die Steigung der Fahrbahn sowie gegebenenfalls
Gegenwindeinflüsse und die Zuladung berücksichtigen. Diese Korrekturen lassen
sich beispielsweise dadurch bestimmen, daß - vorzugsweise bei
unterschiedlichen Beschleunigungswerten - die Istbeschleunigung ai mit dem jeweiligen Ist-
Motordrehmoment Mi verglichen wird. Die hierzu benötigten Algorithmen sind in
bekannten ACC- und Motormangementsystemen implementiert.
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Für die so bestimmte ACC-Momentenanforderung MACC wird in Schritt S3
geprüft, ob die folgende Bedingung erfüllt ist:
MACC ≤ Mm + Ms. (1)
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Darin ist Ms ein von der Motordrehzahl n abhängiger
Drehmoment-Schwellenwert, dessen Drehzahlabhängigkeit qualitativ durch die in Fig. 4 gezeigte Kurve
gegeben ist.
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Wenn die oben genannte Bedingung (1) nicht erfüllt ist (N), wird in Schritt S4
der zuvor in Schritt S3 bestimmte Zielgang um eine Stufe verringert, und der
Prioritätsparameter wird auf "mittel" gesetzt. Danach erfolgt ein Rücksprung zu
Schritt S3, wo die Überprüfung für den neuen Zielgang wiederholt wird.
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Wenn die Überprüfung in Schritt S3 ein positives Ergebnis hat (J), wird in
Schritt S5 überprüft, ob die beiden folgenden Bedingungen erfüllt sind:
nneu < (nmax - n1) (2)
nneu > (nmin + n2) (3)
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In diesen Ungleichungen ist nneu die künftige Drehzahl, die sich bei der
aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit vi aus dem Gesamt-Übersetzungsverhältnis im
geltenden Zielgang ergeben würde, nmax ist die maximal zulässige Drehzahl des
Motors, n1 ist eine Drehzahlreserve für eine mögliche weitere
Drehzahlerhöhung, nmin ist die minimal zulässige Motordrehzahl und n2 ist eine
Drehzahlreserve für mögliche weitere Drehzahlabsenkungen.
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Wenn die Bedingung (2) nicht erfüllt ist, wird in Schritt S6 der Zielgang um eine
Stufe erhöht. Wenn die Bedingung (3) nicht erfüllt ist, wird in Schritt S6 der
Zielgang um eine Stufe erniedrigt. In jedem Fall wird in Schritt S6 der
Prioritätsparameter auf den Wert "hoch" gesetzt, und es erfolgt dann ein Rücksprung
zu Schritt S5.
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Wenn sich in Schütt S5 ergibt, daß beide Bedingungen (2) und (3) erfüllt sind,
werden der zuvor bestimmte Zielgang und der bisherige Wert des
Prioritätsparameters beibehalten. In Schritt S7 wird dann überprüft, ob der Zielgang mit der
aktuellen Getriebestufe ii übereinstimmt. Wenn dies der Fall ist, wird die
Programmroutine ohne Schaltaufforderung beendet. Andernfalls erfolgt in Schritt
S8 eine Schaltaufforderung über die Anzeigeeinrichtung 28. Dabei wird dem
Fahrer über die Ziffernanzeige 32 der einzulegende Zielgang mitgeteilt, und die
Priorität oder Dringlichkeit, mit der die Schaltaufforderung zu befolgen ist, wird
durch das Verhalten der pfeilförmigen Anzeigelampe kenntlich gemacht. Bei
niedriger Priorität, wenn die Schaltaufforderung nur durch die Optimierung des
Verbrauchs in Schritt S2 veranlaßt ist, leuchtet der Pfeil kurz auf und erlischt
nach kurzer Anzeigedauer. Wenn die Schaltaufforderung eine mittlere Priorität
hat, da sie in Schritt S3 durch den Beschleunigungsbedarf des ACC-Systems
veranlaßt wurde, leuchtet die Schaltaufforderung 30 dauernd auf, beispielsweise
in gelber Farbe. Wenn die Schaltaufforderung dagegen eine hohe Priorität hat,
weil sie in Schritt S5 durch eine drohende Drehzahlüberschreitung oder
-unterschreitung veranlaßt wurde, zeigt der Pfeil 30 einen Farbumschlag nach rot oder
er blinkt. Wahlweise oder ergänzend kann, insbesondere bei hoher Priorität, eine
akustische Schaltaufforderung erfolgen.
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Durch den in Fig. 3 gezeigten Programmablauf ist sichergestellt, daß sich eine
etwaige Schaltaufforderung mit niedriger Priorität nur dann durchsetzen kann,
wenn sie nicht mit einem der in den Schritten S3 und S5 überprüften Kriterien
mit höherer Priorität in Konflikt gerät. So ist auf jeden Fall sichergestellt, daß
der Motor weder zu hochtourig noch zu untertourig gefahren wird. Innerhalb
dieser Grenzen wird ein ausreichendes Drehmoment für die ACC-Regelfunktion
bereitgestellt, und nur wenn die ACC-Regelung ausreichend Spielraum läßt,
wird die empfohlene Getriebestufe im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch
optimiert.
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Darüber hinaus ist durch die in Fig. 4 gezeigte Drehzahlabhängigkeit des
Drehmoment-Schwellenwertes Ms sichergestellt, daß die Diskrepanz zwischen
der ACC-Momentenanforderung MACC und dem Maximaldrehmoment Mm mit
steigender Drehzahl n immer größer werden muß, damit in den Schritten S3
und S4 überhaupt noch eine Verringerung des Zielgangs erfolgt. Wie Fig. 4
zeigt, nimmt der Drehzahl-Schwellenwert Ms mit zunehmender Drehzahl
progressiv zu und wird bei einem bestimmten Drehzahlwert unendlich. Die in Fig.
4 dargestellte Kurve läßt sich in der MMI-Steuereinheit 22 durch eine
Funktionsvorschrift für eine stückweise definierte lineare Funktion oder wahlweise
auch durch eine Funktionstabelle implementieren.
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In die Bestimmung des Drehmoment-Schwellenwertes Ms können in einer
modifizierten Ausführungsform auch noch andere Informationen und Maßnahmen
einfließen, z. B. Abstand und Relativgeschwindigkeit des Zielobjektes,
Querbeschleunigung des eigenen Fahrzeugs, Einbau einer zeilichen Hysterese, etc., um
die Schaltaufforderung in bestimmten Situationen (Kurvenfahrten, kurzzeitiges
Beschleunigen des Zielobjektes, etc.) zu erschweren oder zu unterbinden. Zum
Beispiel könnte die Schaltaufforderung - zumindest bei Kriterien mit niedriger
Priorität - erst dann an den Fahrer weitergeleitet werden, wenn sie sie über eine
bestimmte Mindestzeitspanne fortbesteht.
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Es versteht sich, daß die Funktionenen zur Bestimmung des Zielgangs und zur
Entscheidung über die Schaltaufforderung nicht notwendigerweise in der MMI-
Steuereinheit 22 nach Fig. 2 erfolgen müssen, sondern beispielsweise auch
von der ACC-Steuereinheit 14 übernommen werden können.
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Besonders vorteilhaft ist die Erfindung in Kombination mit dem in DE 198 33 838 A1
beschriebenen Verfahren zur automatischen Wiederaufnahme der ACC-
Regelung nach Betätigung der Kupplung. Die Information über den
einzulegenden Zielgang läßt sich dann zweckmäßig dazu nutzen, bei betätigter Kupplung
die Motordrehzahl automatisch an die neue Getriebestufe anzupassen, so daß
ein ruckfreies Wiedereinkuppeln ermöglicht wird.