DE10254583A1

DE10254583A1 - Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einer Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung

Info

Publication number: DE10254583A1
Application number: DE10254583A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hackl; Herbert Dr. Schramm
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-17
Also published as: AU2003298125A1; WO2004048142A2; WO2004048142A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeugg, mit einer Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung (CC). DOLLAR A Die Erfindung sieht vor, dass zusätzlich eine separate, über eine Schnittstelle (8) mit der Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung (CC) kommunizierende adaptive Abstandsregeleinrichtung (ACC) sowie eine Abgleicheinrichtung (10, MIN) zum Abgleich von Eingabe- und/oder Ausgabesignalen der Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung (CC) und der adaptiven Abstandsregeleinrichtung (ACC) vorgesehen ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Fahrzeug, insbesondere von einem Nutzfahrzeug, mit einer Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Seit einiger Zeit sind Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtungen, sog. Cruise Control (CC) Systeme bekannt, mit welchen die Fahrgeschwindigkeit auf einen konstanten Wert einregelbar ist. Solche CC-Systeme sind meist in das Steuergerät des Antriebsmotors integriert.
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 199 10 590 A1 , adaptive Abstandsregeleinrichtungen, sog. Adaptive Cruise Control (ACC) Systeme bekannt, welche den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug erfassen und ihn abhängig von der Geschwindigkeit auf einen konstanten Wert einregeln. In solche Systeme ist bereits eine Fahrgeschwindigkeitsregelung integriert.
Gemäß Anspruch 1 wird vorgeschlagen, bei Fahrzeugen, insbesondere bei Nutzfahrzeugen, zusätzlich zu einer vorhandenen Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung eine hiervon separate, über eine Schnittstelle mit der Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung kommunizierende adaptive Abstandsregeleinrichtung sowie eine Abgleicheinrichtung zum Abgleich von Eingabe- und/oder Ausgabesignalen der Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung und der adaptiven Abstandsregeleinrichtung vorzusehen. Unter „separaten" Einrichtungen soll hier verstanden werden, dass beide Einrichtungen, CC und ACC, getrennt voneinander und nur abhängig von den jeweiligen Eingangssignalen jeweils eigene Ausgabe- oder Steuersignale erzeugen.
Generell verfügt die bereits im Motorsteuergerät des Fahrzeugs vorhandene Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung über eine höhere Regelgenauigkeit als die Fahrgeschwindigkeitsreglungen, welche üblicherweise in ACC-Regelungen integriert sind. Aus diesem Grund hat eine kombinierte Lösung bestehend aus einer Fahrgeschwindigkeitsregelung und einer hiervon separaten adaptiven Abstandsregeleinrichtungen gemäß der Erfindung Vorzüge hinsichtlich der Geschwindigkeitsregelgenauigkeit. Darüber hinaus liefert die Erfindung eine Lösung für das Problem, Fahrzeuge mit einer bereits vorhandenen Fahrgeschwindigkeitsregelung nachträglich mit einer adaptiven Abstandsregeleinrichtung auszurüsten. Die Abgleicheinrichtung sorgt dafür, dass die Eingabe- und/oder Ausgabesignale der beiden Einzelsysteme untereinander abgeglichen bzw. neu festgelegt werden. Diese Vorgehensweise verhindert, dass sich widersprechende Steuersignale an nachgeordnete Antriebs- und/oder Bremseinheiten geleitet werden und die Systeme gegeneinander arbeiten. Die beiden Einrichtungen CC und ACC können beispielsweise sowohl als getrennte Softwaremodule auf einem gemeinsamen Steuergerät installiert wie auch als Hardwaremodule in getrennten Steuergeräten untergebracht sein.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.
Gemäß einer besonders zu bevorzugenden Ausführungsform der Erfindung ist die adaptive Abstandsregeleinrichtung ohne eine eigene Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung ausgeführt. Dies spart Kosten, da dann die Fahrgeschwindigkeitsregelung nicht doppelt vorhanden ist.
In besonders zu bevorzugender Weise ist eine gemeinsame Bedieneinheit für die Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung und die adaptive Abstandsregeleinrichtung vorgesehen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Funktionsschaubild einer kombinierten Fahrgeschwindigkeits- und Abstandsregeleinrichtung eines Nutzfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der Figur ist mit ACC eine adaptive Abstandsregeleinrichtung bezeichnet, welche den Abstand und die Relativgeschwindigkeit zu einem vorausfahrenden Fahrzeug sowie weitere Daten erfaßt und diese zur Regelung des Abstands bzw. einer Zeitlücke zwischen den Fahrzeugen nutzt. Aus den erfaßten Größen wird die Zeitlücke zum vorausfahrenden Fahrzeug berechnet und mit einer vom Fahrer eingestellten Sollzeitlücke verglichen. Ist die Sollzeitlücke unterschritten, reagiert das ACC-System der Fahrsituation jeweils angepaßt mit einer Reduzierung des Motormoments und, falls notwendig, mit einer automatisch eingeleiteten Bremsung. Hierzu kommuniziert die adaptive Abstandsregeleinrichtung ACC über eine Steuerleitung 1 mit einem Steuergerät 2 eines elektronisch geregelten Bremssystems EBS sowie über eine weitere Steuerleitung 4 mit einem Steuergerät 6 einer elektronischen Motorleistungssteuerung EDC eines Antriebsmotors des Nutzfahr zeugs. Das Steuergerät 2 des EBS ist zur Verteilung der angeforderten Bremskraft auf eine Reibungsbremse und eine Dauerbremse wie beispielsweise einem Retarder RET ausgebildet, insbesondere dazu, die angeforderte Bremskraft mit möglichst wenig Verschleiß an der Reibungsbremse zu erzeugen.
In die adaptive Abstandsregeleinrichtung ACC ist vorzugsweise keine Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung integriert. Vielmehr ist getrennt von der adaptiven Abstandsregeleinrichtung ACC eine separate Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung CC vorhanden, welche über eine Schnittstelle 8 mit der adaptiven Abstandsregeleinrichtung ACC kommuniziert. Über die Schnittstelle 8 werden neben Statusinformationen auch Eingabe- und Ausgabesignale beider Systeme CC und ACC abgeglichen bzw. neu festgelegt. Eingabesignale sind beispielsweise Vorgaben des Fahrers oder Fahrzeugzustände, die in beiden Systemen CC und ACC als Referenzwerte gleich sein müssen, wie beispielsweise eine Referenzgeschwindigkeit. Ausgabesignale sind beispielsweise die Steuerbefehle für die Steuergeräte 2, 6 von Motor, Bremse, Retarder und Getriebe und/oder Informationen für den Fahrer. Die Schnittstelle 8 beinhaltet insbesondere eine Abgleicheinrichtung 10 zum Abgleich der Eingangs- und/oder Ausgangssignale der Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung CC und der adaptiven Abstandsregeleinrichtung ACC.
Die Abgleicheinrichtung 10 ist vorzugsweise in die adaptive Abstandsregeleinrichtung ACC integriert, alternativ kann sie auch mit der Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung CC zusammengefaßt oder auch separat ausgeführt sein. Darüber hinaus beinhaltet die Schnittstelle 8 Leitungen 12, 14 oder Lichtwellenleiter oder nutzt einen CAN-Bus zum Datenaustausch zwischen der Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung CC und der adaptiven Abstandsregeleinrichtung ACC.
Wie aus dem Funktionsschaubild hervorgeht, senden nicht beide Systeme Signale an die Steuergeräte 2, 6 des elektronisch geregelten Bremssystems EBS und der elektronischen Motorleistungssteuerung EDC, sondern nur das ACC-System mittels der Steuerleitungen 1, 4, wobei die von beiden Systemen ausgesteuerten Sollwerte, insbesondere Beschleunigungssollwerte zuvor durch die Abgleicheinrichtung 10 abgeglichen werden. Allgemein soll lediglich eines der beiden Systeme, entweder CC oder ACC, nach vorangehendem Abgleich der Ausgangssignale mit den Steuergeräten 2, 6 des elektronisch geregelten Bremssystems EBS und der elektronischen Motorleistungssteuerung EDC kommunizieren.
Die Abgleicheinrichtung 10 umfasst vorzugsweise einen Vergleicher MIN, welcher beispielsweise von zwei als Ausgangssignale von dem CC- und dem ACC-System ausgegebenen Beschleunigungssignalen das der geringeren Beschleunigung entsprechende Signal an die Steuergeräte 2, 6 des elektronisch geregelten Bremssystems EBS und der elektronischen Motorleistungssteuerung EDC durchschaltet und das andere Ausgangssignal sperrt. Dadurch wird verhindert, dass widersprüchliche Steuersignale an diese Steuergeräte 2, 6 gesandt werden. Alternativ könnte die Abgleicheinrichtung 10 aus den beiden Ausgangssignalen auch ein neues Ausgangssignal erzeugen.
Schließlich ist ein vorzugsweise mit der adaptiven Abstandsregeleinrichtung ACC kommunizierender Funktionsblock 16 vorgesehen, welcher eine gemeinsame Bedieneinheit für die Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung CC und die adaptive Abstandsregeleinrichtung ACC enthält, zur Eingabe der Eingabewerten wie beispielsweise einer Sollgeschwindigkeit und einer der Sollzeitlücke zum vorausfahrenden Fahrzeug. Wie die vom Funktionsblock 16 ausgehende Leitung 14 in der Figur verdeutlicht, werden die Eingabewerte sowohl an das ACC- als auch an das CC-System geliefert. Weiterhin kann die Bedieneinheit 16 auch Anzeigeelemente zur Anzeige der Sollgeschwindigkeit und/oder der Sollzeitlücke aufweisen. Gemäß einer weiteren, nicht gezeigten Ausführungsform kann die Bedieneinheit des Funktionsblocks 16 mit auch mit der Abgleicheinrichtung 10 kommunizieren, um die Eingabewerte abzugleichen bzw. aus den Eingabewerten neue Eingangssignale zu erzeugen.
Vor diesem Hintergrund spielen die adaptive Abstandsregeleinrichtung ACC und die Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung CC wie folgt zusammen Über die Bedieneinheit 16 wird zunächst eine gewünschte Sollgeschwindigkeit eingegeben. Bei aktiver Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung CC wird dann, ohne dass sich im Wirkungsbereich des Abstandssensors der adaptiven Abstandsregeleinrichtung ACC ein vorausfahrendes Fahrzeug befindet, mit konstanter Geschwindigkeit gefahren. Folglich steuert die Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung CC eine Sollbeschleunigung von 0 m/s² über die Schnittstelle 8 an den in der adaptiven Abstandsregeleinrichtung ACC integrierten Vergleicher MIN, in welchen andererseits von letzterer mangels vorausfahrendem Fahrzeug eine maximale Sollbeschleunigung von beispielsweise +10m/s² eingesteuert wird. Der Vergleicher MIN steuert die geringere Beschleunigung, in diesem Fall den vom CC-System stammenden Wert von 0 m/s² an die Steuergeräte 2, 6 des elektronisch geregelten Bremssystems EBS und der elektronischen Motorleistungssteuerung EDC weiter und sperrt das vom ACC-System stammende Signal.
Wenn nun ein langsamer fahrendes Fahrzeug vor dem mit den erfindungsgemäßen Systemen ausgerüsteten Nutzfahrzeug auftaucht, so sendet die Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung CC weiterhin ein Signal von 0 m/s² an den Vergleicher MIN, um die Geschwindigkeit konstant zu halten. Die nun aktivierte adaptive Abstandsregeleinrichtung ACC steuert demgegenüber ein Verzögerungssignal von beispielsweise –1 m/s² aus, um die eigene Geschwindigkeit an die Geschwindigkeit des langsamer voraus fahrenden Fahrzeug anzupassen. Von beiden Sig nalen schaltet der Vergleicher MIN wiederum das dem Wert nach kleinere Beschleunigungssignal des ACC-Systems, hier also –1 m/s² als Sollbeschleunigung zu den Steuergeräten 2, 6 durch und sperrt das Signal des CC-Systems. Infolge des negativen Beschleunigungssignals veranlassen die Steuergeräte 2, 6 eine Verzögerung des Nutzfahrzeugs durch Gaswegnahme bzw. durch Bremsen.
Während der Fahrt hinter dem langsameren Fahrzeug mit einer gegenüber der Sollgeschwindigkeit geringeren Geschwindigkeit sendet die Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung CC ein positives Beschleunigungssignal von beispielsweise +1 m/s², um die ursprünglich eingestellte Sollgeschwindigkeit wieder zu erreichen. Der von der adaptiven Abstandsregeleinrichtung ACC ausgesteuerte Wert beträgt allerdings nun 0 m/s², da das Nutzfahrzeug mit konstantem Abstand hinter dem voraus fahrenden Fahrzeug fährt. Der Vergleicher MIN schaltet folglich den niedrigeren Wert von 0 m/s² an die Steuergeräte 2, 6 durch, wodurch der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug gehalten wird.
Erst wenn das vorausfahrende Fahrzeug die Fahrspur verläßt, setzt sich das von der Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung CC zur Erzielung der ursprünglich eingestellten Sollgeschwindigkeit ausgesteuerte Beschleunigungssignal von beispielsweise +1 m/s² als kleinerer Wert gegenüber dem vom ACC-System aufgrund des Wegfalls des vorausfahrenden Fahrzeugs nun maximalen Beschleunigungssignals von beispielsweise +10 m/s² durch und wird an die Steuergeräte 2, 6 weiter geleitet.

1: Steuerleitung
2: Steuergerät
4: Steuerleitung
6: Steuergerät
8: Schnittstelle
10: Abgleicheinrichtung
12: Leitung
14: Leitung
16: Funktionsblock

Claims

Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einer Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung (CC), dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine separate, über eine Schnittstelle (8) mit der Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung (CC) kommunizierende adaptive Abstandsregeleinrichtung (ACC) sowie eine Abgleicheinrichtung (10, MIN) zum Abgleich von Eingabe- und/oder Ausgabesignalen der Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung (CC) und der adaptiven Abstandsregeleinrichtung (ACC) vorgesehen ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgleicheinrichtung (10, MIN) derart ausgebildet ist, dass von der Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung (CC) und der adaptiven Abstandsregeleinrichtung (ACC) erzeugten Beschleunigungssignalen das der geringeren Beschleunigung entsprechende Signal an nachgeordnete Antriebs- und/oder Bremseinheiten (2, 6) ausgesteuert wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgleicheinrichtung (10, MIN) entweder in die adaptive Abstandsregeleinrichtung (ACC) oder in die Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung (CC) integriert ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die adaptive Abstandsregeleinrichtung (ACC) ohne eine eigene Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung ausgeführt ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung (CC) oder die adaptive Abstandsregeleinrichtung (ACC) mit den Antriebs- und/oder Bremseinheiten (2, 6) kommuniziert.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Bedieneinheit (16) für die Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung (CC) und die adaptive Abstandsregeleinrichtung (ACC) vorgesehen ist.