DE19600734A1 - Verfahren zur Steuerung von Aggregaten und/oder Systemen eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur Steuerung von Aggregaten und/oder Systemen eines Kraftfahrzeugs

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Steuerung von Aggregaten und/oder Systemen eines Kraftfahrzeugs unter Verarbeitung von Informationen zur Erfassung der Fahrumge­ bung, des Fahrzustandes, zur Positionsbestimmung oder der­ gleichen.
In den zurückliegenden Jahren wurden viele Vorschläge gemacht, um dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs das Fahren, insbesondere in besonderen Situationen oder Fahrumgebungen, zu erleichtern. Zu den Dingen, die sich der Fahrer wünscht, zählen neben einem sicheren, komfortablen Fahrzeug Assi­ stenz bei der Orientierung, zum Beispiel im Stadtverkehr, ferner Hinweise, die ihm Unannehmlichkeiten, zum Beispiel Zeitverluste durch Staus, bereiten sowie technische Unter­ stützung in kritischen Situationen, zum Beispiel bei Schnee und Eisglätte.
Um dem Fahrer die gewünschte Assistenz zu geben, wur­ den spezielle Informations- und Kommunikationssysteme zur Fahrerunterstützung und zur Beeinflussung des Verkehrs ge­ schaffen.
Zu diesen Einrichtungen, die im weitesten Sinne viel­ fältige Informationen bereitstellen, zählen beispielsweise Nachrichtensysteme zur Verbreitung aktueller Verkehrsnach­ richten, Verkehrsleit- und Informationssysteme und Systeme, mit denen Einfluß auf die Fahrmanöver genommen werden. Hierzu zählen beispielsweise Steuersysteme mit adaptivem Charakter zur Steuerung eines Pkw-Automatikgetriebes.
Einen hohen Verbreitungsgrad haben Telekommunikations­ systeme gefunden. Hierzu gehört der Mobilfunk, das Radio (RDS), Infrastruktursysteme (bakengestützte Systeme, auch zur Gebührenerfassung). Diese Systeme erlauben die Verbreitung aktueller Daten.
Mit Massenspeichern, wie zum Beispiel CD′s mit zum Beispiel digitalisierten Straßenkarten, lassen sich stati­ sche Daten in praktisch unbegrenztem Umfang im Fahrzeug selbst mitführen.
Neben den aktuellen und statischen Daten ist es üb­ lich, vom Fahrer-Fahrzeug-System abgeleitete Daten zu gene­ rieren. Aus diesen Daten läßt sich eine Stellgröße, bei­ spielsweise zur Steuerung eines ABS, gewinnen.
Zu den bereits im Markt eingeführten Systemen zählen beispielsweise die Routenführung und Reiseinformationen.
Die Realisierung vieler Lösungen, die auf eine Automa­ tisierung des Straßenverkehrs abzielen, scheitern an deren Komplexität, mangelnder Beherrschbarkeit, hohen Kosten, Sicherheits- und Produkthaftpflicht-Überlegungen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einzelne Aggregate oder Systeme eines Kraftfahrzeugs im Sinne einer Fahrer-Assistenz oder Teil-Automatisierung zu beeinflussen, um die Sicherheit, den Komfort, die Wirt­ schaftlichkeit und die Effizienz eines Fahrer-Fahrzeug-Sy­ stems zu steigern. Verwendet werden hierzu Informationen, die entweder bereits allgemein verfügbar oder im Rahmen der Erfindung bereitzustellen sind.
Diese Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches aufweisenden, gattungsgemäßen Verfahren zur Steuerung von Aggregaten und/oder Systemen eines Kraftfahrzeugs gelöst.
Vorteilhafte Varianten des erfindungsgemäßen Verfah­ rens sind den Unteransprüchen 2 bis 17 zu entnehmen.
Weitere, für die Erfindung wesentliche Merkmale sowie die hieraus resultierenden Vorteile sind der nachfolgenden Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens sowie dessen möglichen Abwandlungen zu entnehmen.
Im Rahmen der Erfindung wird zwischen aktuellen Daten, statischen Daten und Daten, die von einem Fahrer-Fahrzeug- System abgeleitet werden, unterschieden. Zu den aktuellen Daten zählen beispielsweise Daten zur Positionsbestim­ mung (GPS). Diese Daten können unmittelbar dazu verwendet werden, die Schaltprogramme eines automatischen Getriebes den geographischen bzw. den länderspezifischen Gegebenhei­ ten anzupassen. Zu diesen Gegebenheiten zählen auch Maß­ nahmen des Gesetzgebers, wie z. B. Abgasvorschriften, Ge­ schwindigkeitsvorschriften usw.
Abhängig von der erkannten Position kann beispielsweise ein geeignetes Schaltprogramm für die Ebene (Norddeutschland), für die Bergfahrt (Alpenregion), für Ballungszentren oder andere Fahrumgebungen adaptiert bzw. aktiviert werden. Der beträchtliche Applikationsaufwand zur Berücksichtigung von länderspezifischen Varianten bei der Implementierung von Steuerungen für automatische Getriebe entfällt. In diesem Sinne kann beispielsweise ein System zur Positionsbestim­ mung als zusätzlicher Sensor aufgefaßt werden. Als zusätz­ liche Sensoren in diesem Sinne können beispielsweise auch andere Informationen aufgefaßt werden. Mit Informationen, die Aufschluß über eine aktuelle Wettersituation geben, können andere Aggregate eines Kraftfahrzeugs, wie bei­ spielsweise ein ABS oder auch eine Klimaanlage bzw. eine Heizung oder dergleichen, ein- oder ausgeschaltet, gesteu­ ert oder geregelt werden. Wenn beispielsweise die Informa­ tionen zur aktuellen Wetterlage ergeben, daß in der Region, in der sich das Kraftfahrzeug gerade befindet, mit besonde­ ren Gegebenheiten, zum Beispiel Schnee und Eisglätte, Nebel oder dergleichen, zu rechnen ist, kann beispielsweise die Arbeitsweise eines ABS beeinflußt werden.
Aktuelle Daten, beispielsweise zur Positionsbestim­ mung, können mit mitgeführten Daten, beispielsweise digita­ lisierten Straßenkarten, und vom Fahrer-Fahrzeug-System abgeleiteten Daten, wie beispielsweise Querbeschleunigungs­ werte und Raddrehzahldifferenzen, miteinander verknüpft werden. Aus dieser Verknüpfung läßt sich eine Information zur Kurvenerkennung gewinnen, die dem Fahrer das Führen eines Kraftfahrzeugs erleichtert. Bei der Kurvenerkennung können zusätzliche Informationen verarbeitet werden, die von einer ortsfesten Informationsquelle stammen. Eine der­ artige Quelle kann beispielsweise eine Infrarot- und Mikro­ wellenbake sein, die eine Positionsbestimmung im Meterbe­ reich erlaubt. Diese Informationen können durch Daten zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ergänzt werden. Durch die Ver­ knüpfung derartiger Daten läßt sich eine Kurvenerkennung mit außerordentlich hoher Sicherheit und Präzision reali­ sieren.
Anhand geeigneter Informationen, wie beispielsweise Daten zur Positionsbestimmung, Daten zur aktuellen Wetter­ lage, Daten zur Fahrumgebung, wie Temperatur, Luftfeuchtig­ keit, Reibschlußbeiwert usw., kann auch die Steuerung eines Motors beeinflußt werden. Mit Daten, die Aufschluß über die herrschende Verkehrsdichte geben, kann in die Motorsteue­ rung im Sinne einer verbesserten Verbrauchs- bzw. Abgasre­ gelung eingegriffen werden.
Werden die verfügbaren Daten zu einer Information mit­ einander verknüpft, die besagt, daß sich das Kraftfahrzeug in einer bergigen Umgebung befindet, kann Einfluß auf die Einstellung des Fahrwerks genommen werden. Beispielsweise kann die Vorrichtung zur Regelung der Fahrwerkdynamik den Gegebenheiten angepaßt werden. Das gleiche gilt für die Lenkung eines Kraftfahrzeugs. Diese kann im Sinne einer Assistenz für den Fahrer zum Beispiel hinsichtlich ihrer Ansprechempfindlichkeit beeinflußt werden.
Die aktuellen Daten und die mitgeführten Daten können miteinander verknüpft werden, um Einfluß auf externe Aggre­ gate zu nehmen.
Neben der Einflußnahme auf einzelne Aggregate oder Systeme eines Kraftfahrzeugs ist eine Verknüpfung der ver­ fügbaren Daten in einer Weise möglich, mit der auf den ge­ samten Antrieb eines Kraftfahrzeugs Einfluß genommen wird. Für geländegängige Kraftfahrzeuge ist beispielsweise ein Antriebsmanagement darstellbar, bei dem Daten zur Fahrumge­ bung mit Daten zur Positionsbestimmung und Daten, die Auf­ schluß über den Fahrzustand geben, miteinander zu Informa­ tionen verknüpft werden, die eine Kombination von Motor­ steuerung, Getriebesteuerung, der Zu- und Abschaltung eines Allradantriebs, die Betätigung von Differentialsperren, die Beeinflussung eines ABS, die Fahrwerkbeeinflussung, die Beeinflussung der Lenkung oder dergleichen, zulassen.

Claims (17)

1. Verfahren zur Steuerung von Aggregaten und/oder Systemen eines Kraftfahrzeugs unter Verarbeitung von Infor­ mationen zur Erfassung der Fahrumgebung, des Fahrzustandes, zur Positionsbestimmung oder dergleichen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß aktuelle und/oder im Fahr­ zeug mitgeführte und/oder vom Fahrer-Fahrzeug-System abge­ leitete Daten miteinander verknüpft und zu einer Stellgröße aufbereitet werden, mit der zumindest ein einzelnes Aggre­ gat und/oder ein System des Fahrzeugs in seiner Arbeits­ weise beeinflußbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aktuelle Daten zur Positionsbestim­ mung (GPS) mit im Fahrzeug mitgeführten, statischen Daten miteinander verknüpft und zu einer Stellgröße aufbereitet werden, mit der zumindest ein Schaltprogramm eines gestuften oder stufenlosen automatischen Getriebes eines Kraftfahr­ zeugs, insbesondere eines Pkw oder eines land- und/oder bauwirtschaftlich genutzten Kraftfahrzeugs adaptiert und/ oder aktiviert und/oder variiert wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuellen und sta­ tischen Daten zu einer Information verknüpft werden, die Aufschluß darüber gibt, in welcher Fahrumgebung (Stadt, Land, Autobahn, Ebene, Bergprogramm) sich das Fahrzeug be­ findet und daß, abhängig von dieser Information, ein Schaltprogramm für das automatische Getriebe selbsttätig adaptiert und/oder aktiviert und/oder variiert wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuellen und sta­ tischen Daten zu einer Information verknüpft werden, die Aufschluß darüber gibt, in welcher aktuellen Fahrsituation (Stop and Go, Stau, Befahren von Serpentinen usw.) sich das Fahrzeug befindet und daß, abhängig von dieser Information, ein Schaltprogramm für das automatische Getriebe selbst­ tätig adaptiert und/oder aktiviert und/oder variiert wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Daten zur Posi­ tionsbestimmung Informationen zur selbsttätigen, länderspe­ zifischen Applikation eines Schaltprogrammes gewonnen wer­ den.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aus den Daten zur Positionsbestim­ mung und aus den im Fahrzeug mitgeführten sowie aus durch Sensoren ermittelte Daten Daten zur Kurvenerkennung abge­ leitet werden, mit denen ein Schaltprogramm adaptiert oder variiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Kurvenerkennung zusätzliche Informationen verarbeitet werden, die von ortsfesten Infor­ mationsquellen (Infrarot- oder Mikrowellenbaken, Ampeln) zur Positionsbestimmung im Meterbereich Verwendung finden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aktuelle Wetterinformationen mit Daten der Fahrumgebung, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Reibschlußbeiwert oder dergleichen, zu einer Stellgröße zur Beeinflussung des Betriebsverhaltens eines ABS, eines Mo­ tors, eines automatischen Getriebes, eines Allradantriebs usw. herangezogen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Informationen zur Erkennung von Kolonnenfahrt zur Beeinflussung der Motorsteuerung und/oder des Getriebes und/oder des Fahrwerks herangezogen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aktuelle und statische Daten zu einer Information verknüpft werden, von der in Ballungsräu­ men eine Schaltempfehlung für den Fahrer eines Kraftfahr­ zeugs abgeleitet bzw. mit der die Schaltung eines automati­ schen Getriebes herbeigeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aktuelle und im Fahrzeug mitgeführ­ te und vom Fahrer-Fahrzeug-System abgeleitete Daten als Eingangsvariable für ein Antriebsmanagement (Fahrzeug-mana­ gement, Mastershift, Antriebsstrangregelung) herangezogen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Kurvenerkennung vom Fahrer- Fahrzeug-System abgeleitete Daten, wie die Querbeschleuni­ gung, die Größe des Gierwinkels, Raddrehzahldifferenzen, Fahrtrichtungsinformationen (Gyrometer) oder dergleichen, zusätzlich verwendet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aus den aktuellen Daten zur Posi­ tionsbestimmung Informationen zur Höhenerkennung gewonnen werden, über die auf die Motorsteuerung Einfluß genommen wird.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7 sowie 12, dadurch gekennzeichnet, daß aus den In­ formationen zur Kurvenerkennung eine Stellgröße für die Lenkung und/oder das Fahrwerk abgeleitet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Fahrer Empfehlungen, insbesondere Schaltempfehlungen, zur Beeinflussung seiner Fahrweise gegeben werden, die aus aktuellen und im Fahrzeug mitgeführten und vom Fahrer-Fahrzeug-System abgeleiteten Daten und deren Verknüpfung resultieren.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß aktuelle und im Fahrzeug mitgeführte und vom Fahrer-Fahrzeug-System abgeleitete Da­ ten miteinander verknüpft und zu einer Stellgröße aufberei­ tet werden, mit der die Rad- oder Achsaufhängung (Dämpfung, Steifigkeit, Dynamik) verändert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß aktuelle und im Fahrzeug mitgeführte und vom Fahrer-Fahrzeug-System abgeleitete Da­ ten miteinander verknüpft und zu einer Stellgröße aufberei­ tet werden, mit der ein außerhalb des Fahrzeugs befindli­ ches Aggregat und/oder ein System, wie ein Garagentor, eine Schranke oder dergleichen, in seiner Stellung und/oder Ar­ beitsweise beeinflußbar ist.
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