DE4208012C2 - Verfahren zur Einstellung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur Einstellung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs mit Fahr­ geschwindigkeitsregler mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 1.
Aus der EP 146 851 B1 ist ein System zur automatischen Einstellung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, welches mit einem Fahrgeschwindigkeitsregler und einer diesem übergeordneten Abstandsregelung zu einem Front­ fahrzeug und mit einer Kurvenerkennungseinrichtung aus­ gerüstet ist, bekannt. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird hierbei derart eingestellt, daß sie durch den Fahr­ geschwindigkeitsregler auf einer vom Fahrzeugführer vor­ wählbaren Geschwindigkeit gehalten wird, wenn sich kein Fahrzeug innerhalb eines vorgegebenen Abstands vor dem Fahrzeug bewegt, und daß andernfalls die Geschwindigkeit durch die Abstandsregelung entsprechend dem Abstand des Fahrzeugs zu einem vor diesem befindlichen Hindernis ge­ steuert wird, wobei bei Abstandsregelung auf ein Front­ fahrzeug und Verschwinden des Frontfahrzeugs bei gleich­ zeitigem Erkennen einer Kurve ein Signal erzeugt und ver­ mittels dieses Signals bis zum Ende der Kurve und/oder dem Wiederauftauchen des Frontfahrzeugs die bei der Ab­ standsregelung zuletzt gefahrene Geschwindigkeit gehal­ ten und nach dem Ende der Kurve eine durch den Fahrge­ schwindigkeitsregler bzw. die Abstandsregelung vorge­ gebene Geschwindigkeit aufgenommen wird.
In der Veröffentlichung "Abstandsregelung mit Radar" in der DE-Z. "Spektrum der Wissenschaft", Ausgabe vom Juni 1980, ist auf S. 30 erwähnt, ein kolonnentaugliches Ab­ standsregelsystem wünschenswerterweise so auszubilden, daß es ab dem Zeitpunkt des Erkennens einer Kurve durch ein entsprechendes Lenkwinkelsignal jeweils die augen­ blickliche Fahrgeschwindigkeit herabsetzt, und zwar un­ abhängig davon, ob das vorausfahrende Fahrzeug verloren gegangen ist. Diese Maßnahme ist dort vorgesehen, um dem Regelsystem genügend Zeit zur Verfügung zu stellen, um die Wahrnehmung von unbedeutenden Gegenständen am Fahr­ bahnrand zu unterdrücken in einem Augenblick, in dem das vorausfahrende Fahrzeug wegen der Kurvenkrümmung im Ver­ lorengehen begriffen oder bereits verloren gegangen ist.
Die DE 29 00 461 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, das mit Mitteln zur Messung des Abstandes zu einem Front­ fahrzeug und zur Erfassung des Lenkwinkels ausgestat­ tet ist, wobei eine Regelabweichung zwischen Ist- und Sollwert der Geschwindigkeit, die einen Grenzwert über­ schreitet, durch Aktivierung der Bremsanlage zu einer Abbremsung des Fahrzeugs führt. Dabei kann einerseits die durch die Abstandsmessung ausgelöste Bremsanlage durch Vollgasgeben überspielt werden, und es kann andererseits ab einem festlegbaren Lenkwinkel die Wirkung der Abstandsmeßmittel auf das übrige System unterbunden werden.
Die DE 30 34 199 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges, das mit Radarmitteln zur Messung des Abstandes zu einem Front­ fahrzeug und zur Erfassung des Lenkwinkels ausgestattet ist, wobei ein störender Einfluß von Gegenständen an einem Kurvenaußenrand ausgenutzt wird, um zunächst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs vor dem Einfahren in eine Kurve zu vermindern. Die jeweilige Fahrzeuggeschwindig­ keit wird in der Kurve durch den aktuellen Kurvenradius eingestellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Einstel­ lung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs vorzu­ schlagen, das eine Erhöhung der Sicherheit bewirkt.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Das Verfahren vermeidet in vorteilhafter Weise, daß das Fahrzeug in der Kurve nach Verlieren des Frontfahrzeugs automatisch mit konstanter Geschwindigkeit weiter fährt.
Insbesondere bewirkt das Verfahren in einer solchen Situation einen frühzeitigen Fahrereingriff, so daß es z. B. bei enger werdender Kurve nicht zu gefährlichen Situa­ tionen wie etwa Übersteuerungsschleudern oder Nachaußen­ ziehen beim unerwarteten Auftauchen eines Hindernisses auf der eigenen Fahrbahn kommen kann.
Demgemäß wird dann, wenn im Verlaufe einer bestehenden Abstandsregelung auf ein vorausfahrendes Frontfahrzeug letzteres verschwindet und in diesem Zeitpunkt eine Kurve erkannt wird, ein Signal erzeugt, aufgrund dessen das Fahrzeug erfindungsgemäß signifikant, d. h. vom Fahrzeug­ führer jedenfalls spürbar, verzögert wird. Der Fahrge­ schwindigkeitsregler bleibt dann bis zum Ende der Kurve und/oder dem Wiederauftauchen eines Frontfahrzeugs aus­ geblendet, und es wird jedenfalls nach dem Ende der Kurve eine durch den Fahrgeschwindigkeitsregler bzw. die Ab­ standsregelung vorgegebene Geschwindigkeit wieder auf­ genommen.
Durch diesen Verfahrensschritt wird auf das Fahrzeug im Sinne einer Verlangsamung durch das Fahrgeschwindigkeits- /Abstandsregelsystem jedenfalls nur in solchen Fällen Ein­ fluß genommen, in denen mit einer die Aufmerksamkeit des Fahrers erfordernden Fahrsituation in der Kurve zu rech­ nen ist. Durch ein somit gezielteres und deshalb seltene­ res Reagieren des Fahrzeugs auf eine bevorstehende, mög­ licherweise problematische Kurvenfahrsituation wird nicht nur eine wesentlich höhere Sicherheit, sondern auch eine verbesserte Akzeptanz beim Fahrzeugführer erzielt, indem dieser nicht unnötige Verzögerungseingriffe auf die Fahr­ geschwindigkeit hinzunehmen hat. Durch die erhöhte Akzep­ tanz wiederum wird die Sicherheit weiter gesteigert.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind nach Lehre der abhängigen Ansprüche 2 bis 14 gegeben.
So wird z. B. ein entsprechendes Verzögern vorteilhafter­ weise dann unterdrückt, wenn sich das Fahrzeug nicht in einer Kurve befindet, sondern sich mit einer höheren, im Fahrgeschwindigkeitsregler gesetzten Reisegeschwindigkeit einem langsamer voraus fahrenden Frontfahrzeug nähert und der Fahrzeugführer zwecks Überholung die Spur wechselt. Eine Schwellwertdiskrimination eines eine Straßenkrümmung repräsentierenden Signals kann auch in diesem Zusammenhang vorteilhaft Anwendung finden. Das Verfahren ist auch sehr vorteilhaft durchführbar in Fahrzeugen, die mit einem Brems­ druckspeicher zur elektronischen Beeinflussung des Trak­ tionsmoments ausgestattet sind, wie dies z. B. bekannte ASR-Systeme leisten.
In der einzigen Figur ist eine Blockstruktur eines beispielhaften Systems zur Einstellung der Fahrgeschwin­ digkeit eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht, in dem das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist. Keinesfalls stellt dieses System eine Einschränkung dar; das erfin­ dungsgemäße Verfahren kann vielmehr auf einer großen Zahl ähnlicher Systeme durchgeführt werden.
Nachfolgend wird das zur Durchführung des Verfahrens bei­ spielhaft geeignete System beschrieben.
Ein Kraftfahrzeug mit Rädern 1.1 und 1.2 an einer gelenk­ ten Achse 2 und Rädern 1.3 und 1.4 an einer ungelenkten Achse 37 ist mit einem Fahrgeschwindigkeitsregler 10 mit Vergleicher 10a als Bestandteil eines Fahrreglers 25 und einem diesem übergeordneten Abstandsregler 20 und mit einer Kurvenerkennungseinrichtung ausgerüstet. Die Kur­ venerkennungseinrichtung kann auf einem Lenkwinkelgeber 5, auf einer Verrechnung unterschiedlicher Raddrehzahlen an der/einer gelenkten Achse 2 oder auf einer Objekterken­ nung mittels einer Abstandserfassungseinrichtung 9, insbe­ sondere eines Radargeräts, basieren. Die Abstanderfas­ sungseinrichtung (9) ist in bekannter Weise so ausgebildet, daß sie in gleiche Richtung sich bewegende, entgegen­ kommende und auf und/oder am Rand der Straße feststehende Objekte voneinander unterscheiden kann. Die - vorzugsweise einen Schwellwert diskriminierende - Kurvenerkennung kann also z. B. in der elektronischen Auswerteinheit 17 hard- und/oder softwaremäßig implementiert sein, wozu sie über eine Eingangsleitung 6 mit einem Lenkwinkelgeber 5 an der Säule des Lenkrades 4 oder über Eingangsleitungen 8 mit Raddrehzahlsensoren 7.1 und 7.2 an der gelenkten Achse 2 verbunden sein kann. Die Abstandserfassungsein­ richtung ist ihrerseits über einen Signalweg 18 mit der Auswerteinheit 17 verbunden. Die Auswerteinheit 17 weist zwei Aktivierungsausgänge A und F auf. Vom Aktivierungs­ ausgang A aus kann über einen Steuerpfad 21 der Abstands­ regler 20 aktiviert werden. Vom Aktivierungsausgang F aus kann über einen Steuerpfad 12 der Fahrgeschwindigkeits­ regler 10 aktiviert werden. Die Auswerteinheit 17 gibt dem Abstandsregler 20 auf angedeuteten Signalpfaden bei­ spielsweise Werte für den Abstand, einen Minimalabstand, und ein Maß für die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs oder die Augenblicksdifferenz zwischen der eige­ nen und der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs vor. Die Auswerteinheit 17 bezieht über einen Signalweg 22 ein Geschwindigkeitssignal, das beispielsweise ent­ weder von einem besonderen, an den Ausgang des Getriebes 36 angekoppelten Geschwindigkeitsgeber 19 oder von einer Signalverknüpfung 19A zur Bildung eines Mittelwertes aus den Raddrehzahlen des Fahrzeugs gewonnen wird. Der Signal­ weg 22 ist zwecks Bereitstellung des Fahrgeschwindigkeits­ istwertes auch noch mit dem Vergleicher 10a des Fahrge­ schwindigkeitsreglers 10 verbunden. Zum Fahrregler 25 gehört noch ein vom Fahrgeschwindigkeitsregler beauf­ schlagtes Stellglied 11, das im Sinne des Gaspedals 13 über den Steuerpfad 14 auf die Kraftstoff- und/oder Luft­ zumessung und/oder Zündung der Brennkraftmaschine 3 ein­ wirkt. Bestandteil des Fahrreglers 25 ist außerdem ein Bremsregler 30 mit Vergleicher 30a, dem ein Stellglied 31 zur Einflußnahme auf die Ansteuerung 33 des Hauptbrems­ zylinders 29 im Sinne einer Betätigung des Bremspedals 32 nachgeschaltet ist; der Hauptbremszylinder ist mit einem Bremsdruckspeicher 35 verbunden und speist über individuelle Bremsmittelpfade 34 die nicht dargestellten Radbremszylinder. Der Bremsdruckspeicher 35 kann z. B. Teilbestandteil eines ASR-Systems sein. Ein mit dem Hauptbremszylinder 29 verbundener Drucksensor 28 gibt den Druckistwert über einen Signalweg 27 an den Ver­ gleicher 30a des Bremsreglers ab.
Beispielhaft ist außerdem eine Werteauswahl 26 vorgese­ hen, der einerseits ein Sollgeschwindigkeitswert aus dem Abstandsregler 20 und andererseits aus einem Register SET des Fahrge­ schwindigkeitsreglers 10 über einen Signalpfad 16 ein vom Fahrer gewählter Wert einer zu haltenden Reisegeschwindig­ keit zuführbar ist. Ihre zwei Ausgänge liefern einen aktuellen Geschwindigkeitssollwert und Bremssollwert an die Vergleicher 10a bzw. 30a. Über Verriegelungspfade 15A und 15B kann bei Betätigung des Bremspedals 32 durch den Fahrzeugführer der Fahrgeschwindigkeitsregler 10 und umge­ kehrt bei Betätigung des Gaspedals 13 der Bremsregler 30 augenblicklich außer Funktion gesetzt werden. Die Auswert­ einrichtung 17 weist beispielhaft noch wenigstens einen Steuerausgang M und/oder B auf.
Verfahrensgemäß wirkt der Ausgang M über den Pfad 24 in drehzahlherabsetzender Weise auf die Brennkraftmaschine 3 ein, vorzugsweise durch Eingriffnahme in deren Kraftstoff- und/oder Luftzumessung und/oder Zündung. Verfahrensgemäß wirkt der Ausgang B über den Pfad 23 in die Fahrgeschwin­ digkeit herabsetzender Weise auf den Bremsregler 30. Über wenigstens einen dieser Pfade wird insoweit die Erweckung der Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers erreicht. Ein sol­ ches System erlaubt eine vollkommene Fahrregelung, indem es nicht nur Beschleunigung und Geschwindigkeitshaltung, sondern auch die automatische Abbremsung des Fahrzeugs leistet.
Verfahrensgemäß wird zunächst in an sich bekannter Weise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch den Fahrgeschwin­ digkeitsregler 10 auf einer vom Fahrzeugführer vorwählba­ ren Geschwindigkeit gehalten, wenn sich kein Fahrzeug in­ nerhalb eines vorgegebenen Abstands vor dem Fahrzeug be­ wegt, andernfalls die Geschwindigkeit durch die Abstands­ regelung entsprechend dem Abstand des Fahrzeugs zu einem vor diesem befindlichen Frontfahrzeug gesteuert wird.
Es wird nun im Zustand einer laufenden Abstandsregelung beim Verschwinden des Frontfahrzeugs und noch andauerndem Erkennen einer Kurve ein Signal erzeugt und der Fahrge­ schwindigkeitsregler bis zum Ende der Kurve und/oder dem Wiederauftauchen eines Frontfahrzeugs ausgeblendet.
Mittels dieses Signals wird dann eine signifikante, d. h. eine dem Fahrzeugführer nicht unerkannt bleiben könnende Verzögerung des Fahrzeugs bewirkt. Jedenfalls am Ende der Kurve wird eine durch den Fahrgeschwindigkeitsregler bzw. die Abstandsregelung vorgegebene Geschwindigkeit wieder automatisch aufgenommen.
Gemäß einer Fortbildung des Verfahrens wird das Be­ wirken der signifikanten Verzögerung dann verhindert oder blockiert, wenn unmittelbar vor dem Auftreten des Signals der Fahrgeschwindigkeitsregler eine vor­ bestimmte Mindestzeit lang aktiv und der Abstandsregler inaktiv war. Durch diese Maßnahme wird folglich vermie­ den, daß beim Ansetzen zum Überholen eines langsamer vorausfahrenden Fahrzeugs aufgrund Erkennung einer Kurve infolge Überhollenkeinschlags des Lenkrades eine Verzö­ gerung des Fahrzeugs stattfindet.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens wird das Signal unterhalb eines vorbestimmten Schwellwerts der feststellbaren Kurvenkrümmung bzw. einer dieselbe re­ präsentierenden Größe nicht erzeugt.
Gemäß einer Fortbildung des Verfahrens wird die Ver­ zögerung durch Eingriff in die Kraftstoffzumessung und/oder Zündung der Brennkraftmaschine bewirkt.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens wird die Verzögerung durch allmähliches, jedenfalls nicht sprunghaftes Rückführen der Drosselklappe oder des An­ steuerelements einer Einspritzpumpe gegen die Leer­ laufstellung und/oder Zurücknehmen der elektrischen Ansteuerung von Einspritzventilen bewirkt.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens wird die Verzögerung durch Bremseneingriff bewirkt.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens wird das Signal außerdem zu einer optischen, akustischen, oder opto-akustischen Warnsignalgabe an den Fahr­ zeugführer verwendet.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens wird das optische, akustische oder opto-akustische Warnsignal schneller bereitgestellt als die Fahrzeugverzögerung für den Fahrzeugführer spürbar wird.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens geschieht die Abstandsregelung auf der Basis empfangener elektromagnetischer Wellen, insbesondere Licht- oder Radarwellen.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens geschieht die Kurvenerkennung anhand der Auswertung unterschied­ licher Raddrehzahlen der Räder an einer gelenkten Achse.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens geschieht die Kurvenerkennung anhand der Auswertung eines Lenkwin­ kelsignals.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens geschieht die Kurvenerkennung auf der Basis der Auswer­ tung von Signalmustern, die von am Straßenrand in muster­ gemäß charakteristischer Aufeinanderfolge angeordneten passiven oder aktiven Reflektoren empfangen werden.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens wird die signifikante Verzögerung mit kleiner werdendem Krümmungsradius der Kurve vergrößert.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens erfolgt die Vergrößerung der Verzögerung umgekehrt proportional dem Krümmungsradius.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständlich zur Anwendung in Personenkraftfahrzeugen und Nutzkraftfahrzeu­ gen gleichermaßen geeignet.

Claims (14)

1. Verfahren zur Einstellung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, welches mit einem Fahrgeschwindig­ keitsregler und einer diesem übergeordneten Abstandsrege­ lung und mit einer Kurvenerkennungseinrichtung ausgerü­ stet ist,
wobei die Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch den Fahrgeschwindigkeitsregler auf einer vom Fahrzeugführer vorwählbaren Geschwindigkeit gehalten wird, wenn sich kein Fahrzeug innerhalb eines vorgegebenen Abstands in gleicher Richtung vor dem Fahrzeug bewegt, und
wobei andernfalls die Geschwindigkeit durch die Ab­ standsregelung entsprechend dem Abstand des Fahrzeugs zu einem vor diesem befindlichen, in gleicher Richtung fah­ renden Frontfahrzeug gesteuert wird, und
wobei bei Abstandsregelung und Verschwinden des Frontfahrzeugs bei gleichzeitigem Erkennen einer Kurve ein Signal erzeugt wird,
aufgrund des Signals eine signifikante Verzöge­ rung des Fahrzeugs bewirkt wird und der Fahrgeschwindig­ keitsregler bis zum Ende der Kurve und/oder dem Wieder­ auftauchen eines in gleiche Richtung fahrenden Front­ fahrzeugs ausgeblendet und jedenfalls nach dem Ende der Kurve eine durch den Fahrgeschwindigkeitsregler oder die Abstandsregelung vorgegebene Geschwindig­ keit aufgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bewirken der signifikanten Verzögerung ver­ hindert oder blockiert wird, wenn unmittelbar vor dem Auftreten des Signals der Fahrgeschwindigkeitsregler eine vorbestimmte Mindestzeit lang aktiv und der Ab­ standsregler inaktiv war.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei unterhalb eines vorbestimmten Schwellwerts der feststellbaren Kurvenkrümmung oder einer dieselbe re­ präsentierenden Größe das Signal nicht erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die signifikante Verzögerung durch Eingriff in die Kraftstoffzumessung und/oder Luftzumessung und/ oder Zündung der Brennkraftmaschine geschieht.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die signifikante Verzögerung durch allmähliches, jedenfalls nicht sprunghaftes Rückführen der Drosselklappe oder des Ansteuerelements einer Einspritzpumpe gegen die Leerlaufstellung und/oder Zurücknehmen der elektrischen Ansteuerung von Einspritzventilen geschieht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die signifikante Verzögerung durch Bremsenein­ griff geschieht.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Signal außerdem zu einer optischen, akustischen, oder opto-akustischen Warnsignalgabe an den Fahrzeugführer verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das optische, akustische oder opto-akustische Warn­ signal schneller bereitgestellt wird als die Fahrzeugver­ zögerung für den Fahrzeugführer spürbar wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Abstandsregelung auf der Basis empfangener Licht- oder Radarwellen geschieht.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kurvenerkennung anhand der Auswertung unter­ schiedlicher Raddrehzahlen der Räder an einer gelenkten Achse geschieht.
11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kurvenerkennung anhand der Auswertung eines Lenkwinkelsignals geschieht.
12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kurvenerkennung auf der Basis der Auswertung von Signalmustern geschieht, die von am Straßenrand in mustergemäß charakteristischer Aufeinanderfolge ange­ ordneten passiven oder aktiven Reflektoren empfangen werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die signifikante Verzögerung mit kleiner werden­ dem Krümmungsradius der Kurve vergrößert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Vergrößerung der Verzögerung umgekehrt proportional dem Krümmungsradius erfolgt.
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