SE533144C2 - Fastställande av accelerationsbeteende - Google Patents

Description

533 'irlä- l dag finns det många elektroniska hjälpmedel att tillgå för fastställande av sådana parametrar som används för att fastställa lämplig hastighet för ett motorfordon.

Sådana elektroniska hjälpmedel vilka nu är allmänt tillgängliga innefattar elektroniska positioneringssystem, såsom Global Positioning System (GPS), andra motsvarande positioneringssystem och elektroniska kartor. Sådana positioneringssystem kan tillhandahålla tredimensionell positionsinformation, dvs. information som avser latitud, longitud och höjd över havet. Elektroniska kartor kan dessutom innefatta hastighetsbegränsningar avseende olika vägavsnitt samt topologisk information.

Dessutom kan fordonet erhålla information om väderleksförhållanden, såsom temperatur, regn och/eller snöfall, från egna sensorer eller via överföring från en eller flera yttre källor. l det med teknikens ståndpunkt överensstämmande systemet som framgår av patentansökan US2005/0085974 används sådana elektroniska hjälpmedel i viss utsträckning för att minimera bränsleförbrukningen. l detta med teknikens ståndpunkt överensstämmande system används GPS-information för att fastställa momentan information, och elektronisk kartinformation för att fastställa framtida positioner.

Vidare fastställs vägens lutning för en specifik position med hjälp av elektroniska sensorer på fordonet, och genom att extrapolera sådan fastställd information avseende vägens lutning kan en topologi som omger fordonet beräknas. Dessa parametrar används sedan för att fastställa en gasregleröppning på sådant sätt att exempelvis gravitationen beaktas vid justering av gasregleröppningen.

Reglering av bränslemängden som sprutas in i motorn ellerjustering av gasregleröppningen (dvs. justering av fordonets hastighet) genom att endast beakta sådana parametrar som minimerar bränsleförbrukningen, såsom är fallet för teknikens ståndpunkt, kan emellertid leda till ett körbeteende som irriterar andra trafikanter. Förare av fordon som kör efter det aktuella motorfordonet kan följaktligen uppleva motorfordonets körbeteende som besvärande, eftersom det inte föijer väletablerade körnormer. 10 15 20 25 30 'tili Hastighetsregleringssystem som inte följer sådana väletablerade körnormer kan emellertid även uppfattas som icke-intuitiva och oacceptabla av motorfordonets egen förare, vilket kan medföra att denne kopplar ur eller åsidosätter hastighetsregleringssystemet. Urkoppling eller åsidosättande av hastighetsregleringssystemet skulle äventyra bränsleeffektiviteten, eftersom föraren då förbigår hastlghetsregleringssystemets förslag, vilket skulle leda till en högre bränsleförbrukning.

Följaktligen finns det utifrån teknikens ståndpunkt ett behov för en lösning som erbjuder ett accelerationsbeteende för ett motorfordon som är bränsleeffektivt samtidigt som det av motorfordonets förare liksom förare i omgivande fordon betraktas som begripligt och acceptabelt med avseende på körbeteende.

Sammanfattning av uppfinningen Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla ett fastställande av ett bränsleeffektivt accelerationsbeteende som löser ovanstående problem.

Den föreliggande uppfinningen syftar till att tillhandahålla ett reglerat accelerationsbeteende som av motorfordonets förare upplevs såsom varande intuitivt.

Detta syfte uppnås med hjälp av en metod för fastställande av ett bränsleeffektlvt accelerationsbeteende i enlighet med den kännetecknande delen av krav 1.

Detta syfte uppnås även med hjälp av en metod för automatisk hastighetsreglering av ett motorfordon l enlighet med den kännetecknande delen av krav 12.

Syftet uppnås även med hjälp av ett datorprogram och en datorprogramprodukt som inkluderar ett maskinläsbart medium och som implementerar metoden för uppfinningen, i enlighet med de kännetecknande delama i krav 13 respektive 14. 10 15 20 25 30 *šflfš Detta syfte uppnås även med hjälp av en styrenhet anordnad för fastställande av ett bränsleeffektivt accelerationsbeteende i enlighet med den kännetecknande delen av krav 16.

Detta syfte uppnås även med hjälp av ett system för automatisk hastighetsreglering av ett motorfordon i enlighet med den kännetecknande delen av krav 22.

Fastställandemetoderna och styrenhetema för det bränsleeffektiva accelerationsbeteendet i enlighet med den föreliggande uppfinningen kännetecknas av att sträckan längs vilken accelerationen utförs, dvs. accelerationssträckan, är begränsad till en viss längd, dvs. den maximala accelerationssträckan SM. Denna maximala accelerationssträcka Sw fastställs dynamiskt, baserat på minst en vägegenskap och minst ett motorfordonskännetecken.

Genom att begränsa accelerationssträckan i enlighet med den föreliggande uppfinningen uppnås ett accelerationsbeteende som upplevs som en acceleration som motorfordonets förare är van vid från acceleration på plan väg. Följaktligen uppnås en acceleration som upplevs som varande intuitiv och normal av motorfordonets förare, när fastställandet av den maximala accelerationssträckan Sw baseras på minst en vägegenskap och minst ett motorfordonskännetecken. l syfte att minska bränsleförbrukningen utnyttjar den föreliggande uppfinningen en allmän acceptans som gäller tunga fordon i olika situationer. Exempelvis går det att acceptera att den maximala accelerationssträckan Sw i enlighet med uppfinningen är längre i en uppförsbacke eller längs ett vägavsnitt med flera snäva kurvor, eftersom detta allmänt sett skulle accepteras av förare i omgivande fordon. Däremot görs den maximala accelerationssträckan Sw i enlighet med den föreliggande uppfinningen kortare i en nedförsbacke, eftersom det föreligger en lägre acceptans hos andra trafikanter för en lång accelerationssträcka i en sådan situation. lO 15 20 25 30 Accelerationsbeteendet kommer följaktligen accepteras av både föraren själv och av omgivande fordon. Följaktligen reduceras den totala bränsleförbrukningen eftersom den automatiska accelerationsregleringen aktiveras under en större andel av den tid som motorfordonet befinner sig på vägen än om accelerationen hade varit icke- intuitiv förföraren och de omgivande fordonen.

Dessutom justeras accelerationsbeteendet dynamiskt i enlighet med ändringama avseende minst en vägegenskap och/eller ett motorfordonskännetecken, vilket leder till en mycket effektiv minskning av bränsleförbrukningen. l enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen beaktas sådana kännetecken hos motorfordonet som varvtal per minut och motormoment vid fastställandet av den maximala accelerationssträckan SW. Genom att beakta dessa kännetecken uppfattar föraren, vid en acceleration, att motorfordonet svarar på sådant sätt som föraren är van vid från tidigare erfarenheten av att köra motorfordon. l enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen beaktas även minst en åtgärd utförd av motorfordonets förare vid fastställandet av den maximala accelerationssträckan SW. Detta har den psykologiska fördelen att föraren upplever att han har kontroll över fordonet och styr accelerationsbeteendet samtidigt som accelerationsbeteendet regleras av systemet på sådant sätt att bränsleeffektivitet likväl uppnås.

Detaljerade typiska utföranden och fördelar med ett accelerationsbeteende som fastställs i enlighet med uppfinningen kommer i det följande att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar vilka illustrerar några adekvata utföranden.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar ett flödesschema som illustrerar uppfinningens metod.

Fig. 2 illustrerar de krafter som påverkar fordonet.

Fig. 3 visar en generaliserad vy av uppfinningens system. 10 1.5 20 25 30 Lïl ff' LA .i nä: -lh 42» Detaljerad beskrivning av adekvata utföranden av uppfinningen Generellt sett startar ett motorfordons acceleration i en första position, där fordonet har en lnitialhastighet och fortsätter tills fordonet uppnått en målhastighet.

Målhastigheten uppnås i en andra position vars avstånd till den första positionen utgörs av en sträcka motsvarande en accelerationssträcka. l enlighet med den föreliggande uppfinningen fastsälls ett lämpligt accelerationsbeteendet för ett förutbestämt avsnitt av vägen, där den första och den andra positionen båda är belägna.

Vid fastställande av ett lämpligt accelerationsbeteende föreligger ett flertal parametrar som kan beaktas för att uppnå ett accelerationsbeteende som är så effektivt som möjligt med avseende på bränsleförbrukning. l synnerhet kan vägegenskapema längs aktuellt vägavsnitt användas i detta syfte.

En sådan vägegenskap är t.ex. topologin längs minst en del av vägavsnittet. Om det efter en plan del av vägavsnittet finns en annalkande nedförsbacke längs en del av vägavsnittet, där en acceleration är önskvärd, kan det vara bränsleeffektivt att inte accelerera på den plana delen utan i stället använda gravitationskraften i nedförsbacken vid accelerationen. Genom att beakta topologin längs ett förutbestämt vägavsnitt vid fastställandet av accelerationsbeteendet kan följaktligen bränsleeffektiviteten förbättras. Motsvarande beaktande kan även göras för andra vägegenskaper.

Användningen av vägegenskaper i detta syfte måste emellertid göras med omdöme.

Generellt har en förare av ett fordon en välgrundad åsikt om vad denne anser vara ett acceptabelt körbeteende och vad som inte är det. Föraren får också återkoppling på sitt körbeteende från andra trafikanter, t.ex. i form av strålkastarblinkningar och liknande. Därför är det viktigt att uppnå ett föraraccepterat accelerationsbeteende.

Figur 1 illustrerar den föreliggande uppfinningens metod. l ett första steg tillhörande metoden i enlighet med den föreliggande uppfinningen fastställs en andra position och en målhastighet. Den andra positionen är den punkt inom det förutbestämda vägavsnittet där målhastigheten senast ska ha uppnåtts. Den andra positionen och lO 15 20 25 30 'tilll målhastigheten fastställs i enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen baserat på GPS-positionering i kombination med infomtation från elektroniska kartor. Den digitala kartinformationen innefattar i allt väsentligt exakta positioner för hastighetsbegränsningar, information om vägens kurvighet och liknande. l enlighet med ett annat utförande av uppfinningen kan målhastigheten och den andra positionen även fastställas utifrån en viss hastighet som föraren eftersträvar att ha nått fram till vid en viss punkt. l ett andra steg tillhörande metoden fastställs en första position och en initialhastighet, där lnitialhastigheten är den hastighet motorfordonet kommer att ha i den första positionen. Den första positionen fastställs, i enlighet med uppfinningen, baserat på en maximal accelerationssträcka S acc ' där den maximala accelerationssträckan Sm fastställs dynamiskt baserat på en eller flera vägegenskaper längs vägavsnittet samt ett eller flera motorfordonskännetecken. Den maximala accelerationssträckan Sw ändras följaktligen över tid allteftersom vägegenskaperna och/eller motorfordonskännetecknen ändras. lnitialhastigheten, som fordonet ska hålla i den första positionen, kan, i enlighet med ett utförande av uppfinningen, fastställas på ett flertal olika sätt vilka liknar fastställandet av den andra positionen, t.ex. baserat på GPS-positionering, information avseende topologi, kurvighet, hastighetsbegränsningar och liknande. lnitialhastigheten kan även fastställas baserat på fordonets faktiska hastighet i en viss position, där den faktiska hastigheten mäts med t.ex. en hastighetsmätare pà fordonet. Detta är särskilt fördelaktigt om den fastställda första positionen ligger nära eller sammanfaller med den specifika position i vilken fordonet befinner sig. l ett tredje steg tillhörande metoden i enlighet med den föreliggande uppfinningen fastställs accelerationsbeteendet som motorfordonet använder längs det aktuella vägavsnittet. l enlighet med den föreliggande uppfinningen fastställs accelerationsbeteendet baserat på den första positionen och lnitialhastigheten vid starten från den första positionen, den andra positionen och màlhastigheten vilken som senast ska ha uppnåtts vid den andra positionen, där avståndet mellan den första och andra positionen, dvs. accelerationssträckan, är begränsad till att vara lO 15 20 25 30 53-3 145% kortare än eller lika lång som den maximala accelerationssträckan som fastställs i metodens andra steg, samt på minst en vägegenskap längs vägavsnittet.

I enlighet med uppfinningens metod är sträckan längs vilken accelerationen utförs, dvs. accelerationssträckan, begränsad till en viss längd, dvs. den maximala accelerationssträckan Sw, vilken fastställs dynamiskt baserat på minst en vägegenskap eller minst ett motorfordonskännetecken. På detta sätt kan den maximala accelerationssträckan Saw väljas på sådant sätt att accelerationsbeteendet av föraren upplevs som intuitivt acceptabelt och liknar acceleration på plan väg.

Genom att begränsa accelerationssträckan till en lämplig maximal accelerationssträcka SM, uppnås ett accelerationsbeteende som motorfordonets förare upplever som en acceleration som denne själv hade kunnat utföra om ingen automatisk acceleration hade förelegat. Följaktligen, när den maximala accelerationssträckan SW väljs med omdöme, upplevs den acceleration som uppfinningens metod genererar som ett nonnalt accelerationsbeteende, både av motorfordonets förare och av andra trafikanter, och det föreligger därför en mycket liten risk att fordonets förare ska koppla ur eller åsidosätta det automatiska hastighetsregleringssystemet.

I enlighet med den föreliggande uppfinningen baseras karakteristikan för accelerationen som ska utföras inom accelerationssträckan, dvs. mellan den första och andra positionen, på minst en vägegenskap. En eller flera vägegenskaper för vägavsnittet beaktas följaktligen vid fastställande av accelerationens attribut, t.ex. hur aggressiv acceleration ska vara längs accelerationssträckan. För vissa delar av accelerationssträckan kan systemet följaktligen besluta att spruta in mer bränsle i motom än för andra delar av accelerationssträckan. Genom att beakta vägegenskaper, såsom topologi, vid fastställandet av accelerationens karakteristika inom accelerationssträckan, uppnås en övergripande bränsleeffektiv acceleration.

Accelerationens karakteristika kan fastställas så att den varierar mellan olika delar av accelerationssträckan i syfte att uppnå bränsleeffektivitet. 10 15 20 25 30 5323 'lå-lt En eller flera vägegenskaper för vägavsnittet beaktas följaktligen vid fastställande av accelerationsbeteendet, både vid fastställandet av den maximala accelerationssträckan Sw och vid fastställandet av attribut/karakteristika för den acceleration som faktiskt ska utföras inom accelerationssträckan. Information som avser sådana vägegenskaper kan tillhandahållas med t.ex. en GPS, en elektronisk karta, och/eller sensorer pà motorfordonet. l enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen, och såsom beskrevs ovan, innefattar en sådan vägegenskap information baserad pà en topologi längs minst en del av vägavsnittet.

Detta gör det möjligt att utnyttja gravitationskraften i nedförsbackar vid utförandet av en acceleration i syfte att förbättra bränsleeffektiviteten när topologin längs ett förutbestämt vägavsnitt beaktas vid fastställandet av accelerationsbeteendet. l enlighet med ett utförande av uppfinningen kan en sådan vägegenskap även innefatta minst en eftersträvad hastighet längs minst en del av vägavsnittet. Via information från exempelvis en GPS, ett kamerasystem, ett igenkänningssystem för vägmärken eller hastighetsbegränsningsskyltari kombination med en elektronisk karta, tillhandahålls mycket exakt information avseende platser samt avstånd mellan hastighetsbegränsningsskyltar. Vid analys av ett förutbestämt vägavsnitt framför motorfordonet, kan ett antal sådana hastighetsbegränsningar beaktas vid val av motorfordonets övergripande accelerationsbeteende. På detta sätt kan den totala bränsleeffektiviteten förbättras. l enlighet med ett utförande av uppfinningen kan dessutom en raksträcka längs minst en del av nämnda vägavsnitt beaktas vid fastställande av accelerationsbeteendet. Till exempel, på välkänt vis kan det av säkerhetsskäl vara fördelaktigt att fördröja en acceleration till dess fordonet har passerat snäva kurvor. Information avseende vägens raksträckor kan tillhandahållas med t.ex. elektroniska kartor, sensorer på fordonet och liknande.

Ytterligare vägegenskaper som kan beaktas vid fastställande av accelerationsbeteendet, i enlighet med utföranden av uppfinningen, är trafiksituationer längs minst en del av vägavsnittet samt antalet andra fordon som lO 15 20 25 30 'Hifi 10 befinner sig längs minst en del av vägavsnittet. information avseende dessa vägegenskaper kan tillhandahållas med ett radarsystem som kan detektera màlinformation, såsom bilar eller andra fordon, omedelbart framför respektive längre fram, samt framåt till vänster respektive höger om fordonet. Dessutom kan information avseende vägegenskaper tillhandahållas med kamerasystem som utnyttjar objektidentifieringsmetoder, eller via RDS-TMC (Radio Data System Traffic Message Channel).

Som angivits ovan i anslutning till beskrivningen av figur 1 och andra steget i uppfinningens metod, fastsälls den maximala accelerationssträckan Sw för minst en vägegenskap längs vägavsnittet samt minst ett motorfordonskännetecken. Den minst en till antalet vägegenskap kan utgöras av en eller flera i gruppen av vägegenskaper som enligt ovanstående beskrivning används till att fastställa accelerationsbeteendet.

Följaktligen och i enlighet med olika utföranden av den föreliggande uppfinningen, används minst en egenskap i gruppen av vägegenskaper, innefattande information avseende en topologi längs minst en del av vägavsnittet, minst en eftersträvad hastighet längs minst en del av vägavsnittet, raksträckor längs minst en del av vägavsnittet, trafiksituationer längs minst en del av vägavsnittet, och antalet andra fordon som befinner sig längs minst en del av vägavsnittet, vid fastställandet av den maximala accelerationssträckan Sm. Denna minst en till antalet vägegenskap kan vara identisk med den minst en till antalet vägegenskap som används vid fastställandet av karakteristikan för den acceleration som ska utföras inom accelerationssträckan, men den kan också utgöras av en annan vägegenskap. Både den maximala accelerationssträckan Sw och accelerationens karakteristika fastställs baserat på minst en vägegenskap som väljs från en och samma grupp av vägegenskaper, där den valda eller de valda vägegenskaperna aningen kan vara identiska eller olika.

Som angivits ovan fastställs även den maximala accelerationssträckan SW, i enlighet med den föreliggande uppfinningen, baserat på minst ett motorfordonskännetecken. l enlighet med ett utförande av uppfinningen innefattar motorfordonskännetecknet information avseende parametrarför motorn när denna är lO 15 20 25 30 531% 144 ll i drift. Dessa parametrar utgörs av antingen varvtal per minut eller motorfordonets motormoment, alternativt båda två. Det faktiska driftläget för motorfordonets motor beaktas följaktligen vid fastställande av den maximala accelerationssträckan.

Genom att basera den maximala accelerationssträckan S på både vägegenskaper, GC C såsom topologi, eftersträvad hastighet, raksträckor, trafiksituationer och antalet omgivande andra fordon, tillika med motorfordonskännetecken, såsom varvtal per minut och motorfordonets motormoment, erhålls ett körbeteendet som är acceptabelt för både andra trafikanter och föraren själv. Till exempel är andra trafikanter generellt beredda att acceptera och förstå att stora och tunga motorfordon kräver längre accelerationssträcka i t.ex. en uppförsbacke eller att stora och tunga motorfordon inte accelererar särskilt snabbt om det förekommer många kurvor längs ett specifikt vägavsnitt. Den föreliggande uppflnningen drar fördel av denna acceptans och förståelse och utökar sedan dynamiskt den maximala accelerationssträckan SW så att den sätts till ett värde som motsvarar en jämförelsevis längre sträcka.

Om det däremot t.ex. föreligger en nedförsbacke eller en plan del av vägen skulle de andra trafikanterna inte tolerera en mycket lång accelerationssträcka. Fört.ex. en nedförsbacke och/eller en plan del av vägen sätts följaktligen den maximala accelerationssträckan SM företrädesvis till en jämförelsevis kortare sträcka.

Eftersom varvtal per minut och motormoment beaktas vid fastställandet av den maximala accelerationssträckan Sw, går det dessutom att få motorfordonet att svara under utförandet av accelerationen, i enlighet med vad föraren är van vid från tidigare erfarenheten av att köra motorfordon. l enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen innefattar det minst ett till antalet motorfordonskännetecknet en eller flera parametrar som är specifika för motorfordonet. Dessa parametrar utgörs av fordonets vikt; dess motoregenskaper, t.ex. om det är en diesel- eller bensinmotor; motorfordonets luftmotstånd; aktuell transmissionstyp, där olika transmissionssystem har olika egenskaper; motorfordonets bromssystem; motorfordonets rullningsmotstånd; motorfordonets lO 15 20 25 12 totala utväxling; på fordonet verkande tröghetskrafter; samt olika friktionskrafter som påverkar motorfordonet.

Mer i detalj, i enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen och som framgår av figur 2 fastställs den maximala accelerationssträckan under det att motorn körs med optimal verkningsgrad nm(G,ö), dvs. i ett läge där motorn körs med maximal effektivitet. Detta läge med optimal verkningsgrad rymx(G,â) fastställs i en elektronisk styrenhet och baseras på en minimal bränsleförbrukning 6 och en korrekt vald växel G , där bränsleförbrukningen är beroende av den specifika motorn i motorfordonet och på motorns parametrar vid drift, dvs. pà varvtal per minut och motormoment, och där den valda växeln G är beroende av varvtalet per minut.

För en motor som körs med optimal verkningsgrad nm(G,6), beskriver följande formel de krafter som verkar på motorfordonet i en generell situation och som framgår av figur 2: z Fengine(nn1ax) _ Fbrake _ Fairdrag (v) _ Fra!! __ Fgravigf = izífnr Uf 1 2 v (ekv. 1) -T-Mmg (nmx) - Fbmke -ïcwpa Aav - c,mg cos(0r) - mg s1n(a) = F SHM W , där lzlfnr - Fengne(17m)= -ï-n-iMengmwx) är motorns resultantkraft, vilken är beroende av utväxlingsförhållandena i,, if, verkningsgradema 17,371., hjulradien rw, samt motoms uppmätta vridmoment Mengüym), - Raw är kraften som förorsakas av bromssystemet, - Faimg (v) = šcw paAavz är kraften som förorsakas av motorfordonets luftmotstånd, och som är beroende av fordonets hastighet v , den konstanta luftmotståndskoefficienten cw, fordonets frontyta Ad , och luftens densitet pa, - Fm” (a) = c,mg oos(a) är kraften som förorsakas av rullningsmotstàndet c, till följd av motorfordonets massa m, där a är vägens lutning, lO 15 20 25 533 'tili 13 - Fwüy (a) = mg sín(a) är gravitationskraften, där a är vägens lutning, .. . .. J izizfl n J. - m, ar fordonets totala dynamiska massa, dar m, = -%+m+'_f-',-¿- rw n; Je representerar trögheten hos motorn respektive hjulen, och och J w och - v är motorfordonets hastighet.

Om kedjeregeln tillämpas på ekvation 1, erhålls följande ekvation: (ekv. 2) g,(t)=f_fßi=____zflv 3 f,(s)-___liß_um(_slz>v(s)= J&»_(s_)dS_ m, ds dt ds vm, vm, Där hastigheten uttrycks med avseende på sträckan (och inte med avseende på tiden). Om vi integrerar ekvation 2 ytterligare erhåller vi därför ett uttryck som representerar en accelerationssträcka, som i sin tur definierar ett bränsleeffektivt accelerationsbeteende, och som beaktar vägegenskaper (topologi iform av lutningen a) och motorfordonskännetecken. Den maximala accelerationssträckan SM kan följaktligen i enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen fastställas med: sm = jff-(flds (ekv. s) Vm¿ I Där vma, och vmge, är motorfordonets initialhastighet och màlhastighet i första respektive andra positionen av vägavsnittet.

Vid fastställande av den maximala accelerationssträckan SW i enlighet med ekvation 3, kan ett mycket exakt fastställande av den maximala accelerationssträckan Sw som resulterar i ett mycket bränsleeffektivt körbeteende uppnås. l enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen beaktas även minst en åtgärd utförd av motorfordonets förare vid fastställandet av den maximala accelerationssträckan Saw. l enlighet med ett utförande av uppfinningen beaktas ett värde som motsvarar en godtycklig maximal accelerationssträcka SW och som mats in av föraren. Här kan föraren mata in en maximal accelerationssträcka SM efter 10 15 20 25 30 5333 'Hill 14 eget godtycke längs minst en del av vägavsnittet, vilket har den fördelen att föraren upplever att denne styr acoelerationsbeteendet. l enlighet med ett utförande kan ett värde, som motsvarar en justeringskoefficient k i en uppsättning av fördefinierade justeringskoefficienter, väljas av föraren. l enlighet med ett utförande beaktas den maximala accelerationssträckan, som fastställs i enlighet med ovan beskrivna metod, som varande en preliminär maximal accelerationssträcka Saccm, . Den valda fördefinierade justeringskoefficienten k multipliceras sedan med den preliminära maximala accelerationssträckan SM I för att fastställa den maximala accelerationssträckan. Den maximala accelerationssträckan SW fastställs följaktligen i enlighet med SM = kS acc p", , ' l regel kan uppsättningen justeringskoefficienter k väljas på sådant sätt att de innefattar värden som motsvarar olika körsätt. Till exempel kan uppsättningen innehålla de tre värdena k =1 (motsvarande ”normalläge” eller “ekonomi"), k = 0,75 (motsvarande ”halvsport” eller “mellanläge") och k = 0,5 (motsvarande ”sport"). Att ge föraren möjlighet att justera den maximala accelerationssträckan, genom att välja en av flera i en fördefinierad uppsättning ingående justeringskoefficienter k , har den fördelen att föraren upplever att denne kan styra accelerationsbeteendet samtidigt som förarens påverkan, från ett systemperspektiv, kan regleras genom att uppsättningen med justeringskoefficienter k bestäms av systemet. Föraren kan följaktligen endastjustera accelerationsbeteendet inom en reglerad begränsning, vilket säkerställer att bränsleeffektiviteten bibehålls på en hög nivä. l enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen kan föraren mata in ett värde som motsvarar maximal accelerationssträcka SM och som är hastighetsändringsberoende. Här kan föraren, om en relativt stor hastighetsändring ska utföras, t.ex. när motorfordonet byter till ett accelerationsfält på en motorväg, mata in detta i systemet, vilket sedan justerar den maximala accelerationssträckan Saw till en jämförelsevis kortare sträcka. Däremot, i de fall hastighetsändringen är jämförelsevis liten, t.ex. när motorfordonet lämnar en tätort med en låg 10 15 20 25 30 14113- 15 hastighetsbegränsning och kör vidare längs en landsväg med en något högre hastighetsbegränsning, kan den maximala accelerationssträckan SM tillåtas vara jämförelsevis längre. Denna justering av den maximala accelerationssträckan Sm är fördelaktig eftersom det har visat sig att andra trafikanter kan tolerera att en acceleration från t.ex. 50 kilometer per timme till t.ex. 70 kilometer per timme, när en tätort passeras, pågår längs en jämförelsevis längre sträcka än vid acceleration från 50 kilometer per timme till t.ex. 110 kilometer per timme längs ett accelerationsfält. l enlighet med ett utförande av uppfinningen fastställs dessutom den hastighetsändringsberoende maximala accelerationssträckan Sam baserat pà den faktiska punkten där accelerationen är tänkt att äga rum. l regel kan GPS-information och information från elektroniska kartor användas för att fastställa när en kortare eller längre maximal accelerationssträcka SW kan accepteras. Till exempel kan denna information användas för att fastställa om motorfordonet byter till ett accelerationsfält på en motorväg eller inte.

För alla utföranden som innefattar denna förarinmatning ska det beaktas att justeringen av den maximala accelerationssträckan SM endast tillåts inom de gränser som bestäms av systemet, sà att accelerationsbeteendet uppfyller kraven på trafiksäkerhet och samtidigt medför en väsentligt förbättrad bränsleeffektivitet i jämförelse med när föraren själv bestämmer över accelerationsbeteendet. l enlighet med den föreliggande uppfinningen fastställs det lämpliga accelerationsbeteendet för ett förutbestämt vägavsnitt som har en viss längd. I enlighet med ett utförande av uppfinningen kan denna längd också justeras. Längden kan justeras baserat på systemets prestanda, dvs. hur pass bränsleeffektivt systemet faktiskt är. Längden kan även justeras baserat på minnet och den processorkapacitet som finns tillgänglig för att utföra beräkningarna och uppskattningama i enlighet med uppfinningens metoder.

Vidare, uppfinningens metod kan implementeras i ett datorprogram, innefattande programkod, vilken vid exekvering i en dator förorsakar datom att utföra metodens steg. Datorprogrammet innefattas på ett maskinläsbart medium tillhörande en lO 15 20 25 30 'l-fíiš 16 datorprogramprodukt. Det maskinläsbara mediet kan i allt väsentligt utgöras av ett minne vilket som helst av exempelvis ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM) eller en hårddisk.

Figur 3 återger ett system 300 för automatisk hastighetsreglering av ett motorfordon, som innefattar en styrenhet 301 anordnad för att fastställa ett bränsleeffektivt accelerationsbeteende för motorfordonet avseende ett förutbestämt vägavsnitt.

Styrenheten 301 innefattar som minst mottagningsenheterna 311-315, vilka är anordnade för mottagning av positioneringsinformation erhållen från en systemenhet för positionering 321, elektronisk kartinformation erhållen från en kartinformationsenhet 322, information avseende minst en vägegenskap erhållen från en vägegenskapsenhet 323, information avseende minst ett motorfordonskännetecken erhållen från en motorfordonskänneteckensenhet 324, och information avseende den minst en till antalet inmatning erhållen från en inmatningsenhet 325 som tar emot inmatningar från motorfordonets förare.

Styrenheten 301 innefattar vidare en fastställandeenhet 331, vilken är anordnad för att som minst fastställa den första positionen, från vilken accelerationen startar, för dynamiskt fastställande av den maximala accelerationssträckan Sm, längs vilken accelerationen utförs, baserat på en eller flera vägegenskaper och minst ett motorfordonskännetecken, och för att fastställa accelerationens karakteristika inom accelerationssträckan.

Det är möjligt att konfigurera systemet 300 på olika sätt. Till exempel är fastställandeenheten 331 i figur 3 avbildad som en enstaka anordning.

Fastställandeenheten 331 kan emellertid också utformas med minst två separata samverkande anordningar. Styrenheten 301 kan även implementeras med en elektronisk styrenhet (ECU). Enheterna 321-325 som förser mottagningsenheterna 311-315 med information, liksom mottagningsenheterna 311-315, kan placeras inuti eller intill styrenheten 301, alternativt placeras på olika ställen på motorfordonet. När en eller flera av dessa enheter 321-325 och mottagningsenheter 311-315 placeras på olika ställen i motorfordonet, kan de anslutas till styrenheten 301 via en CAN-buss 10 15 20 25 30 533 'lll-fl 17 (Controller Area Network) eller någon annan typ av buss, eller via någon annan form av anslutning som kan förmedla den nödvändiga informationen till styrenheten 301, t.ex. en trådlös anslutning. l enlighet med ett utförande av uppfinningen baserar fastställandeenhetens 331 beslut avseende accelerationsbeteende på inmatning från motorfordonets förare som tas emot av faststâllandeenheten 331 från inmatningsenheten 325 via mottagningsenhet 315. inmatningsenheten 325 kan anordnas så att ett godtyckligt inmatningsvärde kan matas in av föraren, dvs. ett inmatningsvärde motsvarande en godtycklig maximal accelerationssträcka SW. inmatningsenheten kan även anordnas så att föraren kan välja ett av flera i en uppsättning tillgängliga inmatningsvärden, dvs. ett värde motsvarande en justeringskoefficient i en uppsättning av fördefinierade justeringskoefñcienter, vilken sedan multipliceras med den maximala accelerationssträckan Sam för att justera den maximala accelerationssträckan Sw.

När accelerationsbeteendet har fastställts av styrenheten 301, reglerar styrenheten 301 motorfordonets hastighet genom att reglera motorfordonets hastighetsändringsanordning 302. Hastighetsändringsanordningen 302 kan t.ex. utgöras av en gasregleringsanordning eller någon annan anordning som kan ändra fordonets hastighet.

Systemet 300 för automatisk hastighetsreglering av ett motorfordon i enlighet med uppfinningen kan följaktligen modifieras av fackmannen, i förhållande till de typiska utföranden som beskrivs i det ovanstående. Framför allt kan systemet 300 modifieras för att implementera alla utföranden hörande till metoden för den föreliggande uppfinningen.

Såsom är uppenbart för fackmannen kan ett antal andra implementeringar, modifieringar, variationer och/eller tillägg göras till de typiska utföranden som beskrivs i det ovanstående. Det bör observeras att uppfinningen innefattar alla sådana andra implementeringar, modifieringar, variationer och/eller tillägg som omfattas av kraven.

Claims (22)

lO 15 20 25 30 533 'lik-få 18 Patentkrav

1. Metod för fastställande av ett bränsleeffektivt accelerationsbeteende för ett motorfordon avseende ett förutbestämt vägavsnitt, baserat på: - en fastställd initialhastighet för nämnda motorfordon i en första position på nämnda vägavsnitt, och - en fastställd målhastlghet för nämnda motorfordon i en fastställd andra position längs nämnda vägavsnitt, där nämnda andra position skiljer sig från nämnda första position medelst en accelerationssträcka, kännetecknad av att nämnda första position fastställs på sådant sätt att nämnda accelerationssträcka är kortare eller lika lång som en maximal accelerationssträcka SW, där nämnda maximala accelerationssträcka Sw, fastställs dynamiskt baserat på minst en första vägegenskap avseende nämnda vägavsnitt och minst ett motorfordonskännetecken avseende nämnda motorfordon.

2. Metod i enlighet med krav 1, där en karakteristika avseende en acceleration som ska utföras inom nämnda accelerationssträcka fastställs baserat på minst en andra vägegenskap avseende nämnda vägavsnitt.

3. Metod l enlighet med krav 1-2, där var och en av nämnda minst en till antalet första vägegenskap och nämnda minst en till antalet andra vägegenskap avser minst en vägegenskap i gruppen: en topologi längs minst en del av nämnda vägavsnitt, minst en eftersträvad hastighet längs minst en del av nämnda vägavsnitt, en raksträcka längs minst en del av nämnda vägavsnitt, en trafiksituation längs minst en del av nämnda vägavsnitt, ett antal fordon andra än nämnda motorfordon befinnande sig längs minst en del av vägavsnittet.

4. Metod i enlighet med något av kraven 1-3, där minst ett till antalet kännetecken hörande till nämnda motorfordon avser varvtal per minut och/eller ett motormoment hörande tili nämnda motorfordon. lO 15 20 25 53-3 144 19

5. Metod i enlighet med något av kraven 1-3, där minst ett till antalet kännetecken hörande till nämnda motorfordon avser minst en av de motorfordonsspecifika parametrar eller egenskaper i gruppen: vikt, motoregenskaper, luftmotstånd, transmission, bromssystem, rullningsmotstånd, total utväxling, tröghetskrafter, olika friktionskrafter.

6. Metod i enlighet med något av kraven 4-5, där nämnda maximala accelerationssträcka Sw fastställs i enlighet med: V: arg <1 _. Fsum(s) Saw - I ITS, där Fm, = Fengin, (nmx) - FIM - Fat", (v) - Fm” (a) - Fgma, (a) , där - Fwgíne(n,mx) är motorns resultantkraft, - Fakdmg (v) är en kraft som förorsakas av motorfordonets luftmotstånd, - Fm” (a) är en kraft som förorsakas av rullningsmotståndet, - Fg,av,,y(a) är gravitationskraften, - a är vägens lutning, - vma, är motorfordonets initialhastighet i den första positionen, - vmge, är motorfordonets målhastigheti den andra positionen, - m, är fordonets totala dynamiska massa, och - v är motorfordonets hastighet.

7. Metod i enlighet med något av kraven 1-6, där nämnda maximala accelerationssträcka SM fastställs baserat på minst en inmatning från motorfordonets förare.

8. Metod i enlighet med krav 7, där nämnda inmatning kan väljas i enlighet med något av värdena i gruppen: ett värde som motsvarar en godtycklig maximal accelerationssträcka SW; ett värde motsvarande en justeringskoefficient i en 10 15 20 25 30 20 uppsättning av fördefinierade justeringskoefficienter, där nämnda fördefinierade justeringskoefficienter ska multipliceras med nämnda maximala accelerationssträcka Sam ; ett värde som motsvarar en hastighetsändringsberoende maximal accelerationssträcka Sm.

9. Metod i enlighet med krav 8, där nämnda hastighetsändringsberoende maximala accelerationssträcka Sw är beroende av var en acceleration ska utföras.

10. Metod i enlighet med något av kraven 1-9, där längden för nämnda fördefinierade vägavsnitt är justerbar.

11. Metod i enlighet med något av kraven 1-10, där nämnda maximala accelerationssträcka Saw fastställs på sådant sätt att accelerationsbeteendet av föraren till nämnda motorfordon upplevs som liknande en acceleration på plan väg.

12. Metod för automatisk hastighetsreglering av ett motorfordon, kännetecknad av att när acceleration utförs från en initlalhastighet till en målhastighet, så utförs nämnda acceleration med en hastighetsändringsanordning hörande till nämnda motorfordon, baserat på det fastställda accelerationsbeteendet i enlighet med något av kraven 1-11.

13. Datorprogram, kännetecknat av programkod, som vid exekvering i en styrenhet förorsakar att styrenheten utför metoden i enlighet med något av kraven 1- 1 2.

14. Datorprogramprodukt som innefattar ett maskinläsbart medium och ett datorprogram i enlighet med krav 13, där nämnda datorprogram är inkluderat i det maskinläsbara mediet.

15. Datorprogramprodukt i enlighet med krav 14, kännetecknad av att nämnda maskinläsbara medium utgörs av något eller några av altemativen i gruppen: ROM 10 15 20 25 30 5313 'E44 21 (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM).

16. En styrenhet anordnad för fastställande av ett bränsleeffektivt accelerationsbeteende för ett motorfordon avseende ett förutbestämt vägavsnitt innefattande en fastställandeenhet anordnad för fastställande av nämnda accelerationsbeteende baserat på: - en fastställd initialhastighet för nämnda motorfordon l en första position på nämnda vägavsnitt, och - en fastställd målhastighet för nämnda motorfordon i en fastställd andra position längs nämnda vägavsnitt, där nämnda andra position skiljer sig från nämnda första position medelst en accelerationssträcka, kännetecknad av att nämnda styrenhet innefattar - en enhet för att fastställa den första positionen på sådant sätt att nämnda accelerationssträcka är kortare än eller lika lång som en maximal accelerationssträcka S och acc' - en enhet för att dynamiskt fastställa nämnda accelerationssträcka SM baserat på minst en första vägegenskap avseende nämnda vägavsnitt och minst ett motorfordonskännetecken avseende nämnda motorfordon.

17. Styrenheten i enlighet med krav 16, där nämnda styrenhet innefattar enheter anordnade förfastställande av en karakteristika avseende en acceleration som ska utföras inom nämnda accelerationssträcka baserat på minst en andra vägegenskap avseende nämnda vägavsnitt.

18. Styrenheten i enlighet med något av kraven 16-17, där nämnda enhet för dynamiskt fastställande av nämnda maximala accelerationssträcka Sm är ansluten till minst en mottagningsenhet anordnad för mottagning av: - positionenngsinformation, - elektronisk kartinformation, - information avseende nämnda mint en vägegenskap, och - information avseende nämnda mint ett motorfordonskännetecken. lO 15 20 533 'lä-å 22

19. Styrenheten i enlighet med något av kraven 16-18, där nämnda fastställandeenhet anordnad för dynamiskt fastställande av nämnda maximala accelerationssträcka Sw är ansluten till en mottagningsenhet anordnad för mottagning av minst en inmatning från motorfordonets förare.

20. Styrenheten i enlighet med krav 19, där nämnda mottagningsenhet anordnad för mottagning av minst en inmatning från motorfordonets förare är anordnad för mottagning av en inmatningstyp i gruppen: ett värde motsvarande en godtycklig maximal accelerationssträcka SW, ett värde motsvarande en justeringskoefficient i en uppsättning av fördefinierade justeringskoefficienter, där nämnda fördefinierade justeringskoefficienter ska multipliceras med nämnda maximala accelerationssträcka S acc'

21. Styrenheten i enlighet med något av kraven 16-20, där nämnda styrenhet innefattar en justeringsenhet anordnad förjustering av en längd avseende nämnda förutbestämda vägavsnitt.

22. Ett system för automatisk hastighetsreglering av ett motorfordon, kännetecknat av att nämnda system innefattar: - en styrenhet i enlighet med något av kraven 16-21, och - en hastighetsändringsanordning hörande till nämnda motorfordon som regleras av nämnda styrenhet.