WO2008028821A1 - Anticipatory driving using acc - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a method for influencing the gear selection of a vehicle (2) following another, particularly of a motor vehicle having an automatic gear shift system, wherein an ACC system of the vehicle (2) following via a data bus, such as the CAN bus, among other things, supplies the distance to a vehicle (1) driving ahead, and the speed of the vehicle (1) driving ahead, and wherein the speed of the vehicle (1) driving ahead is compared to the speed of the vehicle (2) following, and the difference in speed is calculated. The gear selection of the vehicle (2) following is influenced by the difference in the speeds of the vehicles (1, 2) and by the driving situation of the vehicle (1) driving ahead.

Description

Vorausschauendes Fahren mit ACC Predictive driving with ACC
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Gangwahl eines Fahrzeugs mit ACC-System, insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit automatisiertem Schaltsystem, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a method for influencing the gear selection of a vehicle with ACC system, in particular a motor vehicle with automated switching system, according to the closer defined in the preamble of claim 1.
ACC (Adaptive Cruise Control) ist ein Fahrerassistenzsystem, das vorausfahrende Fahrzeuge erkennt, deren Geschwindigkeiten ermittelt und durch Brems- und Motoreingriffe einen gewünschten Abstand einhält. Der Fahrer kann so besonders bei längeren Fahrten und nachlassender Konzentration entlastet werden.ACC (Adaptive Cruise Control) is a driver assistance system that detects vehicles in front, detects their speeds and maintains a desired distance through braking and engine interventions. The driver can be relieved so especially with longer trips and decreasing concentration.
ACC-Systeme bauen auf einem Fahrgeschwindigkeitsregier auf. Der Unterschied besteht darin, dass sobald ein mit einem ACC-System ausgerüstetes Fahrzeug ein vorausfahrendes Fahrzeug einholt, das Fahrzeug durch das ACC-System automatisch abgebremst und somit ein vom Fahrer festgelegter Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug eingehalten wird. Sobald sich im Messbereich kein vorausfahrendes Fahrzeug mehr befindet, beschleunigt das ACC-System das Fahrzeug automatisch wieder auf die gewählte Geschwindigkeit.ACC systems are based on a cruise control system. The difference is that as soon as a vehicle equipped with an ACC system retrieves a vehicle in front, the vehicle is automatically braked by the ACC system, thus maintaining a driver-defined distance to the vehicle in front. As soon as there is no vehicle ahead in the measuring range, the ACC system automatically accelerates the vehicle back to the selected speed.
ACC-Systeme sind als Komfortsystem ausgelegt. Mit ACC-Systemeπ ausgerüstete Fahrzeuge sind deutlich sicherer und so mancher Auffahrunfall kann durch ein ACC-System verhindert werden. Die Stärke der Beschleunigung und die des Bremseingriffs sind bewusst begrenzt. Der Fahrer muss daher trotz der Unterstützung durch ACC in allen Situationen aufmerksam bleiben. Er ist immer für die Fahrzeugführuπg verantwortlich und sollte seinen Fahrstil beispielsweise den aktuellen Witterungsbedingungen anpassen. Entscheidungen über Lenkmanöver oder starke Bremsungen muss er weiterhin selbst treffen. Der Fahrerwunsch hat immer Vorrang vor der automatischen Steuerung. Das Betätigen des Fahrpedals beschleunigt das Fahrzeug wie gewohnt. Nimmt man den Fuß vom Gaspedal, regelt das ACC-System wieder die Fahrgeschwindigkeit ein. Mit einem kurzen Antippen des Bremspedals oder über das ACC- Bedieneiement lässt sich das ACC-System einfach abschalten.ACC systems are designed as a comfort system. Vehicles equipped with ACC systems are much safer and many a rear-end collision can be prevented by an ACC system. The strength of the acceleration and the braking intervention are deliberately limited. The driver must therefore remain alert in all situations, despite the assistance of ACC. He is always responsible for the Fahrzeugführuπg and should adapt his driving style, for example, the current weather conditions. decisions He still has to hit himself over steering maneuvers or heavy braking. The driver's request always has priority over the automatic control. Pressing the accelerator pedal accelerates the vehicle as usual. If you take your foot off the accelerator pedal, the ACC system regulates the driving speed again. A short tap on the brake pedal or the ACC control unit makes it easy to switch off the ACC system.
In der DE 101 15 052 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einstellung einer Übersetzung eines im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges eingebauten Getriebes während der Aktivierung eines ACC-Systems offenbart. Zur Bestimmung der Getriebeübersetzung werden als Eingangsgrößen in einem Kennfeid entweder ein inverser Fahrpedaiwinkel oder ein beschränkter inverser Fahrpedaiwinkel sowie die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit herangezogen. Die Frage, ob der inverse Fahrpedaiwinkel oder der beschränkte inverse Fahrpedaiwinkel verwendet wird, wird durch einen ersten Vergleich des geforderten Momentes mit einem ersten Schwellenwert und einen zweiten Vergleich des Istmomentes mit einem zweiten Schwellenwert entschieden. Die Schaltcharakteristik hängt von dem Ergebnis der Ermittlung des Betriebszustandes ab.DE 101 15 052 A1 discloses a method and a device for setting a ratio of a transmission installed in the drive train of a motor vehicle during the activation of an ACC system. To determine the transmission ratio, either an inverse accelerator pedal angle or a limited inverse accelerator pedal angle as well as the vehicle longitudinal speed are used as input variables in a characteristic. The question of whether the inverse accelerator angle or the restricted inverse accelerator angle is used is decided by a first comparison of the requested torque with a first threshold value and a second comparison of the actual torque with a second threshold value. The switching characteristic depends on the result of the determination of the operating condition.
In der DE 102 27 719 B3 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung von Schaltungen eines Getriebes bei aktiviertem ACC-System offenbart. Ein von einem aktiven ACC-Steuergerät gelieferter Beschleunigungssollwert wird von einem Motorsteuergerät in einen Fahrpedaiäquivalenz- wert umgewandelt. Mitteis des Fahrpedaläquivalenzwertes und des von dem aktiven ACC-Steuergerät gelieferten Beschieunigungssollwertes wird aus einem in einem Steuermodul abgelegten Kennfeid ein Arbeitswert ermittelt, auf dessen Grundlage Schaltungen durchgeführt werden.In DE 102 27 719 B3 discloses a method and an apparatus for performing circuits of a transmission with activated ACC system. An acceleration setpoint provided by an active ACC controller is converted by an engine control unit into an accelerator pedal equivalent value. Mitteis the accelerator pedal equivalent value and supplied by the active ACC controller Bescheiunigungssollwertes from a stored in a control module Kennheid a labor value is determined on the basis of circuits are performed.
ACC-Systeme zielen darauf ab, vorgegebene Beschleunigungs- bzw. Verzögemngsanforderungen mit möglichst geringen Regelabweichungen ein- zustellen. Demgemäß fordert ein ACC-System von einem Motormanagement ein Motordrehmoment an, um die istgeschwindigkeit mit der Sollgeschwindig- keit möglichst in Übereinstimmung zu bringen.ACC systems aim to meet specified acceleration or deceleration requirements with the lowest possible control deviations. to deliver. Accordingly, an ACC system requests engine torque from engine management to match the actual speed with the desired speed as much as possible.
Dabei berücksichtigen ACC-Systeme keine Zugkraftverminderungen bei Schaftvorgängen, mit der Folge von relativ großen Regelabweichungen nach einem Schaitvorgang. Deshalb fordert ein ACC-System im Anschtuss an einen Schaitvorgang entsprechend hohe Motordrehmomente an, die den Fahrkomfort herabsetzen. Bei automatisierten Schaltgetrieben, bei denen bei Schaltvorgängen Zugkraftunterbrechungen auftreten, ist dieses Problem noch stärker ausgeprägt, als bei automatischen Getrieben, bei denen die Zugkraft während eines Schaltvorganges nicht unterbrochen, sondern nur vermindert wird.In this case, ACC systems do not consider any reduction in tensile forces during shank operations, with the consequence of relatively large control deviations after a shunting process. Therefore, an ACC system in response to a shift request correspondingly high engine torques, which reduce the ride comfort. In automated manual transmissions, which occur in switching operations traction interruptions, this problem is even more pronounced than in automatic transmissions in which the tensile force is not interrupted during a switching operation, but only reduced.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beeinflussung der Gangwahl eines Fahrzeugs mit ACC-System darzustellen, mit welchem ein höherer Fahrkomfort als mit bislang bekannten Verfahren erzielbar istThe present invention has for its object to present a method for influencing the gear selection of a vehicle with ACC system, with which a higher ride comfort can be achieved than with previously known methods
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisendes, gattungsgemäßes Verfahren zur Beeinflussung der Gangwahl eines Fahrzeugs mit ACC- System gelöst.The object underlying the invention is achieved by a, also the characterizing features of the main claim exhibiting, generic method for influencing the gear selection of a vehicle with ACC system.
Ein ACC-System (Adaptive Cruise Control-System) liefert über einen Datenbus, beispielsweise über den CAN-Bus, unter anderem die Signale „Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug" und „Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs'. Die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs kann mit der Geschwindigkeit des folgenden Fahrzeugs verglichen und daraus eine Differenzgeschwindigkeit ermittelt werden. Erfindungsgemäß wird die Gangwahl des folgenden Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit automatisiertem Schaltsystem, von der ermittelten Differenzgeschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem folgenden Fahrzeug und von der Fahrsituation des vorausfahrenden Fahrzeugs beeinflusst.An Adaptive Cruise Control System (ACC) provides, among other things, the distance to the vehicle in front and the speed of the vehicle in front over a data bus, for example via the CAN bus According to the invention, the gear selection of the following vehicle, in particular a motor vehicle with automated switching system, influenced by the determined differential speed between the preceding vehicle and the following vehicle and the driving situation of the preceding vehicle.
Bei Stop-and-Go-Verkehrssituationen treten immer wieder starke Lastwechsel durch das Anfahren, Schalten und Abbremsen auf, wodurch der Fahrkomfort spürbar vermindert wird. Bevor das folgende Fahrzeug beschleunigt wird, bekommt man von dem vorausfahrenden Fahrzeug die Information der langsamen Beschleunigung, was eine langsame Zunahme der Differenzge- schwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem folgenden Fahrzeug bedeutet. Diese Information wird für das eigene Anfahren genutzt und die Gangwahl, Ivlotordrehzahl und das Kupplungsschiießverhalten entsprechend darauf abgestimmt. Hierbei können Hochschaltungen, beispielsweise trotz eines komplett betätigten Fahrpedals, verzögert bzw. verhindert werden, wodurch der Fahrkomfort erhöht und die Schaithäufigkeif verringert werden kann.In stop-and-go traffic situations, there are always heavy load changes due to starting, shifting and braking, which noticeably reduces ride comfort. Before the following vehicle is accelerated, the information of the slow acceleration is obtained from the preceding vehicle, which means a slow increase of the difference speed between the preceding vehicle and the following vehicle. This information is used for the own starting and the gear selection, Ivlotordrehzahl and the Kupplungsschiießverhalten according tuned accordingly. In this case, upshifts, for example, despite a fully actuated accelerator pedal, delayed or prevented, whereby the ride comfort increased and the Schaithäufigkeif can be reduced.
Wenn das mit ACC-System ausgerüstete Fahrzeug auf ein langsameres Fahrzeug, beispielsweise auf eine Zugmaschine aufläuft, so wird das Fahrzeug verzögert. Bei bekannten Verfahren werden mehrere Rückschalfungen durchgeführt, bis die Geschwindigkeit der Zugmaschine erreicht ist. Erfindungsgemäß wird durch das ACC-System erkannt, dass die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem folgenden Fahrzeug negativ ist und beim folgenden Fahrzeug wird die über das ACC-System ermittelte Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges als maximal Geschwindigkeit gesetzt. Daraufhin kann bei der Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeugs der optimale Gang für die Weiterfahrt gewählt werden, wodurch die Anzahl der Rückschaltungen vermindert und der Fahrkomfort erhöht wird. Aufgrund einer vorliegenden Verkehrssituation kann es zu einem Fahrsi- tuationswechsei eines vorausfahrenden Fahrzeugs kommen, beispielsweise beim Heranfahren an eine rote Ampel, welche gerade wieder auf Grün wechselt oder beim Einfahren in einen Kreisverkehr bzw. eine Kreuzung. Bei bekannten Verfahren wird das folgende Fahrzeug mit ACC-System verzögert und anschließend wieder beschleunigt. Der somit entstandene Lasfwechsel entspricht in dieser Situation nicht dem Fahrerwunsch. Erfindungsgemäß wird der Fahrsituationswechsel eines vorausfahrenden Fahrzeugs über das ACC- System erkannt. Nimmt die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs wieder zu, was bedeutet, dass die Differenzgeschwindigkeif zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem folgenden Fahrzeug abnimmt, so muss nicht zwingend zurückgeschaltet werden, sondern es kann der aktueiie Gang gehalten werden, wodurch Schaltungen vermieden werden und der Fahrkomfort somit erhöht wird.If the ACC-equipped vehicle runs onto a slower vehicle, such as a tractor, the vehicle is decelerated. In prior art processes, multiple recirculations are performed until the tractor's speed is reached. According to the invention, it is recognized by the ACC system that the differential speed between the preceding vehicle and the following vehicle is negative, and in the following vehicle, the speed of the preceding vehicle determined via the ACC system is set as the maximum speed. Then, in the deceleration of the following vehicle, the optimum gear for the onward travel can be selected, thereby reducing the number of downshifts and increasing the ride comfort. Due to an existing traffic situation, it may lead to a Fahrsi- tuationswechsei a preceding vehicle, for example, when approaching a red light, which is just changing back to green or when entering a roundabout or an intersection. In known methods, the following vehicle with ACC system is delayed and then accelerated again. The resulting Lasfwechsel does not correspond to the driver's request in this situation. According to the invention, the driving situation change of a preceding vehicle is detected via the ACC system. If the speed of the preceding vehicle increases again, which means that the differential speed between the preceding vehicle and the following vehicle decreases, it is not absolutely necessary to switch back, but the current gear can be kept, thus avoiding switching and thus increasing ride comfort becomes.
Bei bekannten Verfahren wird eine Konstantfahrt oft zu spät erkannt. Durch den Vergleich der Geschwindigkeiten des vorausfahrenden Fahrzeugs und des folgenden Fahrzeugs und die daraus ermittelte Differenzgeschwindigkeit, kann eine Konstantfahrt in kürzerer Zeit festgestellt werden, Wenn über das ACC-System erkannt wird, dass eine Konstantfahrt vorliegt, also die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem folgenden Fahrzeug gleich Null und konstant ist, wird im folgenden Fahrzeug eine Hochschaltung ausgeführt. Somit kann eine geringe Motordrehzahl erzielt und der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden.In known methods, a constant travel is often detected too late. By comparing the speeds of the vehicle ahead and the following vehicle and the differential speed determined therefrom, a constant travel can be determined in a shorter time, If it is detected via the ACC system that there is a constant travel, ie the differential speed between the vehicle ahead and the following vehicle is equal to zero and constant, an upshift is executed in the following vehicle. Thus, a low engine speed can be achieved and fuel consumption can be reduced.
Im Folgenden wird das Grundprinzip der Erfindung, welche mehrere Ausführungsformen zulässt, an Hand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Die einzige Figur dieser Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung zweier hintereinander fahrenden Fahrzeuge 1 , 2. In the following, the basic principle of the invention, which permits several embodiments, is explained in more detail by way of example with reference to a drawing. The sole FIGURE of this drawing shows a schematic representation of two vehicles 1, 2 moving one behind the other.
Das folgende Fahrzeug 2 ist mit einem aus dem Stand der Technik bereits bekannten ACC-System ausgestattet, welches beispielsweise einen Radar-Sensor aufweist. Die Geschwindigkeit des folgenden Fahrzeugs 2 kann in bekannter Weise über Radsensoren ermittelt werden.The following vehicle 2 is equipped with an already known from the prior art ACC system, which has, for example, a radar sensor. The speed of the following vehicle 2 can be determined in a known manner via wheel sensors.
Zur Beeinflussung der Gangwahl des folgenden Fahrzeugs 2 wird mittels des ACC-Systems über einen Datenbus, beispielsweise den CAN-Bus, die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 1 zur Verfügung gestellt und die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 1 mit der Geschwindigkeit des folgenden Fahrzeugs 2 verglichen und eine Differenzgeschwindigkeit ermittelt. Die Gangwahi des folgenden Fahrzeugs 2 wird von der ermittelten Differenzgeschwindigkeit der Fahrzeuge 1 , 2 und von der Fahrsituation des vorausfahrenden Fahrzeugs 1 beeinflusst. To influence the gear selection of the following vehicle 2, the speed of the preceding vehicle 1 is made available by means of the ACC system via a data bus, for example the CAN bus, and the speed of the preceding vehicle 1 is compared with the speed of the following vehicle 2 and a Differential speed determined. The gear speed of the following vehicle 2 is influenced by the determined differential speed of the vehicles 1, 2 and by the driving situation of the preceding vehicle 1.
BezuqszeichenREFERENCE CHARACTERS
1 vorausfahrendes Fahrzeug1 vehicle in front
2 folgendes Fahrzeug mit ACC-System 2 following vehicle with ACC system

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Beeinflussung der Gangwahi eines Fahrzeugs (2), insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit automatisiertem Schaitsystem, wobei ein ACC-System des Fahrzeugs (2) als einem folgenden Fahrzeug über einen Datenbus, beispielsweise den CAN-Bus, unter anderem den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (1) und die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (1) zur Verfügung stellt und die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (1 ) mit der Geschwindigkeit des folgenden Fahrzeugs (2) verglichen und eine Differenzgeschwindigkeit ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangwahl des folgenden Fahrzeugs (2) von der ermittelten Differenzgeschwindigkeit der Fahrzeuge (1, 2) und von der Fahrsifuation des vorausfahrenden Fahrzeugs (1) beeinflusst wird.1. A method for influencing the Gangwahi a vehicle (2), in particular a motor vehicle with an automated system, wherein an ACC system of the vehicle (2) as a following vehicle via a data bus, such as the CAN bus, inter alia, the distance to a the preceding vehicle (1) and the speed of the preceding vehicle (1) is provided and the speed of the preceding vehicle (1) compared with the speed of the following vehicle (2) and a differential speed is determined, characterized in that the gear selection of the following Vehicle (2) is influenced by the determined differential speed of the vehicles (1, 2) and the Fahrsifuation of the preceding vehicle (1).
2 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Hochschaltung im folgenden Fahrzeug (2) ausgeführt wird, sofern über das ACC-System erkannt wird, dass die Differenzgeschwindigkeit der Fahrzeuge (1, 2) gleich Null und konstant ist, wodurch sich eine geringere Motordrehzahl einstellt.2. The method according to claim 1, characterized in that an upshift in the following vehicle (2) is performed, if it is detected via the ACC system that the differential speed of the vehicles (1, 2) is equal to zero and constant, resulting in a lower Engine speed is set.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (1 ) als Maximai- Geschwindigkeit des folgenden Fahrzeugs (2) gesetzt wird, sofern über das ACC-System erkannt wird, dass die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug (1) und dem folgenden Fahrzeug (2) negativ ist, wobei während der Verzögerung des folgenden Fahrzeugs (2) der optimale Gang gewählt wird. 3. The method according to claim 1, characterized in that the speed of the preceding vehicle (1) as the maximum speed of the following vehicle (2) is set, if it is detected via the ACC system that the differential speed between the preceding vehicle (1 ) and the following vehicle (2) is negative, wherein during deceleration of the following vehicle (2) the optimum gear is selected.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Fahrsituationswechsel des vorausfahrenden Fahrzeugs (1), bei weichem die Differenzgeschwindigkeit der Fahrzeuge (1 , 2) abnimmt, im folgenden Fahrzeug (2) der aktuelle Gang beibehalten wird.4. The method according to claim 1, characterized in that in a driving situation change of the preceding vehicle (1), in which the differential speed of the vehicles (1, 2) decreases, in the following vehicle (2) the current gear is maintained.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass falls das vorausfahrende Fahrzeug (1) anfährt, beispielsweise bei einer Sfop~and~Go-Verkehrssiiuation, eine langsame Zunahme der Differenzgeschwindigkeit durch das ACC-Sysfem erkannt wird, bevor das folgende Fahrzeug (2) beschleunigt wird, und die Information der Zunahme der Dtfferenzge- schwindigkeit für das Anfahren des folgenden Fahrzeugs (2) verwendet wird, wobei beispielsweise die Gangwahi, die Motordrehzahi und das Kuppiungs- schließverhalten auf das Anfahren des folgenden Fahrzeugs (2) abgestimmt werden. 5. The method according to claim 1, characterized in that if the preceding vehicle (1) starts, for example, in a Sfop ~ and ~ Go traffic situation, a slow increase in the differential speed is detected by the ACC system before the following vehicle (2 ), and the information of the increase in the DTF is used for starting the following vehicle (2), for example, with the gearshift, the engine speed, and the clutch closing behavior being tuned to the starting of the following vehicle (2).
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