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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb
eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 bzw. des Anspruchs 6.
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Es
existieren verschiedene Systeme zu einer vorausschauenden Steuerung
eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges mit dem Ziel einer Kraftstoffeinsparung
und einer Fahrkomforterhöhung umfassend. Dabei wird unter
Berücksichtigung von einer gegenwärtigen Fahrzeugposition,
einem bevorstehenden Geländeprofil (auch Streckenprofil
genannt) und/oder einem Verkehrsaufkommen eine Geschwindigkeit des
Fahrzeuges insbesondere mittels einer so genannten prädiktiven
Tempomatfunktion geregelt, wobei Rollphasen nach Straßenkuppen
und in Gefällstrecken ausgenutzt werden, um die Geschwindigkeit
des Fahrzeuges ohne oder nur mit einer geringen Zufuhr von Antriebsleistung
bzw. einem Antriebsmoment zu erhöhen. Derartige Vorrichtungen
zu einer Ausführung einer solchen Geschwindigkeitsregelung
bzw. prädiktiven Tempomatfunktion werden als IPPC-Anlage
(IPPC = Integrated Predictive Powertrain Control) bezeichnet.
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Ein
derartiges System, welches ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Betreiben eines Fahrzeuges umfasst, ist aus der noch nicht veröffentlichten
Schrift
DE 10 2008 09 174.4 bekannt.
Dabei werden eine gegenwärtige Fahrzeugposition, Informationen über
eine vorliegende Strecke und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt,
wobei anhand der ermittelten Informationen die Fahrzeuggeschwindigkeit
gesteuert und/oder geregelt wird. Weiterhin werden eine vorgegebene
Fahrzeuggeschwindigkeit, eine momentane Fahrstufe, ein momentanes
Antriebs- und/oder Bremsmoment in Abhängigkeit von mindestens
einem Parameter der bevorstehenden Strecke und/oder in Abhängigkeit
von mindestens einem Parameter eines vorausfahrenden Fahrzeuges angepasst,
insbesondere geregelt und/oder gesteuert.
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Nachteilig
ist jedoch, dass der Fahrer keine Rückmeldung darüber
erhält, warum zu einem bestimmten Zeitpunkt eine bestimmte
Fahrstrategie gewählt wird. Daraus kann in nachteiliger
Weise ein vermindertes Verständnis und daraus folgend eine
verminderte Akzeptanz durch den Fahrer für derartige Systeme
folgen, woraus sich ein schlechterer Wirkungsgrad des Systems ableiten
kann.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeuges anzugeben, welche die im Stand
der Technik angegebenen Nachteile überwinden.
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Hinsichtlich
des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch
die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Erfindung
wird mit einer Vorrichtung gelöst, welche die im Anspruch
6 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Beim
erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines
Fahrzeuges wird mittels einer Tempomatfunktion eine Fahrzeuggeschwindigkeit,
eine Fahrstufe, ein Antriebsmoment und/oder ein Bremsmoment in Abhängigkeit
von einem Streckenprofil automatisch gesteuert, wobei Betriebszustände
der Tempomatfunktion auf einer Anzeigeeinheit derart ausgegeben
werden, dass diese vergangenen, aktuellen und/oder zukünftigen
Abschnitten des Streckenprofils zugeordnet sind.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betrieb eines
Fahrzeuges umfasst eine Steuereinheit mit mindestens einer Tempomatfunktion
zu einer automatischen Steuerung einer Fahrzeuggeschwindigkeit,
einer Fahrstufe, eines Antriebsmomentes und/oder eines Bremsmomentes
in Abhängigkeit von einem Streckenprofil. Erfindungsgemäß ist
eine Anzeigeeinheit zu einer optischen Ausgabe von Betriebszuständen
der Tempomatfunktion vorgesehen, wobei die Betriebszustände
vergangenen, aktuellen und/oder zukünftigen Abschnitten
des Streckenprofils zugeordnet sind.
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Durch
die optische Ausgabe der Betriebszustände, welche in gewinnbringenden
Weiterbildungen der Erfindung gemeinsam mit den Abschnitten des
Streckenprofils, einem oder mehreren fahrzeugspezifischen Kennwerten,
rechnerisch ermittelten Werten, Fahrtroutendaten und/oder Verkehrsinformationen,
die jeweils den vergangenen, aktuellen und/oder zukünftigen
Abschnitten des Streckenprofils zugeordnet sind, erfolgt, erhält
der Fahrer eine umfassende Rückmeldung, warum zu einem
bestimmten Zeitpunkt eine bestimmte Fahrstrategie durch die Tempomatfunktion
ausgewählt wird.
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Da
die rechnerisch ermittelten Werte unter anderem auch eine durch
einen jeweiligen Betriebszustand der Tempomatfunktion erzielte Kraftstoffersparnis
und/oder verminderte Schadstoffemission umfassen, kann der Fahrer
eindeutig durch die Fahrstrategie erzielte Vorteile erkennen und
ableiten, woraus eine erhöhte Akzeptanz und ein damit verbundener
hoher Wirkungsgrad der Vorrichtung zum Betrieb des Fahrzeuges resultiert.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher
erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 schematisch
eine eindimensionale Profildarstellung mit als Balken dargestellten
Betriebszuständen einer Tempomatfunktion,
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2 schematisch
eine eindimensionale Profildarstellung mit als Balken dargestellten
Betriebszuständen einer Tempomatfunktion und diesen zugeordneten
Geschwindigkeiten,
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3 schematisch
ein zweidimensionales Geschwindigkeitsprofil,
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4 schematisch
eine zweidimensionale Achsen-Profildarstellung mit einem Streckenprofil und
Abschnitten des Streckenprofils zugeordneten Verkehrsinformationen,
Fahrzeuggeschwindigkeiten, Antriebsmomenten und einer Kraftstoffersparnis,
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5 schematisch
eine zweidimensionale Achsen-Profildarstellung mit einem Streckenprofil und
Abschnitten des Streckenprofils zugeordneten Verkehrsinformationen,
Fahrzeuggeschwindigkeiten, Antriebsmomenten und einem Gefahrenhinweis,
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6 schematisch
eine zweidimensionale Kartendarstellung,
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7 schematisch
eine dreidimensionale Kartendarstellung,
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8 schematisch
ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffverbrauchs-Anzeige,
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9 schematisch
ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffverbrauchs-Anzeige,
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10 schematisch
mehrere Ausführungsformen einer als Mehrzustandsanzeige
ausgeführten Kraftstoffverbrauchs-Anzeige, und
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11 schematisch
eine Kraftstoffverbrauchs-Anzeige zur Darstellung einer Kraftstoffverbrauchs-
und Fahrzeitprognose bei verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 stellt
eine eindimensionale Profildarstellung mit als Balken dargestellten
Betriebszuständen einer Tempomatfunktion dar, welche auf
einer Anzeigeeinheit 1, die beispielsweise als berührungssensibler
Bildschirm ausgebildet ist, anzeigbar ist.
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Die
Tempomatfunktion ist zu einer automatischen Steuerung einer Fahrzeuggeschwindigkeit
v, einer Fahrstufe, d. h. einer Gangwahl eines Getriebes, eines
Antriebsmomentes +M und/oder eines Bremsmomentes –M in
Abhängigkeit von einem Streckenprofil S vorgesehen. Gleichzeitig
soll eine Reisezeit und ein Verschleiß von nicht näher
dargestellten Fahrzeugkomponenten, beispielsweise einer Fahrzeug-Bremse,
möglichst minimiert werden.
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Die
Tempomatfunktion ist insbesondere zur Erzielung eines Kraftstoffverbrauchsvorteils
gedacht, welcher z. B. durch eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit
v vor Straßenkuppen anhand einer Verringerung des Antriebsmomentes
+M und einer anschließenden Erhöhung der Geschwindigkeit
v in einem darauf folgenden Gefälle durch Rollen ohne Zuführung
des Antriebsmomentes +M erzielbar ist.
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Weiterhin
ist die Geschwindigkeit v in einer Senke des Streckenprofils S derart
erhöhbar, dass das Fahrzeug mit einer möglichst
hohen Geschwindigkeit v einen auf die Senke folgenden Anstieg befährt.
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Die
Tempomatfunktion ist dabei für Kraftfahrzeuge, insbesondere
für Lastkraftwagen während der Fahrt auf einer
Autobahn, vorgesehen.
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Um
eine Akzeptanz eines Fahrers für von der Tempomatfunktion
ausgeführte Eingriffe in den Antrieb des Fahrzeuges zu
erhöhen, ist erfindungsgemäß eine Anzeigeeinheit 1 zu
einer optischen Ausgabe der Betriebszustände der Tempomatfunktion
vorgesehen, wobei die Betriebszustände vergangenen, aktuellen
und/oder zukünftigen Abschnitten A1 bis A6 des Streckenprofils
S zugeordnet sind.
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In
der gezeigten Profildarstellung sind Informationen, die dem Fahrer
angezeigt werden sollen, entlang einer Achse aufgetragen dargestellt.
Die Achse repräsentiert dabei typischerweise eine Größe,
welche mit einer Bewegung des Fahrzeuges verknüpft ist,
wie im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Weg s oder
alternativ eine Zeit. Es sind jedoch weitere nicht näher
dargestellte Größen, wie Nah-, Mittel- oder Fernentfernungsbereiche
darstellbar.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Achse abweichend vom
dargestellten Ausführungsbeispiel auch vertikal oder von
rechts nach links ausgerichtet sein. Eine alternativ aufgebrachte,
nicht näher dargestellte Achsenskalierung ist linear, logarithmisch
oder in Abhängigkeit einer Potenzfunktion ausgebildet.
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Auf
der Achse ist weiterhin eine aktuelle Fahrzeugposition P dargestellt.
Diese befindet sich im Nullpunkt der Achse, wenn die Darstellung
lediglich als Vorausschau ausgebildet ist. Alternativ zeigt die
Darstellung sowohl eine Vorausschau als auch eine Rückschau,
so dass die Fahrzeugposition P wie im dargestellten Ausführungsbeispiel
an einer Position nach dem Nullpunkt der Achse angeordnet ist. Die Einbeziehung
der Rückschau führt in vorteilhafter Weise dazu,
dass der Fahrer einen Gesamteindruck über ein Systemverhalten
der Tempomatfunktion erhält und somit ein besseres Verständnis
für die von dieser ausgeführten Eingriffe in den
Antrieb des Fahrzeuges erlangt.
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Weiterhin
kann die Fahrzeugposition P genau oder als ein Aufenthaltsbereich
ausgegeben werden, wobei der Aufenthaltsbereich ein Bereich mit einer
gewissen Aufenthaltswahrscheinlichkeit, beispielsweise gemäß einer
Dichtefunktion, ist.
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Eine
Anpassung an die Bewegung des Fahrzeuges erfolgt durch Verschieben
der Achse samt der anzuzeigenden
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Information
im Anzeigefenster. Dieses Verschieben ist im Weiteren auch als Scrollen
bezeichnet und erfolgt vorzugsweise gekoppelt mit der Fahrzeugbewegung.
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Die
angezeigte Fahrzeugposition P muss weiterhin nicht zwingend konstant
ausgebildet sein, d. h. eine Rate bzw. Länge der Verschiebungen
muss nicht den Änderungen der Bewegungsgröße
entsprechen.
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Des
Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Achsenskalierung
und damit eine Länge der Rück- und/oder Vorausschauhorizonte
im Darstellungsbereich änderbar sind, wobei diese Änderung
in den folgenden Ausführungen auch als Zoom bezeichnet
ist.
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Bei
der dargestellten eindimensionalen Profildarstellung werden die
Informationen, d. h. das Betriebsverhalten der Tempomatfunktion,
direkt über der Achse mit der Bewegungsgröße
dargestellt. Mit Hilfe der Darstellung sind dadurch verschiedene
Bereiche eines bestimmten Systemverhaltens der Tempomatfunktion
unterscheidbar.
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Die
eindimensionale Profildarstellung kann dabei wie im dargestellten
Ausführungsbeispiel aus Balken gebildet sein, welche durch
eine farbliche Unterscheidung und/oder durch eine Unterscheidung hinsichtlich
eines Musters gekennzeichnet sind.
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Für
die Tempomatfunktion, d. h. die so genannte IPPC-Applikation, sind
insbesondere die Betriebszustände im Antriebsstrang des
Fahrzeuges von besonderer Bedeutung. Diese Betriebszustände lassen
sich beispielsweise grob in vier Phasen einteilen, die sich am angeforderten
Antriebsmoment +M und damit am Kraftstoffverbrauch des Fahrzeuges orientieren.
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Dabei
handelt es sich insbesondere um die Phasen Volllast VL, Teillast
TL, "Rollen ohne eingelegten Gang" RoG und "Rollen mit eingelegtem Gang"
RmG, wobei auch andere Einteilungen des Antriebsmomentes +M möglich
sind.
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Diese
vier Phasen sind dem Fahrer in der durchlaufenden Profildarstellung
abhängig von der aktuellen Fahrzeugposition P farblich
oder durch unterschiedliche Muster markiert ausgebbar.
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Das
Antriebsmoment +M stellt dabei einen fahrzeugspezifischen Kennwert
KW dar, welcher sich besonders gut als kennzeichnende Größe
zur Darstellung des Betriebszustandes der Tempomatfunktion eignet,
da vor allem die Rollphasen für eine Kraftstoffersparnis
sorgen und diese für den Fahrer gut erkennbar sind. In
der Phase "Rollen mit eingelegtem Gang" RmG verbraucht das Fahrzeug
aufgrund einer Schubabschaltung des Antriebes keinen Kraftstoff und
in der Phase "Rollen ohne eingelegten Gang" RoG lediglich den Kraftstoff
für einen Leerlaufbetrieb.
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Bei
stärkerem Gefälle ist das Anlegen eines Bremsmoments –M
notwendig, um eine vorgegebene Höchstgeschwindigkeit nicht
zu überschreiten. Das kann in der Darstellung als zusätzliche
Phase „Bremsen" B angezeigt werden. Dabei kann nach Art und
Stärke der eingesetzten Bremsen unterschieden werden, z.
B. eine erste Stufe mit aktiver Motorbremse, eine zweite Stufe mit
zusätzlich aktivem Retarder und eine dritte Stufe mit zusätzlich
aktiver Betriebsbremse. Da beim Bremsen grundsätzlich ein
Gang eingelegt ist, kann statt einer eigenen Phase auch „Rollen
mit eingelegtem Gang" RmG angezeigt werden.
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Die
gezeigte Balkendarstellung erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft,
wenn im Fahrzeug bereits vorhandene Anzeigeeinheiten 1,
welche beispielsweise Bestandteil eines Kombi-Instrumentes oder
einer so genannten Head Unit sind, keine umfangreichen Grafik-Fähigkeiten
aufweisen. Die Balkendarstellung ist zusätzlich auch in
einem Head-Up-Display sehr gut einsetzbar, wobei diese vorzugsweise
eine senkrechte Orientierung aufweisen sollte.
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Da
die beispielsweise mittels eines Navigationssystems empfangene Fahrzeugposition
P ungenau oder fehlerhaft sein kann und zudem die Antriebsstrangoptimierung
abhängig von aktuellen Fahrzeugparametern ständig
neu berechnet wird, kann es sein, dass beispielsweise ein Schaltvorgang nicht
exakt an der angezeigten Fahrzeugposition P erfolgt oder erfolgen
soll. Deshalb ist es vorteilhaft, die Fahrzeugposition P wie bereits
beschrieben nicht genau sondern unscharf in einem Bereich anzuzeigen,
um eine erhöhte Akzeptanz durch den Fahrer zu erzielen.
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In 2 ist
eine vorteilhafte Weiterbildung der in 1 gezeigten
eindimensionalen Profildarstellung mit als Balken dargestellten
Betriebszuständen einer Tempomatfunktion dargestellt.
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Die
Balkendarstellung kann zusätzlich beispielsweise Zahlenwerte
und/oder Piktogramme, welche beispielsweise in 4 näher
dargestellte Verkehrsinformationen VI, darstellen.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Zahlenwerten
um die Fahrzeuggeschwindigkeit v, welche einem oder mehreren der
Abschnitte A1 bis A6 des Streckenprofils S zugeordnet sind.
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Hierbei
sind insbesondere während der Rollphasen auftretenden minimalen
und maximalen Fahrzeuggeschwindigkeiten v dargestellt, wodurch der
Fahrer zusätzliche und exakte Informationen über
ein zu erwartendes Systemverhalten bzw. den zu erwartenden Betriebszustand
der Tempomatfunktion erhält.
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Da
mittels der Tempomatfunktion hauptsächlich die Fahrzeuggeschwindigkeit
v variiert wird, kann auch ein reines zweidimensionales Geschwindigkeitsprofil
gemäß 3 als optische Ausgabe dienen.
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Die
Bezugsgröße der Bewegungsachse, welche die Scroll-Richtung
vorgibt, ist wie bereits beschrieben der Weg s oder die Zeit.
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Als
weitere senkrecht zu der Bewegungsachse angeordnete Achse ist eine
Achse vorgesehen, auf welcher die Fahrzeuggeschwindigkeit v abgetragen
ist.
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Das
Geschwindigkeitsprofil zeigt dabei insbesondere eine von einer Setzgeschwindigkeit v_setz
abweichende Maximalgeschwindigkeit v_max und eine Minimalgeschwindigkeit
v_min in Abhängigkeit vom Weg s, wobei es sich bei der Setzgeschwindigkeit
v_setz um eine vom Fahrer voreingestellte Wunschgeschwindigkeit
des Fahrzeuges handelt.
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In
einer nicht näher dargestellten Weiterbildung sind verschiedene
Bereiche der Fahrzeuggeschwindigkeit v zu einer schnell wahrnehmbaren
optischen Darstellung farblich markiert. Dabei können Bereiche,
in welchen die Fahrzeuggeschwindigkeit v in etwa der Setzgeschwindigkeit
v_setz entspricht, beispielsweise gelb, und Bereiche, in welchen
die Fahrzeuggeschwindigkeit v größer als die Setzgeschwindigkeit
v_setz ist, grün markiert sein. Bereiche, in welchen die
Fahrzeuggeschwindigkeit v geringer als die Setzgeschwindigkeit v_setz
ist, können dagegen rot markiert sein.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung stellt die in 4 gezeigte
zweidimensionale Achsen-Profildarstellung dar. Dabei ist zum einen
das Streckenprofil S als Höhenprofil dargestellt, d. h.
die Höhe h der befahrenen Strecke ist über dem
Weg s aufgetragen.
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Zum
anderen sind ein oder mehrere fahrzeugspezifische Kennwerte KW,
rechnerisch ermittelte Werte W und Verkehrsinformationen VI den
Abschnitten A1 bis A6 des Streckenprofils S zugeordnet und zusammen
mit diesen über der Bewegungsachse abgetragen.
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Bei
den fahrzeugspezifischen Kennwerten KW handelt es sich im dargestellten
Ausführungsbeispiel um die Fahrzeuggeschwindigkeit v und
das Antriebsmoment +M, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit v als Zahlenwert
den Abschnitten A1 bis A6 zugeordnet ist.
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Das
Antriebsmoment +M ist dagegen anhand von farblich unterschiedlich
ausgeführten Balken, welche auf die Abschnitte A1 bis A6
des Streckenprofils S gelegt sind, dargestellt.
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Bei
den rechnerisch ermittelten Werten W kann es sich beispielsweise
um eine Kraftstoffersparnis X handeln. Diese Kraftstoffersparnis
X, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel 0,6 Liter
Kraftstoff beträgt, ist dadurch erzielbar, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit
v vor der Straßenkuppe mittels der Tempomatfunktion automatisch
verringert und die Fahrzeuggeschwindigkeit v in dem sich anschließenden Gefälle
während des "Rollens mit eingelegtem Gang" RmG und während
des "Rollens ohne eingelegten Gang" RoG ohne Zufuhr von Antriebsmoment +M
wieder erhöht.
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Um
den Fahrer zu motivieren, den negativen Effekt der Geschwindigkeitsverminderung
vor der Straßenkuppe zu akzeptieren, kann konkret für
eine solche Ausrollphase an der Straßenkuppe der erwartete
Verbrauchsvorteil mittels der Kraftstoffersparnis X angezeigt werden.
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Die
Verkehrsinformationen VI sind als Piktogramme, d. h. als Symbole,
die Verkehrzeichen wie Geschwindigkeitsbegrenzungen, Überholverbote, ein
starkes Gefälle, Gefahrenstellen oder Unfallschwerpunkte
zeigen, dargestellt und können zusätzlich auch
Informationen über ein aktuelles Verkehrsgeschehen, wie
beispielsweise Umleitungen oder Verkehrsstaus, enthalten. Diese
Informationen sind der Anzeigeeinheit 1 vorzugsweise mittels
des Navigationssystems zuführbar.
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Weiterhin
ist der Zoom des dargestellten Bereichs in Abhängigkeit
von den Höhenwerten im Sichtbereich automatisch vorgebbar
und gegebenenfalls ist zusätzlich ein Höhenmaßstab
anzeigbar.
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Dabei
eignet sich das Höhenprofil besonders gut zur Anzeige der
Tempomatfunktion, da der Fahrer mittels diesem eine sehr gute Vorausschau
auf das Systemverhalten erhält und Systemphasen mit seiner
Sicht auf das Streckenprofil S bzw. Geländeprofil korrelieren
kann.
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Zusätzlich
kann dem Fahrer auch eventuelles Fehlverhalten der Tempomatfunktion
verständlich gemacht werden. Falls beispielsweise aufgrund
eines neu erstellten Tunnels, falscher Messungen oder neu gebauten
Streckenabschnitten das Höhenprofil nicht aktuell ist,
kann der Fahrer dies sofort erkennen und manuell eingreifen, um
ein Fehlverhalten der Tempomatfunktion zu verhindern.
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In
Weiterbildungen der Erfindung sind zusätzlich auch Fahrtroutendaten,
wie beispielsweise eine bereits zurückgelegte oder noch
verbleibende Wegstrecke und/oder eine bereits seit einem Start vergangene
oder bis zum Erreichen eines Zieles verbleibende Zeit, ausgebbar.
Weiterhin können auch weniger oder mehr Informationen über
dem Streckenprofil S abgetragen sein, wobei in vorteilhafter Weise
der Fahrer eine gewünschte Darstellungsweise und die gewünschten
anzuzeigenden Informationen vorwählen kann.
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In
einer weiteren nicht näher dargestellten Ausgestaltung
der Erfindung sind das in der 3 dargestellte
Geschwindigkeitsprofil und die in 4 gezeigte
zweidimensionale Profildarstellung gemeinsam ausgebbar, wobei anhand
dieser kombinierten Darstellung mit einer gemeinsamen Bewegungsachse
dem Fahrer ein umfassendes Bild über das Systemverhalten
der Tempomatfunktion ausgebbar ist und somit eine verbesserte Akzeptanz
dieser erzielbar ist. Dabei ist das Geschwindigkeitsprofil vorzugsweise
unter der zweidimensionalen Profildarstellung angeordnet.
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Die 5 zeigt
eine zweidimensionale Achsen-Profildarstellung mit dem Streckenprofil
S und den Abschnitten A1 bis A6 des Streckenprofils S zugeordneten
Verkehrsinformationen VI, Fahrzeuggeschwindigkeiten v, Antriebsmomenten
+M und einem Gefahrenhinweis.
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Der
Gefahrenhinweis beinhaltet im dargestellten Ausführungsbeispiel,
dass es in einem im Abschnitt A5 auftretenden starken Gefälle
notwendig ist, zumindest kurzzeitig auch die Betriebsbremse des
Fahrzeuges zu betätigen, um ein zusätzliches Bremsmoment –M
zu erzeugen. Dabei ist der Abschnitt A5 vorzugsweise in einer auffälligen
Farbe dargestellt und zusätzlich wird ein Warnsymbol ausgegeben.
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Ferner
besteht die Möglichkeit, dass derartige Warnhinweise oder
andere Hinweise mittels einer akustischen Ausgabeeinheit ausgebbar
sind, woraus eine verbesserte Unterstützung des Fahrers
resultiert.
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In
weiteren nicht näher dargestellten Ausgestaltungen der
Erfindung kann die Anzeigeeinheit 1 auch aus einer oder
mehreren Kontrollleuchten, beispielsweise Glühlampen oder
Leuchtdioden, gebildet sein.
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Somit
ist es möglich, dem Fahrer auch bei einer beschränkten
Grafikfunktion über eine einfache Leuchtanzeige Information über
den Betriebszustand der Tempomatfunktion auszugeben. Dies kann weiterhin
auch mittels An- und Abschalten von Instrumentenanzeigen, eingefärbten
und/oder blinkenden Anzeigen, Piktogrammen oder ähnlichen
erfolgen.
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Im
Folgenden wird eine Anzeigeeinheit 1 beschrieben, welche
aus drei Leuchtdioden der Farben Rot, Gelb und Grün oder
aus einer Leuchtdiode, welche alle drei Farben ausgibt, gebildet
ist. Dabei zeigt die Farbe Rot an, dass mittels der Tempomatfunktion ein
Antriebsmoment +M angefordert wird, die Farbe Gelb gibt das "Rollen
ohne eingelegten Gang" RoG und die Farbe Grün den Schubbetrieb,
d. h. das "Rollen mit eingelegtem Gang" RmG wieder.
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Zusätzlich
kann beispielsweise auch eine vierte Farbe, z. B. Orange, vorgesehen
sein, um dem Fahrer eine Vorausschau auszugeben. Dabei kann die
Ausgabe der Farbe Orange einen Übergang zu der Phase "Rollen
ohne eingelegten Gang" RoG nach einer bestimmten Zeitdauer, z. B.
10 Sekunden, bedeuten.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist gemäß der 6 eine
zweidimensionale Kartendarstellung, vorzugsweise des bereits im
Fahrzeug installierten Navigationssystems, zur Ausgabe der Betriebszustände
der Tempomatfunktion vorgesehen. Dabei sind die bereits beschriebenen Abschnitte
A1 bis A6 des Streckenprofils S und die diesen zugeordneten Betriebszustände
der Tempomatfunktion, die fahrzeugspezifischen Kennwerte KW, die
rechnerisch ermittelten Werte W, Fahrtroutendaten und/oder die Verkehrsinformationen
VI auf dem Kartenbild anzeigbar.
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Die
Darstellung kann dabei beispielsweise wiederum mittels einer Einfärbung,
welche auch halbtransparent ausgeführt sein kann oder in
Form von Piktogrammen oder ähnlichen erfolgen.
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Alternativ
zu der zweidimensionalen Kartendarstellung kann auch eine dreidimensionale
Kartendarstellung, d. h. eine Reliefdarstellung, gemäß der 7 vorgesehen
sein. Besonders vorteilhaft ist, dass die Angabe der Höhe
h des Streckenprofils S sehr ansprechend darstellbar ist.
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Dabei
kann die dreidimensionale Darstellung sowohl schematisch als auch
fotorealistisch erfolgen, wobei ein Höhenrelief überhöht,
d. h. übertrieben, darstellbar ist, um eine deutliche Darstellung
zu erreichen.
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Weiterhin
sind die Abschnitte A1 bis A6 des Streckenprofils S und diesen zugeordneten
Betriebszustände der Tempomatfunktion, die fahrzeugspezifischen
Kennwerte KW, die rechnerisch ermittelten Werte W, Fahrtroutendaten
und/oder die Verkehrsinformationen VI wiederum durch eine Einfärbung,
Piktogramme oder ähnliche Darstellungen ausgebbar.
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Eine
Ausrichtung der Scroll-Richtung erfolgt vorzugsweise angepasst an
die dreidimensionale Darstellung, wobei diese z. B. in Fahrtrichtung
oder in Nordrichtung ausgerichtet ist.
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Wie
bereits beschrieben wird insbesondere das Rollen über Straßenkuppen
von Fahrern bisweilen häufig als negativ wahrgenommen,
da die Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit v deutlich ausfällt.
Meist bewirkt diese Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit v aber
nur geringe Auswirkungen auf eine Gesamtfahrzeit, während
die Kraftstoffersparnis X groß ist.
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Aus
diesem Grund ist es notwendig, dem Fahrer diese hohe Kraftstoffersparnis
X gegenüber einem geringen Geschwindigkeitsnachteil in
geeigneter Weise darzustellen.
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Die
Kraftstoffersparnis X ist auf Basis verschiedener fahrzeugspezifischer
Kennwerte KW und/oder rechnerisch ermittelter Werte W ausgebbar. Diese
Angaben können beispielsweise in "Liter Kraftstoff", "Kosten
Kraftstoff", "CO2" oder ähnlichen
Größen erfolgen.
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Weiterhin
ist es möglich, einen Zeitnachteil auf Basis eines Stundensatzes
auch in Kosten umzurechnen, um somit Gesamtkosten zu ermitteln.
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Die
erzielte Kraftstoffersparnis X durch den Eingriff der Tempomatfunktion
in das Antriebsmoment +M ist z. B. mittels einer situationsbezogenen Darstellung
ausgebbar. Diese Darstellung erfolgt z. B. in Form exakter Zahlenwerte
oder Piktogramme.
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Nachfolgend
sind beispielhaft drei mögliche exakte Ausgaben der Kraftstoffersparnis
X und der zugehörigen Fahrsituation gezeigt:
- 1. "Einsparung an Straßenkuppe: 0,6 Liter = 1 Euro,
Fahrzeitverlängerung: 12 Sekunden",
- 2. "Einsparung durch Rollen ohne Gang: 1,2 Liter = 1,50 Euro,
Fahrzeitverlängerung: 8 Sekunden",
- 3. "Schwung in Senke: Fahrzeitgewinn 6 Sekunden, Verbrauch 0
Liter".
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Alternativ
ist die Kraftstoffersparnis X auch summiert über die gesamte
Fahrt darstellbar.
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Ein
Beispiel hierfür ist ein quantifizierter summierter Tagesverbrauch
und eine summierte Fahrzeitverlängerung Z, welche z. B.
in der Form "Verringerung des Durchschnittsverbrauchs: 0,4 Liter", "Summierte
Fahrzeitverlängerung: 2.1 Minuten" ausgebbar ist.
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Neben
der Kraftstoffersparnis X und der Fahrzeitverlängerung
Z sind weitere nicht näher dargestellte fahrzeugspezifische
Kennwerte KW und/oder rechnerisch ermittelte Werte W als Absolutwerte
oder als Verhältnisgrößen voneinander und/oder
von den Fahrtroutendaten ausgebbar. Hierbei kann es sich z. B. um
eine Höchstgeschwindigkeit, Durchschnittgeschwindigkeiten
oder Kraftstoffverbräuche auf Abschnitten A1 bis A6 des
Streckenprofils handeln.
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Weiterhin
kann gemäß dem in 8 dargestellten
ersten Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffverbrauchs-Anzeige
KA eine Aggregation der Kraftstoffersparnis X und der Fahrzeitverlängerung
Z durch Punkte bzw. Symbole erfolgen.
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Dabei
sind beispielsweise jeder eingesparte Liter Kraftstoff anhand eines
grünen Smileys und jede zusätzliche Minute Fahrzeit
als blaue Uhr dargestellt. Diese Darstellung erfolgt z. B. im Kombiinstrument
des Fahrzeuges.
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In
der 9 ist eine zweite Ausführung der Kraftstoffverbrauchs-Anzeige
KA dargestellt, wobei die Aggregation der Verbrauchseinsparung X
und der Fahrzeitverlängerung Z durch Balken dargestellt sind,
wobei die Darstellung z. B. im Kombiinstrument des Fahrzeuges erfolgt.
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Die 10 stellt
mehrere Ausführungsformen einer als Mehrzustandsanzeige
ausgeführten Kraftstoffverbrauchs-Anzeige KA dar.
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Um
eine maximal mögliche Kraftstoffersparnis X zu erzielen,
ist eine aktive Mitwirkung des Fahrers notwendig. Zumindest muss
der Fahrer die Eingriffe der Tempomatfunktion in das Antriebsmoment +M
des Fahrzeug akzeptieren und tolerieren und diesen nicht durch manuelle
Eingriffe entgegenwirken.
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Deshalb
ist es sinnvoll, dass der Fahrer eine positive Rückmeldung
erhält. Jedoch kann durch vom Fahrer nicht zu beeinflussende
Faktoren, wie z. B. verkehrstechnische Einflüsse, erhöhte
Fahrwiderstände oder vom Fahrer bewusst ausgeführte
Eingriffe, wie Überholen eines dauerhaft langsameren Fahrzeuges,
ein lokal begrenzter Verbrauchsnachteil erzielt werden.
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Bei
einer rein summarischen Darstellung bleibt der Nachteil bzw. der
reduzierte Vorteil zum Teil sehr lange erhalten.
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Dies
wirkt sich demotivierend auf den Fahrer aus, insbesondere wenn möglicherweise
nach der den Kraftstoffverbrauch erhöhenden Situation bewusst
eine Kraftstoff sparende Fahrweise folgte.
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Wird
nun die summarische Darstellung nur auf eine begrenzte Historie
angewandt, stellt sich die positive Rückmeldung für
den Fahrer schneller ein. Das gilt auch für das Gegenteil,
d. h. ein Kraftstoffverbrauch steigerndes Verhalten wirkt sich schneller
auf die summarische Darstellung aus und der Fahrer kann damit auch
wieder schneller sein Verhalten korrigieren.
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Typische
Beispiele für eine begrenzte Historie sind ein bestimmter
Wegabschnitt oder ein bestimmter Zeitraum. Alternativ sind auch
variable Abschnitte möglich.
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Dabei
ist die darzustellende Information, z. B. die summarische Kraftstoffersparnis
X der letzten 30 Kilometer durch drei Zustände beschreibbar,
wobei diese Zustände mittels verschiedener Farben kodierbar
sind. Auch sind graduelle Übergänge zwischen den
Zuständen oder Zwischengrößen, wie ein hoher,
mittlerer oder geringer Vorteil, denkbar.
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Weiterhin
ist der Zustand "Kraftstoffersparnis" beispielsweise anhand der
Farbe Grün, der Zustand "Keine Kraftstoffersparnis" mittels
der Farbe Weiß oder der Zustand "Kraftstoffmehrverbrauch" mittels
der Farbe Rot darstellbar.
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Die
im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigten Ausführungsformen
der als Mehrzustandsanzeige ausgeführten Kraftstoffverbrauchs-Anzeige
KA eignen sich in vorteilhafter Weise zur Ausführung der zuvor
genannten Darstellungsformen.
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Dabei
ist die Kraftstoffverbrauchs-Anzeige KA in den Ausführungsformen
I und II beispielsweise aus einer oder mehreren Kontrollleuchten,
wie z. B. einer einfarbigen oder mehrfarbigen Leuchtdiode und in
der Form III als mehrfarbige Balkenanzeige, ausgeführt.
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Die 11 zeigt
eine Kraftstoffverbrauchs-Anzeige KA zur Darstellung einer Kraftstoffverbrauchs-
und Fahrzeitprognose bei verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten
v.
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Eine
höhere Setzgeschwindigkeit v_setz wirkt sich bei einem
hohem Verkehrsaufkommen oft nur gering auf die Durchschnittsgeschwindigkeit
des Fahrzeuges aus, jedoch hoch auf den Kraftstoffverbrauch.
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Um
diesen Zusammenhang besser darzustellen, kann im Navigationssystem
die Setzgeschwindigkeit v_setz auf Autobahnen als Option für eine
Fahrtroutenberechnung durch den Fahrer vorgegeben werden. Das Verkehrsaufkommen
ist entweder mit Hilfe von aktuellen Verkehrsdaten oder mit Hilfe
von historischen Verkehrsdaten, wie Ganglinien, einbeziehbar.
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Zusätzlich
soll je nach Setzgeschwindigkeit v_setz der zu erwartende Kraftstoffverbrauch
ausgebbar sein. Da eine Simulation des Kraftstoffverbrauchs nicht
exakt mit dem dann wirklich gefahrenen Kraftstoffverbrauch übereinstimmt,
ist der Kraftstoffverbrauch vorzugsweise relativ zwischen verschiedenen
Setzgeschwindigkeiten v_setz gemäß der dargestellten
Kraftstoffverbrauchs-Anzeige ausgebbar.
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- 1
- Anzeigeeinheit
- A1
bis A6
- Abschnitt
- h
- Höhe
- KA
- Kraftstoffverbrauchs-Anzeige
- KW
- Fahrzeugspezifische
Kennwerte
- +M
- Antriebsmoment
- –M
- Bremsmoment
- P
- Fahrzeugposition
- RmG
- Rollen
mit eingelegtem Gang
- RoG
- Rollen
ohne eingelegten Gang
- s
- Weg
- S
- Streckenprofil
- TL
- Teillast
- v
- Fahrzeuggeschwindigkeit
- VI
- Verkehrsinformationen
- VL
- Volllast
- v_max
- Maximalgeschwindigkeit
- v_min
- Minimalgeschwindigkeit
- v_setz
- Setzgeschwindigkeit
- W
- Wert
- X
- Kraftstoffersparnis
- Z
- Fahrzeitverlängerung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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