DE102010055373A1 - Verfahren zur Regelung einer Längsdynamik eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug, in dem das Verfahren angewendet wird - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Längsdynamik eines Kraftfahrzeugs (100) mit den Schritten:–Ermitteln einer eine Umgebung des Kraftfahrzeugs (100) kennzeichnenden Umgebungsgröße (Z0, Zn) mittels einer Objekterkennungseinheit,–Ermitteln einer einen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs (100) kennzeichnenden Fahrzustandsgröße (Zf) mittels einer Fahrzustandserkennungseinheit,–Ermitteln einer Soll-Beschleunigung des Kraftfahrzeugs (100) in Abhängigkeit von der Fahrzustandsgröße (Zf) und der Umgebungsgröße (Z0, Zn),–Regelung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs (100) in Abhängigkeit der Soll-Beschleunigung mittels einer Motorsteuereinheit und einer Bremssteuereinheit.Um eine verbesserte, insbesondere Kraftstoff sparende, Regelung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen, wird die Soll-Beschleunigung zusätzlich in Abhängigkeit eines Gewichtungsfaktors zum Absenken einer Empfindlichkeit des Verfahrens in für das Kraftfahrzeug weniger kritischen Situationen ermittelt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Längsdynamik eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug in dem das Verfahren angewendet wird.
• Verfahren zur Regelung einer Längsdynamik eines Kraftfahrzeugs sind bekannt. Entsprechende Verfahren und/oder Vorrichtungen sind auch als Geschwindigkeitsregelsysteme und/oder Abstandsregelsysteme bekannt. Dabei ist es möglich, bei einer freien Fahrt eine Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einzustellen. Im Falle einer Folgefahrt ist es möglich, einen Sollabstand zu einem vorausfahrenden Objekt einzuhalten bzw. einzustellen. Dazu erforderliche Stelleingriffe können mittels einer Momentenansteuerung einer Antriebseinheit, beispielsweise eines Verbrennungsmotors und/oder mittels einer Bremsvorrichtung zum Einleiten eines Bremsmoments erfolgen. Für entsprechende Stelleingriffe fällt bei Beschleunigungsvorgängen ein Energieverbrauch und bei Bremsvorgängen ein Verschleiß der angesteuerten Bremsvorrichtung an. Aus der DE 42 09 047 C1 ist ein Verfahren zur Regelung des Abstands zwischen fahrenden Fahrzeugen bekannt. Das Verfahren ist unabhängig von einer Art der Abstandserfassung anwendbar. Es wird im Verlauf einer Abstandsregelung durch Auswertung wenigstens der Eigenfahrgeschwindigkeit v₂ und des Lenkwinkels β des Folgefahrzeugs die Fahrsituation in i Klassen eingeteilt, in Abhängigkeit von der klassierten Fahrsituation ein Regelgesetz R_i für die Bremsung der Antriebskraft aus einer Menge von i Gesetzen ausgewählt und das situationsabhängige Regelgesetz für die Gesamtantriebskraft F_a' mit dem auf Sollabstand S_S geregelt werden soll, als Summe der i mit geschwindigkeitsbereichsweise wenigstens flankenüberlappenden Klassierungsfunktionen k_i gewichteten Einzelregelgesetze R_i gebildet.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Regelung der Längsdynamik eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen, insbesondere ein sicheres und zuverlässiges und zudem Kraftstoff sparendes Fahrgeschwindigkeitsregelsystem und/oder Abstandsregelsystem anzugeben, welche in stationären und ungefährlichen Fahrsituationen den Schwerpunkt auf Kraftstoff sparen und welche in dynamischen und mit Gefahr verbundenen Fahrsituationen den Schwerpunkt auf schnelles und sicheres Regelverhalten legen.
• Die Aufgabe ist bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Sollbeschleunigung zusätzlich in Abhängigkeit eines Gewichtungsfaktors zum Absenken einer Empfindlichkeit eines Regelverhaltens in für das Kraftfahrzeug weniger kritischen Situationen ermittelt wird. Vorteilhaft kann der Gewichtungsfaktor in das Ermitteln der Sollbeschleunigung derart eingehen, dass entsprechende Regeleingriffe in für das Kraftfahrzeug weniger kritischen Situationen weniger stark ausfallen, insbesondere eine geringere Verstärkung aufweisen. Im Gegensatz kann vorteilhaft in kritischen Situationen ein schneller und präziser Regeleingriff erfolgen, also mittels des Gewichtungsfaktors eine höhere Verstärkung vorgegeben werden.
• Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist ein Ermitteln des Gewichtungsfaktors in Abhängigkeit einer Ist-Beschleunigung und eines Geschwindigkeitsregelfehlers vorgesehen. Vorteilhaft geben die Ist-Beschleunigung und der Geschwindigkeitsregelfehler ein Maß für die Situation, in der sich das Kraftfahrzeug befindet. Vorteilhaft kann der Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit der Situation ermittelt werden.
• Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist im Folge- bzw. Abstandsregelbetrieb ein Ermitteln des Gewichtungsfaktors in Abhängigkeit eines Abstandsregelfehlers und/oder einer Relativgeschwindigkeit zu einem vorausfahrenden Fahrzeug vorgesehen. Insbesondere im Abstandsregelbetrieb geben die Relativgeschwindigkeit und der Abstand ein Maß für die Situation wieder, in der sich das Kraftfahrzeug befindet. Vorteilhaft kann der Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit der Situation ermittelt werden.
• Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein Multiplizieren von Regelparametern mit dem Gewichtungsfaktor zum Ermitteln der Soll-Beschleunigung vorgesehen. Vorteilhaft kann die Soll-Beschleunigung im Sinne einer Führungsgröße als Eingangsgröße einer entsprechenden Beschleunigungsregeleinheit des Kraftfahrzeugs dienen. Vorteilhaft kann mittels der Beeinflussung der Soll-Beschleunigung durch das Multiplizieren der Regelparameter mit dem Gewichtungsfaktor eine Kreisverstärkung bzw. Regelverstärkung eines entsprechenden Regelkreises zur Regelung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs beeinflusst bzw. eingestellt werden.
• Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, den Gewichtungsfaktor als Kennlinie zu ermitteln, die um eine Nulllage der Ist-Beschleunigung und/oder des Geschwindigkeitsregelfehlers und/oder der Relativgeschwindigkeit und/oder des Abstandsregelfehlers einen wannenförmigen Verlauf, insbesondere einen zweiseitig rampenförmig begrenzten Verlauf, aufweist. Vorteilhaft kann bei geringen Ist-Beschleunigungen und/oder einem geringen Geschwindigkeitsregelfehler und/oder bei einer geringen Relativgeschwindigkeit und/oder bei einem geringen Abstandsregelfehler auf eine vergleichsweise unkritische Situation geschlossen werden. Dies ist im Bereich der Nulllage der Fall, in dem die Kennlinie einen niedrigen Wert aufweist. Für größer werdende Ist-Beschleunigungen und/oder Geschwindigkeitsregelfehler und/oder Relativgeschwindigkeiten und/oder Abstandsregelfehler, steigt die Kennlinie an, was mit einer Erhöhung des Gewichtungsfaktors und damit verbunden einer Erhöhung der Verstärkung des entsprechenden Regelkreises verbunden ist. Vorteilhaft kann so in einem stationären und/oder eingeschwungenen Zustand und/oder bei vergleichsweise geringen Beschleunigungen eine sehr sanfte, Kraftstoff sparende und/oder komfortorientierte Regelung und/oder Steuerung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs erfolgen.
• Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein asymmetrisches Ermitteln des Gewichtungsfaktors vorgesehen. Unter asymmetrischem Ermitteln des Gewichtungsfaktors kann verstanden werden, dass die Kennlinie um die Nulllage der Ist-Beschleunigung und/oder des Geschwindigkeitsregelfehlers und/oder Abstandsregelfehlers und/oder der Relativgeschwindigkeit einen asymmetrischen Verlauf aufweist. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, dass zur Einleitung von beschleunigenden Eingriffen betragsmäßig höhere Regelabweichungen erforderlich sind als zur Einleitung von verzögernden Eingriffen. Vorteilhaft ist grundsätzlich eine erforderliche Verzögerung des Kraftfahrzeugs als kritischer einzustufen, da beispielsweise in einem Folgeregelbetrieb dies mit der Gefahr eines Kollidierens mit dem vorausfahrenden Objekt verbunden ist. Vorteilhaft kann mittels des asymmetrischen Verlaufs sichergestellt werden, dass im Falle einer kritischen Annäherung an das vorausfahrende Objekt schneller eine entsprechend harte Regelung bzw. Reglerparametrierung vorgenommen wird als im gegenteiligen, unkritischen Fall, nämlich dann wenn sich das vorausfahrende Objekt von dem Fahrzeug entfernt. Vorteilhaft kann auf ein Entfernen des vorausfahrenden Objekts sehr sanft, insbesondere Kraftstoff sparend und/oder komfortorientiert reagiert werden, wobei hingegen auf eine drohende Kollision mit höchst möglicher Sicherheit, also schnellen und präzisen Regeleingriffen reagiert werden kann.
• Die Aufgabe ist außerdem bei einem Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Regelung einer Längsdynamik des Kraftfahrzeugs, ausgelegt, eingerichtet und/oder konstruiert zum Durchführen eines vorab beschriebenen Verfahrens gelöst. Es ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separaten Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
• 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Regelung einer Längsdynamik des Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug einem vorausfahrenden Objekt abstandsgeregelt folgt;
• 2 ein Blockschaltbild einer Abstandsregeltempomateinheit inklusive vorgeschalteter und nachgeschalteter Steuer- und/oder Messglieder des in 1 gezeigten Kraftfahrzeugs;
• 3 ein Detailblockschaltbild einer Regleranpassungseinheit sowie einer Geschwindigkeitsregeleinheit des in 1 gezeigten Blockschaltbilds;
• 4 ein weiteres Detailschaltbild der Regleranpassungseinheit sowie einer Abstandsregeleinheit des in 2 gezeigten Blockschaltbilds;
• 5 ein Detailblockschaltbild einer ECO-Zone-Bestimmungseinheit des in 3 gezeigten Blockschaltbilds; und
• 6 ein Detailblockschaltbild einer Logikeinheit des in 3 gezeigten Blockschaltbilds.
• 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100, das einem Objekt 101 folgt, beispielsweise ebenfalls einem Fahrzeug. Das Kraftfahrzeug 100 weist eine Abstandsregeltempomateinheit 5 auf. Mittels der Abstandsregeltempomateinheit 5 ist das Kraftfahrzeug 100 in der Lage, in einem geschwindigkeits- und/oder beschleunigungsgeregelten Zustand selbsttätig dem Objekt 101 zu folgen. Ferner ist die Abstandsregeltempomateinheit 5 dazu ausgelegt, eine Ist-Geschwindigkeit v_ist des Kraftfahrzeugs 100 in Abhängigkeit einer Sollgeschwindigkeit einzustellen, falls sich vor dem Kraftfahrzeug 100 kein Objekt 101 befindet.
• Als Eingangsgrößen gehen in die Abstandsregeltempomateinheit 5 ein Objektpositions- und Zustandsdatenvektor Z_O, ein Vektor mit Fahrzustandsdaten Z_f' sowie ein Vektor mit Umgebungsdaten Z_U ein. Der Vektor Z_U mit Umgebungsdaten kann mittels fahrzeugeigenen Sensoreinheiten und/oder in Kommunikation mit weiteren Einheiten, insbesondere über eine Dateninfrastrukturwolke C, beispielsweise anhand von Kartendaten und/oder satellitengestützter Navigation, erfolgen.
• 2 zeigt ein Blockschaltbild der in 1 gezeigten Abstandsregeltempomateinheit 5 des Kraftfahrzeugs 100. Zur Erzeugung des Objektspositions- und Zustandsdatenvektors Z_0' ist eine Objekterkennungseinheit 1 vorgesehen. Zum Erzeugen des Vektors Z_f mit den Fahrzustandsdaten ist eine Fahrzustandserkennungseinheit 2 vorgesehen. Zum Erfassung und/oder Ermitteln des Vektors Z_U mit den Umgebungsdaten ist eine Umgebungserfassungseinheit 12 vorgesehen, wobei die Umgebungserfassungseinheit 12 insbesondere karten- und satellitengestützt ist.
• Zur Bedienung der Abstandsregeltempomateinheit 5 ist eine Bedien- und Anzeigeeinheit 3 vorgesehen. Diese kommuniziert mit einer Regleranpassungseinheit 4 und tauscht dazu Anzeigedaten S_a und Bediendaten S_b aus. Die Vektoren Z_f, Z_U und Z_O gehen als Eingangsgrößen in die Regleranpassungseinheit 4 ein. Außerdem gehen diese als Eingangsgrößen in eine Geschwindigkeitsregeleinheit 6 sowie eine Abstandsregeleinheit 7 der Abstandsregeltempomateinheit 5 ein. Die Geschwindigkeitsregeleinheit 6 dient zum Beeinflussen der Ist-Geschwindigkeit v_ist des Kraftfahrzeugs 100 und ermittelt dazu eine Soll-Beschleunigung a_{Soll_VR}. Dazu weist die Geschwindigkeitsregeleinheit 6 insbesondere einen Fahrgeschwindigkeitsregler auf.
• Die Abstandsregeleinheit 7 dient zum geregelten Folgen des Objekts 101 und erzeugt dazu eine Soll-Beschleunigung a_{Soll_AR}, insbesondere als Ausgangsgröße eines Abstandsreglers. Die Soll-Beschleunigungen a_{Soll_VR} und a_{Soll_AR} gehen als Eingangsgröße in eine Soll-Beschleunigungskoordinatoreinheit 8 ein, die eine einheitliche Soll-Beschleunigung a_Soll als Ausgangsgröße ausgibt. Die Soll-Beschleunigung a_Soll des Soll-Beschleunigungskoordinators 8 geht als Eingangsgröße in eine Beschleunigungsregeleinheit 9 ein. Der Beschleunigungsregeleinheit 9, die beispielsweise als Führungsregler zum Einstellen der Soll-Beschleunigung a_Soll ausgelegt sein kann, sind eine Motorsteuereinheit 10 sowie eine Bremssteuereinheit 11 des Kraftfahrzeugs 100 nachgeschaltet. Die Motorsteuereinheit 10 steuert einen nicht näher dargestellten Motor des Kraftfahrzeugs 100 und empfängt dazu ein Stellsignal U_m, beispielsweise um ein Motormoment einzustellen und/oder eine Fahrstufenwahl auszuführen.
• Die Bremssteuereinheit 11 steuert eine nicht näher dargestellte Verzögerungsvorrichtung, insbesondere Bremse, des Kraftfahrzeugs 100 und empfängt dazu von der Beschleunigungsregeleinheit 9 ein Stellsignal U_b.
• Erfindungsgemäß steuert die Regleranpassungseinheit 4 zusätzlich die Geschwindigkeitsregeleinheit 6 sowie die Abstandsregeleinheit 7, so dass die Soll-Beschleunigung a_Soll zusätzlich in Abhängigkeit einer Ausgangsgröße der Regleranpassungseinheit 4 ermittelt wird. Dazu gibt die Regleranpassungseinheit 4 einen Gewichtungsfaktor Gain_VR an die Geschwindigkeitsregeleinheit 6. An die Abstandsregeleinheit 7 gibt die Regleranpassungseinheit 4 einen Gewichtungsfaktor Gain_AR aus. Mittels der Gewichtungsfaktoren Gain_VR und Gain_AR werden die Geschwindigkeitsregeleinheit 6 und die Abstandsregeleinheit 7 fahrsituationsabhängig dynamisch parametriert.
• 3 zeigt ein Detailblockschaltbild der in 2 gezeigten Geschwindigkeitsregeleinheit 6 sowie Regleranpassungseinheit 4.
• Die Geschwindigkeitsregeleinheit 6 sowie die Regleranpassungseinheit 4 empfangen als Eingangsgrößen eine Soll-Geschwindigkeit v_Soll des Kraftfahrzeugs 100, welche beispielsweise vom Fahrer über den Tempomathebel als Wunsch- bzw. Setz-Geschwindigkeit vorgegeben werden kann, die Ist-Geschwindigkeit v_Ist des Kraftfahrzeugs 100 sowie eine Ist-Beschleunigung a_Ist des Kraftfahrzeugs 100. Diese Größen gehen in eine ECO-Zone-Bestimmungseinheit 41 für einen Fahrgeschwindigkeitsregler der Geschwindigkeitsregeleinheit 6 ein. Der ECO-Zone-Bestimmungseinheit 41 ist eine Logikeinheit 42 der Regleranpassungseinheit 4 nachgeschaltet. Die Logikeinheit 42 dient zur Aktivierung und Deaktivierung des Gewichtungsfaktors Gain_VR für den Fahrgeschwindigkeitsregler. Entsprechend weist die Logikeinheit 42 als Ausgangsgröße den Gewichtungsfaktor Gain_VR auf.
• An einer Subtraktionsstelle der Geschwindigkeitsregeleinheit 6 wird ein Sollwert/Istwert-Vergleich vorgenommen, wobei von der Sollgeschwindigkeit v_Soll des Kraftfahrzeugs 100 die Ist-Geschwindigkeit v_Ist des Kraftfahrzeugs 100 abgezogen wird. Als Ausgangsgröße der Subtraktionsstelle wird ein Geschwindigkeitsregelfehler v_err ermittelt.
• Der Geschwindigkeitsregelfehler v_err wird mit einem Regelparameter K_v für den Geschwindigkeitsregelfehler v_err verrechnet, insbesondere multipliziert.
• Die Soll-Geschwindigkeit v_Soll des Kraftfahrzeugs 100 geht in eine Bestimmungseinheit 63 der Geschwindigkeitsregeleinheit 6 ein. Die Bestimmungseinheit 63 dient für eine interne Soll-Beschleunigungsermittlung und weist entsprechend eine interne Soll-Beschleunigung a_{Soll_intern} als Ausgangsgröße auf. Die interne Soll-Beschleunigung a_{Soll_intern} kann beispielsweise gemäß der Formel a_{Soll_intern} = d/dt(v_Soll) und/oder a_{Soll_intern} = (v_Soll – v_Ist)/T_v ermittelbar, wobei T_v eine Zeitspanne, insbesondere ein gewünschtes Zeitverhalten, aufweist.
• Die interne Soll-Beschleunigung a_{Soll_intern} wird an einer weiteren Subtraktionsstelle mit der Ist-Beschleunigung a_Ist des Fahrzeugs 100 verrechnet, wobei a_Ist von a_{Soll_intern} abgezogen wird. Als Ausgangsgröße der Subtraktionsstelle ergibt sich ein Beschleunigungsregelfehler a_err, der mit einem Regelparameter K_a für den Beschleunigungsregelfehler a_err verrechnet, insbesondere multipliziert wird.
• Dem Regelparameter K_v ist eine Multiplikationseinheit 61 nachgeschaltet, die das Ausgangssignal bzw. den mit dem Geschwindigkeitsregelfehler v_err verrechneten, insbesondere multiplizierten Regelparameter K_v mit dem Gewichtungsfaktor Gain_VR multipliziert. Dem Regelparameter K_a ist eine weitere Multiplikationseinheit 62 nachgeschaltet. Die weitere Multiplikationseinheit 62 multipliziert den Regelparameter K_a bzw. den mit dem Beschleunigungsregelfehler a_err verrechneten, insbesondere multiplizierten, Regelparameter K_a ebenfalls mit dem Gewichtungsfaktor Gain_VR der Logikeinheit 42 der Regleranpassungseinheit 4. Den Multiplikationseinheiten 61 und 62 ist eine Additionsstelle nachgeschaltet, so dass die Ausgangssignale der Multiplikationseinheiten 61 und 62 addiert werden. Als Ergebnis der Addition liefert die Geschwindigkeitsregeleinheit 6 die Soll-Beschleunigung a_{Soll_VR}.
• 4 zeigt ein Detailblockschaltbild der in 2 gezeigten Regleranpassungseinheit 4 sowie der Abstandsregeleinheit 7. Diese empfangen als Eingangsgrößen einen Ist-Abstand d_Ist zwischen dem in 1 gezeigten Kraftfahrzeug 1 und dem vorausfahrenden Objekt 101, die Objektgeschwindigkeit v_obj des Objekts 101, die Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 100, eine Objektbeschleunigung a_obj des Objekts 101 sowie die Ist-Beschleunigung a_Ist des Kraftfahrzeugs 100. Diese Größen gehen als Eingangsgrößen in eine ECO-Zone-Bestimmungseinheit 43 für die Abstandsregeleinheit 7 bzw. einen Abstandsregler ein. Der ECO-Zone-Bestimmungseinheit 43 der Regleranpassungseinheit 4 ist eine Aktivierungs- und Deaktivierungslogikeinheit 44 nachgeschaltet, die als Ausgangssignal den Gewichtungsfaktor Gain_AR für den Beschleunigungsregler zur Reglerparametrierung ausgibt.
• Die Objektgeschwindigkeit v_obj und die Ist-Geschwindigkeit v_Ist werden an einer Subtraktionsstelle zu einer Relativgeschwindigkeit v_rel zwischen dem Kraftfahrzeug 100 und dem Objekt 101 verrechnet. Die Relativgeschwindigkeit v_rel wird an einer weiteren Subtraktionsstelle mit einer Soll-Relativgeschwindigkeit v_rel,Soll für die Relativgeschwindigkeit v_rel verrechnet. Als Ergebnis ergibt sich ein Relativgeschwindigkeitsregelfehler v_{rel_err}. Die Soll-Relativgeschwindigkeit v_rel,Soll wird mittels einer Differenziereinheit 72 aus einem Soll-Abstand d_Soll berechnet. Der Sollabstand d_Soll wird mittels einer Sollabstandsbestimmungseinheit 71 ermittelt. Die Sollabstandsbestimmungseinheit 71 weist als Eingangsgröße die Ist-Geschwindigkeit v_Ist auf und ermittelt den Soll-Abstand d_Soll, der mittels der Differenziereinheit 72 zu der Soll-Relativgeschwindigkeit v_rel,Soll zwischen dem Kraftfahrzeug 100 und dem Objekt 101 verrechnet wird. Die Soll-Relativgeschwindigkeit v_rel,Soll dient außerdem als Eingangsgröße einer weiteren Differenziereinheit 73, die daraus eine Soll-Relativbeschleunigung a_rel,Soll für eine Relativbeschleunigung a_rel zwischen dem Kraftfahrzeug 100 und dem Objekt 101 ermittelt. Die Relativbeschleunigung a_rel wird mittels einer weiteren Subtraktionsstelle ermittelt, die dazu die Ist-Beschleunigung a_Ist von der Objektbeschleunigung a_obj subtrahiert.
• Der mittels der Sollabstandsbestimmungseinheit 71 berechnete Sollabstand d_Soll wird an einer weiteren Subtraktionsstelle von dem Ist-Abstand d_Ist abgezogen, wobei als Ergebnis ein Abstandsregelfehler d_err ermittelt wird.
• Die in Abhängigkeit der Objektbeschleunigung a_obj und der Ist-Beschleunigung a_Ist ermittelte Relativbeschleunigung a_rel wird mittels einer weiteren Subtraktionsstelle mit dem mittels der Differenziereinheit 73 ermittelten Soll-Relativbeschleunigung verrechnet, wobei die Soll-Relativbeschleunigung a_rel,Soll von der Relativbeschleunigung drei abgezogen wird. Als Ergebnis liefert die Subtraktionsstelle einen Relativbeschleunigungsfehler.
• Die Abstandsregeleinheit 7 weist insgesamt drei Regelparameter K_d, K_vrel sowie K_arel auf. Der Regelparameter K_d wird mit dem Abstandsregelfehler d_err verrechnet, insbesondere multipliziert. Der Regelparameter K_vrel wird mit dem Relativgeschwindigkeitsregelfehler v_{rel_err} verrechnet, insbesondere multipliziert. Der Regelparameter K_arel wird mit dem Relativbeschleunigungsfehler a_{rel_err} verrechnet, insbesondere multipliziert.
• Außerdem weist die Abstandsregeleinheit 7 einen Vorsteuerungsparameter K_{a_ff} auf. Der Vorsteuerungsparameter K_{a_ff} wird mit der Objektbeschleunigung a_obj verrechnet, insbesondere multipliziert.
• Den Regelparametern K_d, K_vrel, K_arel sowie dem Vorsteuerungsparameter K_{a_ff} der Abstandsregeleinheit 7 ist jeweils eine Multiplikationseinheit 74, 75, 76, 77 nachgeschaltet, die den jeweiligen Parameter mit der Ausgangsgröße der Aktivierungs- und Deaktivierungslogikeinheit 44 der Regleranpassungseinheit 4, nämlich dem Gewichtungsfaktor Gain_AR multiplizieren. Den Multiplikationseinheiten 74, 75, 76, 77 ist ein Addierer nachgeschaltet, der alle Ausgangsgrößen der Multiplikationseinheiten 74, 75, 76, 77 zu der Ausgangsgröße der Abstandsregeleinheit 7, nämlich der Soll-Beschleunigung a_{Soll_AR} addiert.
• 5 zeigt ein Detailblockschaltbild der in 3 dargestellten ECO-Zone-Bestimmungseinheit 41. Diese empfängt als Eingangsgrößen, wie auch in 3 ersichtlich, die Soll-Geschwindigkeit v_Soll, die Ist-Geschwindigkeit v_Ist sowie die Ist-Beschleunigung a_Ist. An einer Subtraktionsstelle wird die Ist-Geschwindigkeit v_Ist von der Soll-Geschwindigkeit abgezogen, wobei als Ausgangsgröße der Geschwindigkeitsregelfehler v_err errechnet wird. Der Geschwindigkeitsregelfehler v_err geht zusammen mit der Ist-Geschwindigkeit v_Ist in eine Divisionseinheit 4100 ein, die als Ausgangsgröße einen auf die Ist-Geschwindigkeit v_Ist normierten Geschwindigkeitsregelfehler v_n ausgibt.
• Mittels einer Kennlinienparametereinheit 4130 kann ein Gewichtungsfaktor-Minimalwert G1_VR_min ermittelt werden. Der normierte Geschwindigkeitsregelfehler v_n sowie der Gewichtungsfaktor-Minimalwert G1_VR_min wirken auf eine Kennlinie 4120 für die Bestimmung des Gewichtungsfaktors G1_VR. Die Kennlinie 4120 weist einen wannenförmigen Verlauf auf, genauer einen beidseitig begrenzten rampenförmigen Verlauf, wobei um eine Nulllage des normierten Geschwindigkeitsregelfehlers v_n ein Plateau mit der Höhe des Gewichtungsfaktor-Minimalwertes G1_VR_min vorhanden ist, an den sich zwei rampenförmige Anstiege, nach rechts und nach links anschließen, die in ein jeweils nach Minus ∞ und Plus ∞ gerichtetes Plateau mit einem Wert von 1 übergehen, anschließen.
• Eine Anwendung der Kennlinie 4120 auf den normierten Geschwindigkeitsregelfehler v_n ergibt als Ausgangsgröße einen Gewichtungsfaktor G1_VR aus der Kennlinie 4120.
• Auf die Ist-Beschleunigung a_Ist wird eine Kennlinie 4150 für die Gewichtung des Beschleunigungregelfehlers a_err angewendet. Als Ergebnis liefert die Kennlinie 4150 einen Gewichtungsfaktor G2_VR. Die Kennlinie 4150 kann mittels eines Gewichtungsfaktor-Minimalwertes G2_VR_min einer Kennlinienparametereinheit 4160 parametriert werden, wobei ein Tiefplateau der Kennlinie 4150 die Höhe des Gewichtungsfaktor-Minimalwertes G2_VR_min aufweist. Erfindungsgemäß ist die Kennlinie 4150 asymmetrisch, wobei für negative Ist-Beschleunigungen a_Ist ein steilerer und/oder früherer Anstieg des beidseitigen Rampenverlaufs vorgesehen ist als für positive Ist-Beschleunigungen a_Ist. Dies bietet den Vorteil, dass Bremsungen, die grundsätzlich auf eine kritische Fahrsituation hindeuten, mit einem strafferen Regelverhalten quittiert werden. Als Ausgangsgröße liefert die Kennlinie 4150 den Gewichtungsfaktor G2_VR.
• Die Kennlinie 4150 kann mittels einer Kennlinienparametereinheit 4140 parametriert werden. Die Kennlinienparametereinheit 4140 liefert als Ausgangsgröße eine positive Maximalbeschleunigung a_{pos_max}, eine Positiv-Minimalbeschleunigung a_{pos_min}, eine negative Maximalbeschleunigung a_{neg_max}, eine negative Minimalbeschleunigung a_{neg_min}, die die Grenzen der rampenförmigen Anstiege der Kennlinie 4150 markieren.
• Die Kennlinie 4120 kann mittels einer Kennlinienparametereinheit 4110 parametriert werden. Diese liefert als Ausgangsgrößen einen maximalen positiven normierten Geschwindigkeitsregelfehler v_{n_pos_max}, einen minimalen positiven normierten Geschwindigkeitsregelfehler v_{n_pos_min}, einen maximalen negativen normierten Geschwindigkeitsregelfehler v_{n_neg_max}, einen minimalen negativen normierten Geschwindigkeitsregelfehler v_{n_neg_min}, wobei die normierten maximalen und minimalen Geschwindigkeitsregelfehler die Grenzen der rampenartigen Anstiege der Kennlinie 4120 festlegen.
• Die Ausgangsgrößen der Kennlinienparametereinheit 4110, der Kennlinienparametereinheit 4140 sowie der Kennlinien 4120 und 4150 gehen als Eingangsgröße in eine Vektorbildungseinheit 4151 ein. Diese bildet daraus einen Vektor X_VR als Ausgangsgröße, den die Logikeinheit 42 zur Aktivierung und Deaktivierung der Regleranpassungseinheit 4 als Eingangsgröße empfängt.
• 6 zeigt ein Detailblockschaltbild der Logikeinheit 42 zur Aktivierung und Deaktivierung.
• Als Eingangsgröße empfängt die Logikeinheit 42 den Vektor X_VR.
• Der Vektor X_VR geht als Eingangsgröße in eine Signalselektoreinheit 4220 ein. Die Signalselektoreinheit 4220 gibt als Ausgangsgröße den Gewichtungsfaktor-Minimalwert G1_VR_min und den Gewichtungsfaktor-Minimalwert G2_VR_min an eine Minimumbildungseinheit 4210 aus. Die Minimumbildungseinheit 4210 ergibt als Ausgangsgröße einen Gewichtungsfaktor GR_VR aus.
• Eine Konstantwertbildungseinheit 4230 der Logikeinheit 42 gibt eine Minimal-Ist-Geschwindigkeit v_{Ist_min} aus.
• Ein Logikschalter der Logikeinheit 42 empfängt als Eingangsgrößen den Gewichtungsfaktor GR_VR, den Vektor X_VR, die Minimal-Ist-Geschwindigkeit v_{Ist_min} der Konstantwertbildungseinheit 4230 sowie den konstanten Wert 1. Der Logikschalter der Logikeinheit 42 kann wahlweise einen Ausgang auf den konstanten Wert 1 oder den Gewichtungsfaktor GR_VR schalten, so dass als Ausgangsgröße entweder der Gewichtungsfaktor für den Fahrgeschwindigkeitsregler Gain_VR anliegt, wie in 6 dargestellt, oder wahlweise der konstanten Wert 1.
• Für den Logikschalter kann für eine Aktivierung der Reglerparameterreduzierung, also ein Anlegen bzw. Schalten des Gewichtungsfaktors Gain_VR auf einen Ausgang folgende Aktivierungsbedingung zugrunde gelegt werden: Gain_VR = GR_VR wenn {(v_n < v_{n_pos_min}) ODER (v_n > v_{n_neg_max'})} UND {(a_n < a_{n_pos_min}) ODER (a_n > a_{n_neg_max})} und andernfalls Gain_VR = 1.
• Für eine Deaktivierung der Reglerparameterreduzierung, also ein Anlegen des konstanten Wertes 1 auf den Ausgang des Logikschalters der Logikeinheit 42 kann die folgende Deaktivierungsbedingung zugrunde gelegt werden: Gain_VR = 1, wenn {(v_n > v_{n_pos_max}) ODER (v_n < v_{n_neg_min}) ODER (a_n > a_{n_pos_max}) ODER (a_n < a_{n_neg_min}) ODER (v_ist < v_{ist_min})} oder andernfalls Gain_VR = GR_VR.
• Vorteilhaft kann im stationären Regelbetrieb, beim Geschwindigkeitsregeln und/oder beim Folgeregeln ein sanfteres Regelverhalten in einem quasi stationären Betrieb erzielt werden, was einem menschlichen Fahrer näher kommt, komfortabler empfunden wird und/oder weniger Kraftstoff benötigt.
• Es sind vorgesehen, die Objekterkennungseinheit 1, welche z. B. basieren auf einem Radarsystem und/oder einem Lidarsystem und/oder einem Stereo-Video-Kamerasystem mit nachgeschalteter Bildauswertung mindestens die longitudinale und laterale Position und Zustandsdaten, beispielsweise Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung, der das Kraftfahrzeug 100 umgebenden Objekte 101, insbesondere eines exakt vorausfahrenden Fahrzeugs relativ zu dem eigenen Kraftfahrzeug 100 und/oder zu einer Fahrspur bestimmt. In einer vorteilhaften Ausführung werden die Abstände und Relativgeschwindigkeiten sowie die Beschleunigungen der das Kraftfahrzeug 100 umgebende Objekte relativ zu dem eigenen Kraftfahrzeug 100 bestimmt und alle erfassten Signale in den Messvektor Z_O zusammengefasst.
• Außerdem ist die Fahrzustandserkennungseinheit 2 vorgesehen, welche den Ist-Fahrzustand bestehend aus der Ist-Fahrgeschwindigkeit v_Ist, der Ist-Beschleunigung a_Ist sowie einem Lenkwinkel δ ermittelt und in den Messvektor Z_f zusammenfasst.
• Außerdem ist die Umgebungserfassungseinheit 12 vorgesehen, welche unter Verwendung von Karten aus Navigationssystemen, Video-Bildverarbeitungssystemen sowie von Fahrzeug zu infrastrukturbasierten Systemen, insbesondere einer Dateninfrastrukturwolke C, die Umgebung des Kraftfahrzeugs 100 erfasst und besonders Steigungen und Gefälle einer vorausliegenden Fahrbahn ermittelt und alle erfassten Signale in den Messvektor Z_U zusammenfasst.
• Außerdem ist die Abstandsregeltempomateinheit 5 vorgesehen, die die Ist-Fahrgeschwindigkeit v_Ist und einen Ist-Abstand d_Ist zu dem vorausfahrenden Objekt 101 regelt. Diese weist die Fahrgeschwindigkeitsregeleinheit 6 auf, die eine von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 vorgegebene Wunschgeschwindigkeit regelt. Außerdem weist diese die Abstandsregeleinheit 7 auf, welche einen sicheren Abstand zu dem vorausfahrenden Objekt 101 regelt. Außerdem weist diese die Soll-Beschleunigungskoordinatoreinheit 8 auf, die aus der Soll-Beschleunigung a_{Soll_VR} der Folgeregelung und der Soll-Beschleunigung a_Soll-AR der Folgeregelung beispielsweise durch eine Minimumsbildung eine zu regelnde Soll-Beschleunigung a_Soll bestimmt. Außerdem weist diese eine unterlagerte Beschleunigungsregelung 9 auf, welche das Stellsignal U_m an die Motorsteuereinheit 10 des Motors und ein Stellsignal U_b an eine Bremssteuereinheit 11 einer Bremsvorrichtung des Kraftfahrzeugs 100 liefert.
• Außerdem ist erfindungsgemäß die Regleranpassungseinheit 4 vorgesehen, welche die Gewichtungsfaktoren Gain_VR für die Reglerparameter der Folgeregelung und die Gewichtungsfaktoren Gain_AR zur Reduzierung der Regelparameter der Abstandsregeltempomateinheit 5 liefert.
• Zudem ist die Bedien- und Anzeigeeinheit 3 vorgesehen, welche die vom Fahrer vorgegebene und/oder vorgebbare Wunschgeschwindigkeit v_Soll, die Ist-Fahrgeschwindigkeit v_Ist sowie insbesondere eine Information darüber, ob sich das Kraftfahrzeug 100 in einem Kraftstoff sparenden Regelmodus befindet, auch genannt ECO-Modus, anzeigt. Außerdem bietet die Bedien- und Anzeigeeinheit 3 eine Eingabemöglichkeit, mit der der Kraftstoff sparende Regelmodus an- und/oder ausgeschaltet werden kann.
• Ferner sind das Motorstellglied 10, welches das Stellsignal U_m in dem Motor einstellt und das Bremsstellglied 11, welches das Stellsignal U_b in der Bremsvorrichtung einstellt, vorgesehen.
• Die vorab genannten Komponenten sind in 2 dargestellt.
• 2 zeigt die Reglerparameteranpassung bei der Fahrgeschwindigkeitsregelung. Vorteilhaft werden bei der Regleranpassung Fahrgeschwindigkeitsregelparameter K_v, K_a über den Gewichtungsfaktor Gain_VR in denjenigen Fahrsituationen, in denen Kraftstoff sparendes und gleichzeitiges sicheres Fahren möglich ist, so genannte ECO-Zonen, reduziert. Hierzu ermittelt die ECO-Zonen-Bestimmungseinheit 41 für die Geschwindigkeitsregelung die Fahrsituationen, in denen Kraftstoff sparendes Fahrgeschwindigkeitsregeln möglich ist. Über eine Aktivierungs- und Deaktivierungslogik 42, welche die Zulässigkeit einer Aktivierung und/oder Deaktivierung überprüft, wird der Gewichtungsfaktor Gain_VR an die Fahrgeschwindigkeitsregelung 6 übermittelt. Für zugelassene Fahrsituationen, so genannte ECO-Zonen, in denen Kraftstoff sparendes fahren möglich ist, nimmt der Gewichtungsfaktor Gain_VR Werte kleiner als 1 an. Ansonsten nimmt der Gewichtungsfaktor Gain_VR den Wert 1 an.
• 4 zeigt die Reglerparameteranpassung bei der Abstandsregelung. Grundsätzlich erfolgt die Reglerparameteranpassung derart, dass die Abstandsreglerparameter sowohl für die Rückführung K_d, K_vrel, K_arel als auch für die Vorsteuerung K_{a_ff} über einen den Gewichtungsfaktor Gain_AR in denjenigen Fahrsituationen, in denen Kraftstoff sparendes und gleichzeitiges sicheres Fahren möglich ist, so genannte ECO-Zonen, reduziert werden. Hierzu ermittelt die ECO-Zonen-Bestimmungseinheit 43 für die Abstandsregelung die Fahrsituationen, so genannte ECO-Zonen, in denen Kraftstoff sparendes und gleichzeitiges sicheres Folgefahren möglich ist. Über die Aktivierungs- und Deaktivierungslogik 44, welche die Zulässigkeit der Aktivierung und/oder Deaktivierung im, Abstandsregelmodus überprüft, wird der Gewichtungsfaktor Gain_AR an die Abstandsregeleinheit 7 übermittelt. Für zugelassene Fahrsituationen, so genannte ECO-Zonen, in denen Kraftstoff sparendes Fahren möglich ist, nimmt der Gewichtungsfaktor Gain_AR Werte kleiner als 1 an. Ansonsten nimmt der Gewichtungsfaktor Gain_AR den Wert 1 an.
• 5 zeigt die ECO-Zonen-Bestimmungseinheit 41 für die Fahrgeschwindigkeitsregelung. Die ECO-Zone wird hierbei beispielhaft über zwei Kennlinien 4120 und 4150 ermittelt. Die Kennlinienparameter v_{n_pos_min}, v_{n_neg_max} bzw. a_{pos_min}, a_{neg_max} bilden ein inneres Toleranzband und die Kennlinienparameter V_{n_pos_max}, v_{n_neg_min} bzw. a_{pos_max}, a_{neg_min} bilden ein äußeres Toleranzband für die Geschwindigkeitsregelfehlerkennlinie mit auf die Ist-Fahrgeschwindigkeit normierten Geschwindigkeitsregelfehler v_n als Eingangsgröße und dem Gewichtungsfaktor G1_VR als Ausgangsgröße bzw. für die Fahrzeugbeschleunigungskennlinie mit der Ist-Beschleunigung a_Ist als Eingangsgröße und dem Gewichtungsfaktor G2_VR als Ausgangsgröße. Alle Signale werden im Übergabevektor X_VR zusammengefasst und an die nachtgeschaltete Logikeinheit 42 zur Aktivierung und Deaktivierung weitergeleitet.
• 6 zeigt die Logikeinheit 42 zur Aktivierung und Deaktivierung für die Fahrgeschwindigkeitsregelung. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Aktivierung der Reduzierung der Reglerparameter nur dann erfolgt, wenn sich das System in der inneren ECO-Zone befindet. Dies ist dann der Fall, wenn das System sich gleichzeitig in jeder der die ECO-Zone beschreibenden Kennlinien, d. h. in dem aufgeführten Beispiel der Kennlinie 4120 und der Kennlinie 4150 innerhalb der inneren Toleranzbänder befindet. Die Deaktivierung der Reduzierung der Reglerparameter erfolgt dann, wenn das System sich aus der äußeren ECO-Zone, welche über die äußeren Toleranzbänder und eine Mindestfahrgeschwindigkeit definiert ist, entfernt. Dies ist dann der Fall, wenn sich das System wenigstens außerhalb einer der die äußere ECO-Zone beschreibenden Kennlinien 4120 und 4150, der äußeren Toleranzbänder befindet oder eine Mindestfahrgeschwindigkeit unterschreitet. Dies kann beispielsweise anhand der vorab beschriebenen logischen Bedingungen erfolgen.
• Entsprechend der Darstellung der 5 lassen sich auch Toleranzbänder bzw. Kennlinien zur Aktivierung und Deaktivierung für die Abstandsregelung definieren. Anstelle eines normierten Geschwindigkeitsregelfehler v_n wird für die Abstandsreglung beispielsweise in der ECO-Zonen-Bestimmungseinheit 43 ein auf die Ist-Geschwindigkeit v_Ist normierter Relativgeschwindigkeitsfehler v_{rel_n} als Eingangsgröße für eine die ECO-Zone beschreibenden Kennlinie bestimmt. Für die Abstandregelung kann zusätzlich in vorteilhafter Weise eine weitere die ECO-Zone beschreibende Kennlinie verwendet werden, welche als Eingangsgröße ein auf die Ist-Geschwindigkeit v_Ist normierter Abstandsregelfehler d_{err_n} oder normierter Zeitabstandsfehler verwendet. Die entsprechenden Kennlinienparameter v_{rel_n_pos_min}, v_{rel_n_neg_max} bzw. d_{err_n_pos_min}, d_{err_n_neg_max} bilden entsprechend ein inneres Toleranzband und die Kennlinienparameter v_{rel_n_pos_max}, v_{rel_n_neg_min} bzw. d_{err_n_pos_max}, d_{err_n_neg_min} bilden ein äußeres Toleranzband für die Relativgeschwindigkeitsregelfehlerkennlinie mit dem auf die Ist-Fahrgeschwindigkeit normierten Relativgeschwindigkeitsfehler v_{rel_n} als Eingangsgröße und dem Gewichtungsfaktor G1_AR als Ausgangsgröße bzw. für die Abstandsregelfehlerkennlinie mit dem auf die Ist-Fahrgeschwindigkeit normierten Abstandsregelfehler d_{err_n} als Eingangsgröße und dem Gewichtungsfaktor G2_AR als Ausgangsgröße. Dabei ist es alternativ und/oder zusätzlich möglich, so genannte Kritikalitätskennlinien zu verwenden, die zunächst eine prädizierte Zeit bis zu einer Kollision des Kraftfahrzeugs 100 mit dem Objekt 101, die auch als Time to Collision (TTC) bezeichnet wird, zu bestimmen und dann als Eingangsgröße einen Kehrwert der Time to Collision TTC zu verwenden.
• Bezugszeichenliste

100

Kraftfahrzeug

101

Objekt

1

Objekterkennungseinheit

2

Fahrzustandserkennungseinheit

3

Bedien- und Anzeigeeinheit

4

Regleranpassungseinheit

5

Abstandsregeltempomateinheit

6

Geschwindigkeitsregeleinheit

7

Abstandsregeleinheit

8

Soll-Beschleunigungskoordinatoreinheit

9

Beschleunigungsregeleinheit

10

Motorsteuereinheit

11

Bremssteuereinheit

12

Umgebungserfassungseinheit

41, 43

ECO-Zone-Bestimmungseinheit

42

Logikeinheit

44

Aktivierungs- und Deaktivierungseinheit

61, 62

Multiplikationseinheit

63

Bestimmungseinheit

71

Soll-Abstandsbestimmungseinheit

72, 73

Differenziereinheit

74, 75, 76, 77

Multiplikationseinheit

4100

Divisionseinheit

4120, 4150

Kennlinie

4110, 4130, 4140, 4160

Kennlinienparametereinheit

4151

Vektorbildungseinheit

4210

Minimumbildungseinheit

4220

Signalselektoreinheit

4230

Konstantwertbildungseinheit

G1_VR_min, G2_VR_min

Minimalwert-Gewichtungsfaktor

G1_VR, G2_VR

Gewichtungsfaktor

v_Ist

Ist-Geschwindigkeit

v_{Ist_min}

Minimal-Ist-Geschwindigkeit

v_soll

Soll-Geschwindigkeit

v_err

Geschwindigkeitsregelfehler

v_obj

Objektgeschwindigkeit

v_rel

Relativgeschwindigkeit

v_rel,Soll

Soll-Relativgeschwindigkeit

v_{rel_err}

Relativgeschwindigkeitsregelfehler

v_n

normierter Geschwindigkeitsregelfehler

v_{n_pos_max}

maximaler positiver normierter Geschwindigkeitsregelfehler

v_{n_pos_min}

minimaler positiver normierter Geschwindigkeitsregelfehler

v_{n_neg_max}

maximaler negativer normierter Geschwindigkeitsregelfehler

v_{n_neg_min}

minimaler negativer normierter Geschwindigkeitsregelfehler

K_v, K_a, K_d, K_vrel K_arel

Regelparameter

K_{a_ff}

Vorsteuerungsparameter

Z₀

Objektpositions- und Zustandsdatenvektor

Z_f

Vektor mit Fahrzustandsdaten

Z_U

Vektor mit Umgebungsdaten

C

Dateninfrastrukturwolke

a_{Soll_VR}, a_{Soll_AR}, a_Soll

Soll-Beschleunigung

a_{Soll_intern}

interne Soll-Beschleunigung

a_Ist

Ist-Beschleunigung

a_err

Beschleunigungsregelfehler

a_obj

Objektbeschleunigung

a_rel

Relativbeschleunigung

a_rel,Soll

Soll-Relativbeschleunigung

a_{rel_err}

Relativbeschleunigungsfehler

a_{pos_max}

positive Maximalbeschleunigung

a_{pos_min}

positive Minimalbeschleunigung

a_{neg_max}

negative Maximalbeschleunigung

a_{neg_min}

negative Minimalbeschleunigung

U_m

Stellsignal

U_b

Stellsignal

Gain_VR

Gewichtungsfaktor (Fahrgeschwindigkeitsregelung)

Gain_AR

Gewichtungsfaktor (Abstandsregelung)

d_Ist

Ist-Abstand

d_Soll

Soll-Abstand

d_err

Abstandsregelfehler

X_VR

Vektor

δ

Lenkwinkel

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 4209047 C1 [0002]

Claims (7)

1. Verfahren zur Regelung einer Längsdynamik eines Kraftfahrzeugs (100) mit den Schritten: – Ermitteln einer eine Umgebung des Kraftfahrzeugs (100) kennzeichnenden Umgebungsgröße (Z₀, Z_n) mittels einer Objekterkennungseinheit (1), – Ermitteln einer einen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs (100) kennzeichnenden Fahrzustandsgröße (Z_f) mittels einer Fahrzustandserkennungseinheit (2), – Ermitteln einer Soll-Beschleunigung (a_Soll) des Kraftfahrzeugs (100) in Abhängigkeit von der Fahrzustandsgröße (Z_f) und der Umgebungsgröße (Z₀, Z_n), – Regelung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs (100) in Abhängigkeit der Soll-Beschleunigung (a_Soll) mittels einer Motorsteuereinheit (10) und einer Bremssteuereinheit (11), dadurch gekennzeichnet, dass – die Soll-Beschleunigung (a_Soll) zusätzlich in Abhängigkeit eines Gewichtungsfaktors (Gain_VR, Gain_AR) zum Absenken einer Empfindlichkeit des Verfahrens in für das Kraftfahrzeug weniger kritischen Situationen ermittelt wird.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor (Gain_VR, Gain_AR) in Abhängigkeit einer Ist-Beschleunigung (a_Ist) und eines Geschwindigkeitsregelfehlers (V_err) ermittelt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor (Gain_VR, Gain_AR) in Abhängigkeit einer Relativgeschwindigkeit (v_rel) und eines Abstandsregelfehlers (d_err) ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Soll-Beschleunigung (a_Soll) auf dem Multiplizieren von Regelparametern (K_d, K_vrel, K_arel, K_v, K_a) und/oder Vorsteuerparametern (K_aff) mit dem Gewichtungsfaktor (Gain_VR, Gain_AR) beruht.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor (Gain_VR, Gain_AR) als eine Kennlinie (4120, 4150) ermittelt wird, die um eine Nulllage der Ist-Beschleunigung (a_Ist) und/oder des Geschwindigkeitsregelfehlers (v_err) und/oder der Relativgeschwindigkeit (v_rel) und/oder des Abstandsregelfehlers (d_err) einen wannenförmigen Verlauf, insbesondere einen zweiseitig rampenförmig begrenzten Verlauf, aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor (Gain_VR, Gain_AR) derart ermittelt wird, dass er einen asymmetrischen Verlauf bezüglich der Nulllage der Ist-Beschleunigung (a_Ist) und/oder des Geschwindigkeitsregelfehlers (v_err) und/oder der Relativgeschwindigkeit (v_rel) und/oder des Abstandsregelfehlers (d_err) aufweist.
7. Kraftfahrzeug (100) mit einer Vorrichtung zur Regelung einer Längsdynamik, wobei die Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet, ausgelegt und/oder konstruiert ist.

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