DE102014215259B4 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Wählen eines Fahrmodus an einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Verfahren zum automatischen Wählen eines Fahrmodus an einem Kraftfahrzeug während der Fahrt entlang eines Fahrweges, umfassend die Schritte – Erfassen von eine Fahrsituation beschreibenden Fahrsituationsinformationen, die Vorausschau-Informationen umfassen, die den in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrweg betreffen, – Auswählen eines Fahrmodus von mehreren möglichen Fahrmodi, und – Einstellen des Fahrmodus am Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weitere Schritte aufweist, umfassend: (a) Erfassen von Fahrsituationsinformationen, indem Fahrsituationsereignisse beschreibende Fahrsituationsinformationen detektiert werden, wobei vorbestimmten Fahrsituationsereignissen jeweils zumindest ein Indikatorwert zugeordnet ist, der die Bedeutung des entsprechenden Fahrsituationsereignisses für einen der zur Auswahl stehenden Grundfahrmodus des Kraftfahrzeugs anzeigt, (b) Addieren des bzw. der Indikatorwerte zu jeweils einem Zähler, wobei für einen jeden Grundfahrmodus ein separater Zähler vorgesehen ist und die Indikatorwerte für einen der Grundfahrmodi dem Zählerstand des entsprechenden Zählers hinzugefügt wird, (c) Wiederholen der Schritte (a) und (b), wobei nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer und/oder bei Erreichen eines bestimmten Schwellenwerts eines der Zähler und/oder bei Vorliegen eines bestimmten Triggersignals eine Auswahl des Grundfahrmodus vorgenommen wird, wobei der ausgewählte Grundfahrmodus der des Zählers mit dem höchsten Zählerstand nach Ablauf der bestimmten Zeitdauer oder der des Zählers, der den bestimmten Schwellenwert erreicht hat, ist, und (d) Rücksetzen der Zähler nach der Auswahl des Grundfahrmodus.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Wählen eines Fahrmodus an einem Kraftfahrzeug.
• Es gibt Kraftfahrzeuge mit einem sogenannten Fahrerlebnisschalter, mit dem manuell unterschiedliche Fahrmodi auswählbar sind. Typische Fahrmodi sind Komfort, Sport und Ökonomie (wirtschaftliches Fahren). In den einzelnen Fahrmodi werden vor allem unterschiedliche Motor- und Getriebeeinstellungen vorgenommen. Darüber hinaus können das Dämpfungsverhalten und die Härte eines Fahrwerkes oder weitere Komponenten des Kraftfahrzeugs angepasst werden.
• Aus der DE 43 40 289 A1 ist ein Verfahren und eine Anordnung zum Steuern von Betriebsuntersystemen eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei ein Aufhängungssystem, eine Motorsteuerung, eine Fahrzeugservolenkung, eine Kraftübertragungssteuereinrichtung und eine Sitzsteuereinrichtung angesteuert werden können. Mit der Kraftübertragungssteuereinrichtung werden beispielsweise die Schaltpunkte für das Getriebe verändert. Mit dieser Anordnung kann eine Sport-, Reise- oder Luxusfahrweise oder eine Geländefahrweise oder eine andere Fahrweise ausgewählt werden.
• In der DE 11 2010 003 590 T5 ist eine Dynamik-Benutzerschnittstelle für ein Fahrzeug beschrieben, mit dem unterschiedliche Sub-Systeme, wie zum Beispiel Motor, Getriebe, Ventile im Abgassystem, Radaufhängung, einstellbares aerodynamisches Bauteil, System zur Stabilitätsregelung, System zur Antriebschlupfregelung, Lenk-Feedback-System, Bremssystem individuell einstellbar sind.
• Aus der EP 2 233 388 A2 ist ein Verfahren zum Auswählen eines Fahrmodus bekannt, das insbesondere für Motorräder vorgesehen ist. Hierzu ist eine spezielle Anordnung von Betätigungselementen vorgesehen, mit welchen zwischen einzelnen Fahrmodi umgeschaltet werden kann.
• Aus der DE 10 2007 023 569 A1 geht eine Antriebskraftsteuerung für Fahrzeuge hervor, bei welchen durch einen Modus-Wählschalter ein Betriebsmodus ausgewählt werden kann. Eine Recheneinheit einer Motor-Steuervorrichtung gibt den Anforderungsmodus an eine Drosselklappensteuerungs-Recheneinheit sowie eine Getriebesteuerungs-Recheneinheit als Steuermodus für die Drosselklappen-Öffnungssteuerung und die Transmissionssteuerung weiter. Eine Steuermodusentscheidungs-Recheneinheit erfasst die Motortemperatur und erzwingt während des Warmlaufens des Motors einen hierfür angemessenen Betriebsmodus.
• Aus der DE 10 2011 078 270 A1 geht ein Verfahren hervor, das vor allem für Hybridfahrzeuge vorgesehen ist. Bei diesem Verfahren werden Indikatorwerte für Betriebsstrategien erfasst und geografischen Daten zugeordnet abgespeichert. Mittels der Betriebsstrategien wird die Art der Bereitstellung der benötigten Energie vorgegeben und/oder der Verbrauch an maximal zustehender Energieanteil zugewiesen. Die Betriebsstrategien werden anhand des Ortes des Hybridfahrzeuges und der sich hierdurch ergebenden Indikatorwerte ausgewählt.
• In der DE 10 2009 007 950 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bereitstellung von Informationen über Fahrsituationen beschrieben, wobei die Informationen über Fahrsituationen entlang einer Fahrstrecke mit einer Sensoreinrichtung erfasst werden und zusammen mit der jeweiligen Position des Fahrzeuges entlang der Fahrstrecke abgespeichert werden. Bei erneutem Abfahren der Fahrstrecke werden die jeweiligen Informationen über die Fahrstrecke aus einem Fahrprotokoll ausgelesen. Diese Informationen können einem Fahrzeug mit Hybridantrieb zur Verfügung gestellt werden, um Antriebs- und Bremsleistung in entsprechend geeignetem Maße bereitzustellen. Die Fahrsituationen werden hierbei lediglich bezüglich ihrer Wirkung auf das Fahrzeug erfasst und gespeichert. Es findet keine Analyse von Karteninformationen statt. Dieses Verfahren ermöglicht die Bereitstellung von Vorausschauinformationen über bereits abgefahrene Fahrstrecken.
• Aus der EP 1 355 209 A1 geht ein Fahrzeugsteuersystem hervor, bei dem automatisch ein bestimmter Fahrmodus ausgewählt wird. Hierbei werden Informationen, wie das Fahrzeug gefahren wird, ausgewertet. Als Fahrmodi stehen ein Normalmodus, ein Sportmodus und ein Zugmodus, bei dem ein Anhänger gezogen wird, zur Verfügung.
• Aus der WO 2007/107363 A1 geht ein Verfahren zum Steuern zumindest eines Fahrzeug-Subsystems hervor, wobei bei der Steuerung des Fahrzeug-Subsystems der Fahrstil des Fahrers berücksichtigt wird. Der Fahrstil des Fahrers wird anhand der erfolgten Längs- und Querbeschleunigung bestimmt.
• Aus der DE 10 2011 010 714 A1 geht ein Kraftfahrzeug hervor, bei dem zumindest zwischen einem ersten und einem zweiten Betriebsmodus umgeschaltet werden kann. Mittels einer Steuereinheit wird der Fahrstil des Fahrers bewertet und je nach dem Ergebnis der Bewertung der erste oder der zweite Betriebsmodus aktiviert.
• In der DE 10 2010 041 539 A1 ist ein Kraftfahrzeug beschrieben, in dem verschiedene Fahrmodi mittels eines Wahltasters auswählbar sind, wobei ein auf verbrauchsarmes Fahren zielender ECO-Fahrmodus vorgesehen ist.
• In der DE 10 2010 023 077 A1 ist ein Fahrzeug beschrieben, bei dem automatisch die Ergonomie des jeweiligen Fahrzeugsitzes verändert wird. Insbesondere wird die Position von Seitenwangen einer veränderten Fahrweise des Fahrzeuges angepasst.
• Aus der DE 10 2008 056 858 A1 ist es bekannt, für ein Hybridfahrzeug, ausgehend von dessen momentaner Position, die Fahrtroute vorausschauend nach einem Routenabschnitt dahingehend zu untersuchen, ob sich ein Effizienzvorteil ergibt, wenn das Fahrzeug in dem Routenabschnitt von einem verbrennungsmotorischen Antriebsmodus in einen elektromotorischen Antriebsmodus umgeschaltet wird.
• Aus der DE 10 2009 007 950 A1 ist es bekannt, auf einer Fahrtstrecke mit einem Fahrzeug während der Fahrt Fahrzustandsgrößen zu erfassen und die entsprechenden Daten zusammen mit einer jeweils dazu gehörigen Positionsinformation zu speichern. Anhand des so gebildeten Fahrtprotokolls kann das Fahrzeug bei einem erneuten Befahren derselben Fahrtstrecke im Voraus geplant in einen geeigneten Betriebszustand versetzt werden, beispielsweise welche Anteile der Antriebs- und Bremsleistung von dem Verbrennungsmotor geleistet werden und welche entsprechenden Anteile von der Elektromaschine geleistet werden. Damit kann eine vorausschauende Beeinflussung der Betriebszustände ausgewählter KFZ-Komponenten erreicht werden.
• Aus der DE 43 40 289 A1 ist es bekannt, Parameter zum Betrieb einer Anzahl von Fahrzeug-Betriebsuntersystemen in einem Fahrzeugcontroller zu speichern und für einen Fahrzeugführer auswählbar bereitzustellen.
• In der WO 2007/107363 A1 wurde beschrieben, ein Fahrzeug-Subsystem in Abhängigkeit vom Fahrstil des Fahrzeugführers einzustellen.
• Aus der DE 10 2011 006 741 A1 ist eine Steuerung für ein Automatik-Getriebe in einem Kraftfahrzeug bekannt, das derart vorausschauend ausgebildet ist, dass eine entlang der Fahrtstrecke voraus liegende Kurven detektiert wird und dass ein für die Kurvendurchfahrt geeigneter Gang des Automatikgetriebes entsprechend einer der Kurve zugeordneten Referenzgeschwindigkeit bestimmt wird. In der DE 36 27 718 A1 wurde ebenfalls ein Automatik-Getriebe beschrieben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Auswählen eines Fahrmodus zu schaffen, die eine möglichst optimale und angenehme Einstellung des Fahrmodus für den Fahrer bewirken.
• Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
• Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum automatischen Wählen eines Fahrmodus an einem Kraftfahrzeug während der Fahrt entlang eines Fahrweges werden folgende Schritte ausgeführt:
• – Erfassen von eine Fahrsituation beschreibenden Fahrsituationsinformationen,
• – Auswählen eines Fahrmodus von mehreren möglichen Fahrmodi, und
• – Einstellen des Fahrmodus am Kraftfahrzeug.
• Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Fahrsituationsinformationen Vorausschau-Informationen umfassen, die den in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrweg betreffen. Hierdurch wird der Fahrmodus auf den vor dem Kraftfahrzug liegenden Fahrweg abgestimmt. Mit der Auswahl des Fahrmodus wird der zu fahrende Fahrweg antizipiert. Dadurch liegt ein für den aktuellen Fahrweg optimaler Fahrmodus vor. Bei den bekannten Verfahren wird der Fahrmodus ausschließlich anhand von Informationen, die auf dem bisher abgefahren Fahrweg erlangt wurden, gewählt. Ändert sich jedoch die Charakteristik des Fahrweges, dann ist der eingestellte Fahrmodus nicht korrekt den Erfordernissen angepasst.
• Das Verfahren wird weiterhin mit folgenden Schritten ausgeführt:
• (a) Erfassen von Fahrsituationsinformationen, indem Fahrsituationsereignisse beschreibende Fahrsituationsinformationen detektiert werden, wobei vorbestimmten Fahrsituationsereignissen jeweils zumindest ein Indikatorwert zugeordnet ist, der die Bedeutung des entsprechenden Fahrsituationsereignisses für einen der zur Auswahl stehenden Fahrmodus des Kraftfahrzeugs anzeigt,
• (b) Addieren des bzw. der Indikatorwerte zu jeweils einem Zähler, wobei für einen jeden Fahrmodus ein separater Zähler vorgesehen ist und die Indikatorwerte für einen der Fahrmodi dem Zählerstand des entsprechenden Zählers hinzugefügt wird,
• (c) Wiederholen der Schritte (a) und (b), wobei nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer und/oder bei Erreichen eines bestimmten Schwellenwerts eines der Zähler und/oder bei Vorliegen eines bestimmten Triggersignals eine Auswahl des Fahrmodus vorgenommen wird, wobei der ausgewählte Fahrmodus der des Zählers mit dem höchsten Zählerstand nach Ablauf der bestimmten Zeitdauer oder der des Zählers, der den bestimmten Schwellenwert erreicht hat, ist.
• (d) Rücksetzen der Zähler nach der Auswahl des Fahrmodus.
• Bei ein Verfahren können die Indikatorwerte, die den Fahrsituationsereignissen zugeordnet werden, vorbestimmte Werte aber auch ein- oder mehrdimensionale Funktionen sein, die von weiteren Parametern, wie z. B. der aktuellen Fahrgeschwindigkeit, Beschleunigung, etc. abhängen.
• Die Vorausschau-Informationen werden vor allem automatisch erfasst, so dass der Fahrmodus selbsttätig optimal eingestellt wird. Zum Erfassen von Vorausschau-Informationen können unterschiedliche Sensoren, wie z. B. eine Kamera, ein Radar oder ein Lidar verwendet werden. Es können auch Navigationsdaten verwendet werden, insbesondere Routendaten, die den zu befahrenden Fahrweg beschreiben. Die Routendaten umfassen Daten zum Routenverlauf, die den Ort des Fahrwegs beschreiben, und Routenattribute, die die Eigenschaften des Fahrwegs beschreiben. Routenattribute beschreiben bspw. die Art der Straße (innerorts, Landstraße, Autobahn, schmaler und/oder nicht asphaltierter Fahrweg, etc., oder Verkehrsschilder und insbesondere Geschwindigkeitsbeschränkungen, Topographie). Weiterhin sind Verkehrsdaten und Wetterdaten als Vorausschau-Informationen geeignet. Es können auch ortsspezifische Vorausschau-Informationen verwendet werden, die gemäß dem aus der DE 10 2009 007 950 A1 bekannten Verfahren beim Abfahren eines Fahrweges gewonnen worden sind und beim wiederholten Abfahren des Fahrweges aufgerufen werden.
• Die Vorausschau-Informationen umfassen vorzugsweise Daten von einem oder mehrerer der folgenden Typen:
  Ortskoordinaten (Navigationssystem), Ortsflags (Navigationssystem, Internet), Routendaten (Navigationssystem), Bilddaten (Kamera), Abstands- und/oder Abmessungsdaten wie Höhe, Breite und/oder Länge von Hindernissen und weiteren Verkehrsteilnehmern sowie die aktuellen und antizipierten Bewegungsdaten wie Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Richtung, vorhergesagte Trajektorie, vorhergesagte Geschwindigkeit und/oder vorhergesagte Beschleunigung weiterer Verkehrsteilnehmer (Radar, Lidar, Kamera, Ultraschallsensoren), Staumeldungen (Verkehrsinformationssystem, Internet), Wetter-/Witterungsdaten (Niederschlags-/Feuchtigkeitssensor, Helligkeitssensor, Temperatursensor, Luftdrucksensor, Seitenwindsensor, Wetterinformationssystem, Wetterradar, Internet) und Daten, die vom Fahrer gesetzte oder eingestellte Indikatoren, wie z. B. einen Blinker, eine Fahrpedalstellung, einen Lenkwinkel, beschreiben.
• Anhand der Vorausschau-Informationen werden vorausschauend insbesondere eine Slalomkurserkennung, eine Rennstreckenerkennung, eine Stadteinfahrt, eine Abbiegewunscherkennung, eine Erkennung zähen Verkehrs, eine Stauerkennung, eine Überholwunscherkennung, eine Straßenqualitätserkennung, eine Quer- und Längsbeschleunigungs-Vorausschau bzw. Kurvenfahrterkennung, eine Erkennung eingeschränkter Sicht, eine Seitenwinderkennung und/oder eine Gefahrensituationserkennung durchgeführt.
• Die Fahrsituationsinformationen können die aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeuges und/oder die vergangene Fahrsituation des Kraftfahrzeuges beschreibende Informationen umfassen.
• Die einzelnen Fahrmodi unterscheiden sich durch einen oder mehrere Steuerparameter zum Ansteuern zumindest eines der folgenden Systeme: Lenkungsübersetzung, Lenkungsunterstützung, Fahrwerksdämpfung, Fahrwerksfederung, Wankstabilisierung, Niveauregulierung, Reifenbeeinflussungssysteme, Radsturzregelungssysteme, Fahrdynamikregelsystem, Systeme zur Beeinflussung des Eigenlenkverhaltens (Hinterachslenkung, Antriebsmomentenverteilung, insbesondere Torque-Vectoring, Bremsmomentenverteilung, insbesondere Giermomentenregelung, Differenzial, Regelung der Wankmomentverteilung), Fahrerassistenzsysteme wie zum Beispiel Geschwindigkeitsregelung, Stauassistent, Verzögerungsassistent, Spurwechselassistent und/oder Spurhalteassistent, Getriebesteuerung, Motorsteuerung, Motorlager, Abgassystemklappensteuerung, Motorsoundgenerator außen und innen, Aerodynamiksystem wie zum Beispiel Spoiler-, Diffusor- und/oder Klappensteuerungssystem, Sitzwangensteuerung, Gurtstraffer, Audiosteuerung, Innenlichtsteuerung, Außenlichtsteuerung, Spiegelheizung, Scheibenheizung, Klimaautomatik, Telefoneinrichtung, Steuerung eines Allradantriebs, Fahrpedalsteuerung, Bremssteuerung, Rekuperationssteuerung, Steuerung der Lastreserve eines Elektromotors.
• Vorzugsweise können neben vorbestimmten Grundfahrmodi weitere Fahrmodi ausgewählt werden. Den Grundfahrmodi ist jeweils ein separater Zähler zum Addieren der Indikatorwerte zugeordnet. Die weiteren Fahrmodi, die auch als Nebenfahrmodi bezeichnet werden, werden nach weiteren Kriterien ausgewählt. Zum Beispiel kann als Grundfahrmodus ein Sportmodus ausgewählt werden, wobei es drei unterschiedliche Sportmodi für die Autobahn, Landstraßen und Nebenstraßen gibt, die sich geringfügig unterscheiden und automatisch in Abhängigkeit eines von einem Navigationssystem zur Verfügung gestellten Straßentyps ausgewählt werden. Diese Nebenfahrmodi bewirken somit eine feinere Aufspaltung der Grundfahrmodi. Da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Fahrmodi automatisch ausgewählt werden, können beliebig viele Fahrmodi zur Verfügung gestellt werden, um das Kraftfahrzeug sehr präzise auf die jeweiligen Anforderungen abzustimmen.
• Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann in bestimmten Fahrsituationen eine Umschaltung des Fahrmodus verhindert werden. Dies ist beispielsweise zweckmäßig in Kurvenfahrten. Hierbei kann eine Umschaltverhinderung auch in Verbindung mit der aktuellen Querbeschleunigung und/oder Geschwindigkeit festgelegt werden.
• Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auswählen eines Fahrmodus umfasst eine Datenquelle zur Bereitstellung von Informationen, die eine Fahrsituation beschreiben, eine zentrale Steuereinrichtung, die mit der Datenquelle verbunden und derart ausgebildet ist, dass sie anhand der die Fahrsituation beschreibenden Daten einen Fahrmodus aus mehreren möglichen Fahrmodi auswählen kann, und eine Steuersignalverteileinrichtung, welche von der zentralen Steuereinrichtung erzeugte Steuersignale an Steuer-Subsysteme verteilt, sodass die Steuersignale die Einstellung bestimmter Parameter an die Steuer-Subsysteme bewirken. Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Datenquelle derart ausgebildet ist, dass sie Fahrsituationsinformationen bereitstellen, die Vorausschau-Informationen umfassen, die den in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrweg betreffen.
• Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
• 1 eine Fahrmodus-Wählvorrichtung in einem Blockschaltbild,
• 2 schematisch logische Module eines Verfahrens zum Auswählen eines Fahrmodus in einem Blockschaltbild,
• 3 eine Auflistung von Fahrsituationen, zugehörigen Fahrereignissen und zugehörigen Detektionsalgorithmen sowie weitere Informationen zur Vorausschau in einer Tabelle,
• 4 eine alternative Ausführungsform eines Verfahrens zum Auswählen des Fahrmodus in einem Blockschaltbild
• 5 Bewertungsbereiche bzw. -zonen für die Bewertung von Fahrereignissen in einem zweidimensionalen Koordinatensystem,
• 6 Bewertungsbereiche für die Bewertung von Fahrereignissen in einem dreidimensionalen Koordinatensystem,
• 7a–7d jeweils schematisch eine Fahrsituation, und
• 8a–8c jeweils schematisch eine Modifikation des Auswahlverfahrens.
• Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrmodus-Wählvorrichtung 1 ist in 1 in einem Blockschaltbild dargestellt. Eine Fahrmodus-Wählvorrichtung ist in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Automobil, Motorrad, Lastkraftwagen und/oder Bus installiert. Diese Fahrmodus-Wählvorrichtung 1 umfasst mehrere Sensoren 2 zum Erfassen von Fahrinformationen und weitere Datenquellen, wie z. B. eine Datenschnittstelle 3 zum Internet 4 und einen Datenspeicher 5. Mit der Datenschnittstelle können Verkehrs- und Wetterinformationen empfangen werden. Der Datenspeicher dient zum Speichern von ortsspezifischen Fahrsituationsinformationen, die beim wiederholten Abfahren des Fahrweges abgerufen werden können, so wie es aus der DE 10 2009 007 950 A1 bekannt ist. Hierbei werden bei einem früheren Abfahren des jeweiligen Ortes die Fahrsituationen erfasst und mit den entsprechenden Ortskoordinaten verknüpft abgespeichert. Beim erneuten Abfahren dieses Ortes können die ortspezifischen Fahrsituationsinformationen abgerufen werden.
• Die Sensoren 2 sind bspw. ein oder mehrere Abstandssensoren in Fahrtrichtung nach vorne und/oder nach hinten (Radar, Kamera, Lidar, Ultraschallsensor), eine Kamera mit Bilderkennung zur Umfeldanalyse, Helligkeitssensor, Pedalstellungssensoren, Drucksensoren (Öldruck, Luftdruck von Reifen und/oder Luftfederung), Energiespeichersensoren von Kraftstofftank und/oder elektrischen Akkumulator, Lastsensoren zur Detektion von mechanischen Momenten oder elektrischer Last, ein Navigationssystem und/oder zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit, Längs- und/oder Querbeschleunigung, Lenkradstellung, Neigungswinkel (Wankstabilisierung), Ort (z. B. Navigations-System), Getriebestellung, Drehzahl (von Motor, Antriebswelle und/oder einzelnen Rädern), des Kraftstoffverbrauchs, von Temperaturen (z. B. von Motor, Innenraum, Öl, Kühlwasser, Außentemperatur) ausgebildet.
• Die Sensoren 2 und die weiteren Datenquellen 3, 5 sind mit einer Datenquellensteuereinrichtung 6 verbunden, welche die entsprechenden Daten aus den Datenquellen ausliest, ggfs. vorverarbeitet und an eine zentrale Steuereinrichtung 7 weiter leitet. Die Vorverarbeitung in der Datenquellensteuerung 6 kann einzelne Signale dahingehend aufbereiten, dass ihr Rauschanteil vermindert wird, sie normiert werden und/oder digitalisiert werden. Weiterhin können zusätzliche bzw. synthetische Signale erzeugt werden, indem Signale unterschiedlicher Eingangsquellen miteinander verknüpft werden. Bspw. kann aus den Drehzahlen der einzelnen Räder eines Autos und dem Lenkradeinschlag der Gierwinkel bzw. die Giergeschwindigkeit berechnet werden. Weiterhin kann aus den Drehzahlen der einzelnen Rädern und der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit ein Schlupf und damit auch die Reibwerte zwischen den Rädern und dem Fahrbahnbelag berechnet werden. Dem Fachmann sind viele derartiger zusätzlicher Signale bekannt, die aus mehreren Sensorsignalen oder den weiteren Datenquellen abgeleitet werden. Diese weiteren Signale werden in der Datenquellensteuereinrichtung 6 generiert.
• Die von den Sensoren 2 und weiteren Datenquellen 3, 5 gelieferten Fahrinformationen geben den Fahrzustand des Kraftfahrzeuges wieder. Sie können in Fahrerverhaltensinformationen und/oder Fahrdynamikinformationen unterteilt werden. Fahrerverhaltensinformationen beschreiben das Verhalten des Fahrers des Fahrzeuges. Fahrerverhaltensinformationen umfassen beispielsweise die Parameter Fahrpedalstellung, Fahrpedalstellungsänderung, Lenkwinkeländerung, eingeschlagener Lenkwinkel, Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug sowie Kombinationen oder Verläufe und Abläufe dieser Parameter. Fahrdynamikinformationen beschreiben die Fahrdynamik des Kraftfahrzeuges. Die Fahrdynamikinformationen umfassen einen oder mehrere Fahrparameter, wie die Fahrgeschwindigkeit, Querbeschleunigung, Längsbeschleunigung, den Straßenverlauf. Die Fahrinformationen können auch in historische Fahrinformationen, aktuelle Fahrinformationen und vorausschauende Fahrinformationen unterteilt werden, wobei historische Fahrinformationen in der Vergangenheit erfasst und aufgezeichnet worden sind, aktuelle Fahrinformationen zum jetzigen Zeitpunkt erfasst werden und vorausschauende Fahrinformationen zukünftige Fahrsituationen des Kraftfahrzeuges beschreiben. Als „jetziger Zeitpunkt” wird ein Zeitintervall von der jeweils aktuellen Zeit bis einige ms bzw. s in die Vergangenheit betrachtet, wobei die Dauer des Zeitintervalls auch von der Art des Parameters abhängt. Ein Bremssignal, das eine starke Änderung des Fahrzustandes in kurzer Zeit bewirkt, ist nach einigen wenigen ms nicht mehr aktuell, wohingegen ein Signal der Fahrgeschwindigkeit auf der Autobahn noch nach einigen s aktuell sein kann.
• Die historischen, aktuellen und/oder Fahrinformationen können miteinander auch verknüpft werden. Dies ist insbesondere bei der Detektion von Ereignissen zweckmäßig. Als Beispiel wird lediglich die Verwendung von ortspezifischen Fahrsituationsinformationen angegeben, die in der Vergangenheit aufgezeichnet werden und deshalb historische Fahrinformationen darstellen. Diese können mit Routeninformationen (vorausschauende Fahrinformationen) und dem aktuellen Ort und der aktuellen Fahrgeschwindigkeit (aktuelle Fahrinformationen) derart verknüpft werden, dass der zukünftige Ort des Kraftfahrzeuges und die hierbei vorliegende Geschwindigkeit (vorausschauende Fahrinformationen) geschätzt werden können und in Kombination der ortspezifischen Fahrsituationsinformationen die zu erwartenden Parameterwerte bzw. Ereignisse, wie z. B. Querbeschleunigung in Kurven, bestimmt werden können. Unten wird die Detektion weiterer Ereignisse noch genauer erläutert.
• Die zentrale Steuereinrichtung 7 weist eine Computerprogrammeinheit auf, bei deren Ausführung ein Fahrmodus automatisch ausgewählt wird, wie es unten näher beschrieben wird. Die zentrale Steuereinrichtung 7 ist mit einer Steuersignalverteileinrichtung 8 verbunden. Die Steuersignalverteileinrichtung 8 verteilt die Steuersignale zu Steuer-Subsystemen 9. Die Steuer-Subsysteme 9 sind Lenkungsübersetzung, Lenkungsunterstützung, Fahrwerksdämpfung, Fahrwerksfederung, Wankstabilisierung, Niveauregulierung, Reifenbeeinflussungssysteme, Radsturzregelungssysteme, Fahrdynamikregelsystem, Systeme zur Beeinflussung des Eigenlenkverhaltens (Hinterachslenkung, Antriebsmomentenverteilung, insbesondere Torque-Vectoring, Bremsmomentenverteilung, insbesondere Giermomentenregelung, Differenzial, Regelung der Wankmomentverteilung), Fahrerassistenzsysteme (Geschwindigkeitsregelung, Stauassistent, Verzögerungsassistent, Spurwechselassistent, Spurhalteassistent), Getriebesteuerung, Motorsteuerung, Motorlager, Abgassystemklappensteuerung, Motorsoundgenerator außen und innen, Aerodynamiksysteme (Spoiler-, Diffusor- & Klappensteuerungssysteme), Sitzwangensteuerung, Gurtstraffer, Audiosteuerung, Innenlichtsteuerung, Außenlichtsteuerung, Spiegelheizung, Scheibenheizung, Klimaautomatik, Telefoneinrichtung, Steuerung eines Allradantriebs, Fahrpedalsteuerung, Bremssteuerung, Rekuperationssteuerung, Steuerung der Lastreserve eines Elektromotors. Die Steuersignalverteileinrichtung 8 kann mittels eines Datenbusses mit den einzelnen Steuer-Subsystemen 9, mit separaten Datenleitungen mit diesen verbunden sein oder in den Steuer-Subsystemen 9 integriert sein.
• 2 zeigt in einem Blockschaltbild schematisch die wesentlichen Module zum Auswählen eines Fahrmodus anhand der vorliegenden Fahrdaten. Die von den Sensoren 2 und weiteren Datenquellen 3, 5 erhaltenen Fahrdaten werden in der Sensorsteuereinrichtung 6 vorverarbeitet und aufbereitet (Block B1). Hierbei können auch zusätzliche bzw. synthetische Signale erzeugt werden, wie es oben erläutert ist.
• Die aufbereiteten Signale werden zur Ereignisdetektion (Block B2) weitergeleitet. Bei der Ereignisdetektion werden die aufbereiteten Signale dahingehend analysiert, ob vorbestimmte Ereignisse vorliegen. Als „Ereignis” wird eine bestimmte Fahrsituation bezeichnet, die Bedeutung für die Einstellung des Fahrmodus hat. Diese Ereignisse werden unten beispielhaft näher beschrieben. Typische Ereignisse sind der Rangierbetrieb, der Slalom, der Rundkurs oder die Rennstrecke, das Fahren unter Querdynamiklast außerorts, das Rückschalten, das Segeln auf Ortseinfahrt oder auf Geschwindkeitslimit kleiner Grenze bei der Stadteinfahrt, das Fahren in der Stadt oder auf einer Stadtstraße, das Vorhandensein eines Geschwindigkeitslimits kleiner oder größer als ein Grenzwert, das Ereignis der Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder größer als ein Schwellenwert, das Verlassen eines Stadtgebiets, das nicht komfortable Abbiegen an einer Kreuzung, die nicht komfortable Durchfahrt durch einen Kreisverkehr, der Stau, das wiederholte Beschleunigen und Verzögern bei niedrigen Geschwindigkeiten, der Betrieb bei einer Staumeldung für die aktuell befahrene Straße oder Route, die Rückwärtsfahrt mit hoher Geschwindigkeit, die Vorwärtsfahrt nach Schleuderwende, die hohe Querbeschleunigung während einer Kurve, die schnell gefahrene Kurve, die Folgekurve voraus nach sportlich durchfahrener Kurve, die niedrige Querbeschleunigung während einer Kurve, die komfortabel oder langsam gefahrene Kurve, die komfortabel durchfahrbare Kurve voraus, das schnelle Fahren, die komfortable oder sportliche Beschleunigung oder Bremsung, das Ausrollen lassen, das starke Bremsen, der Fahrpedalstoß, der Kick-Down, der Getriebewahlhebel in der Sportmoduseinstellung in Verbindung mit einem Gasgeben, das Auflaufen und Überholen oder Dahinterbleiben außerhalb der Stadt und auf relevanten Straßentypen, der Betrieb des Motors im niedrigen oder hohen Drehzahlbereich, das Fahren ohne Längs- und Querdynamik, die Aktivierung des Tempomats, das Fahren auf einem Straßenbelag bestimmter Oberflächengüte, das Fahren auf einer Strecke mit Unebenheiten, das Fahren bei eingeschränkter Sicht oder bei Seitenwind, eine vorausliegende Gefahrensituation. Diese Ereignisse werden mit unterschiedlichen Detektionsalgorithmen detektiert. Es gibt Detektionsalgorithmen, die speziell für ein einzelnes Ereignis und solche, die zur Detektion mehrerer ähnlicher Ereignisse ausgebildet sind (3).
• Die detektierten Ereignisse werden an eine Ereignisgewichtung (Block B3) weitergeleitet. Bei speziellen Ereignissen soll der Fahrmodus nicht umgeschaltet werden. Diese Ereignisse werden als „Umschaltverhinderer” bezeichnet. Derartige Umschaltverhinderer werden auch bei der Ereignisdetektion im Block B2 ermittelt.
• Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei der Ereignisgewichtung zwischen drei Grundmodi, sportliches Fahren S, komfortables FahrenC und ökonomisches Fahren E, unterschieden. Diese Grundmodi werden auch als Sportmodus S, Komfortmodus C und Ökomodus E bezeichnet. Bei der Ereignisgewichtung wird zunächst jedes Ereignis dahingehend klassifiziert, ob es für den jeweiligen Grundmodus positiv oder negativ ist, wobei „positiv” bedeutet, dass das Auftreten eines solchen Ereignisses bedeutet, dass möglichst bei der nächsten Auswahl der entsprechende Fahrmodus ausgewählt wird und „negativ” bedeutet, dass der entsprechende Fahrmodus beim Auftreten dieses Ereignisses nicht ausgewählt wird. Weiterhin wird das Ereignis mit einem Gewicht versehen.
• Die Gewichte für einen jeden Grundmodus werden in separaten Ereigniszählern summiert, wobei der jeweilige Zählerstand um die positiven Gewichte erhöht und um die negativen Gewichte verringert wird (Block B4).
• Ein Verminderer (Reducer) vermindert die Zählerstände aller Ereigniszähler in einem bestimmten Zeitabschnitt, der zwischen 0,5 s und 5 s, vorzugsweise bei 1 s liegt, um einen vorbestimmten Zählerwert. Dieser Zählerwert ist vorzugsweise ein prozentualer Wert des maximalen Zählerstands und liegt zwischen 0,5% bis 3%, vorzugsweise bei 1% des Zählerstands. Aus diesen Werten ergibt sich die Reduktionsrate des Verminderers (Reducers), die vorzugsweise 1% pro 1 s beträgt. Durch die Verminderung werden Ereignisse, die in der weiteren Vergangenheit liegen, weniger berücksichtigt, als Ereignisse, die in der näheren Vergangenheit oder Gegenwart liegen, d. h. erst kürzlich aufgetreten sind oder aktuelle Ereignisse sind. Somit wird der Einfluss von Ereignissen auf die Fahrmoduswahl, je länger diese zurückliegen, immer kleiner, d. h. die Ereignisse werden „vergessen”.
• Die Zählerstände der Ereigniszähler für einen jeden Fahrmodus werden an die Modusauswahl (Block B5) weitergeleitet. Hierbei wird der Modus ausgewählt, dessen Zählerstand einen Schwellenwert erreicht. Dieser Schwellenwert wird kleiner als oder gleich wie der maximale Zählerstand gewählt. Er liegt vorzugsweise im Bereich von 50% bis 100%, insbesondere im Bereich von 90% bis 100%, und beträgt 100% des maximalen Zählerstands, so dass bei Erreichen von 100% des maximalen Zählerstands eine Auswahl des zugehörigen Fahrmodus erfolgt. Durch die Auswahl des Fahrmodus bei Erreichen des Schwellenwerts wird es möglich, dass bei der Detektion bestimmter, relevanter Ereignisse deren Indikatorenwerte, mit einer Gewichtung von z. B. 100% des Zählerstandes versehen wird und den entsprechenden Ereigniszählern zugeschlagen werden, dass eine (in etwa) sofortige Auswahl des zu dem jeweiligen Ereigniszähler zugehörigen Fahrmodus erfolgt.
• Hierbei weisen die Ereigniszähler keinen Überlauf auf, sondern werden auf ihren maximal möglichen Zählerwert, also auf 100% des Zählerstands, gesetzt.
• In der Regel ist ein Schwellenwert von 100% zweckmäßig, da innerhalb eines Taktes bzw. Taktzyklus die Berechnung stattfindet und der Verminderer (Reducer) insofern keinen Einfluss darauf ausübt, ob der Zähler den Schwellenwert von 100% erreicht oder nicht.
• Alternativ kann eine vereinfachte Auswahl des Fahrmodus auch durch ein Vergleich der Zählerstände nach Ablauf eines Zeitintervalls erfolgen, wobei der Modus ausgewählt wird, dessen Zählerstand am höchsten ist. Hierbei kann die Modusauswahl jeweils nach vorbestimmten zeitlichen Intervallen tätig sein, wobei die Intervalle im Bereich von 0,1 s bis 2 s liegen. Vorzugsweise sind die Intervalle nicht größer als 1 s bzw. 0,5 s. Hierbei kann der Verminderer (Reducer) im Ereigniszähler (Block B4) auch weggelassen werden. Die Möglichkeit einer (in etwa) sofortigen Auswahl eines Fahrmodus durch Setzen eines Ereigniszählers auf 100% seines Zählerstands entfällt, da die Auswertung der Ereigniszähler, mit der der höchste Zählerstand bestimmt wird, nach Ablauf des Zeitintervalls erfolgt.
• Wird bei der Ereignisdetektion in Block B2 ein Umschaltverhinderer festgestellt, dann wird dieser an die Modusauswahl (Block B5) weitergeleitet und verhindert das Umschalten des Fahrmodus unabhängig vom Zählerstand. Bei der Ereignisdetektion B2 kann jedoch auch ein Ereignis festgestellt werden, das ein sofortiges Umschalten des Fahrmodus bewirkt. Ein solches Ereignis wird als Triggerereignis bezeichnet und kann gleichermaßen wie der Umschaltverhinderer von der Ereignisdetektion B2 direkt an den Block B5 weitergeleitet werden, um dann eine Modusauswahl entweder nach dem aktuellen Zählerstand der Ereigniszähler oder für einen vorbestimmten Fahrmodus auszulösen. Sind die auszuwählenden Fahmodi identisch mit den Grundmodi, dann wird als Fahrmodus derjenige ausgewählt, dessen Ereigniszähler den größten Zählerstand aufweist. Es ist jedoch auch möglich, dass mehr Fahrmodi als Grundmodi vorgesehen sind. Dann werden auch die weiteren Zählerstände berücksichtigt, um den geeigneten Fahrmodus auszuwählen. Durch das automatische Auswählen des Fahrmodus kann es Sinn machen, eine Vielzahl sehr fein abgestufter Fahrmodi vorzusehen und insbesondere mehr automatisch auswählbare Fahrmodi als manuell auswählbare Fahrmodi vorzusehen, da hierdurch einerseits eine präzisere und genauere Abstimmung des Fahrzeuges möglich ist und andererseits durch das automatische Auswählen der Fahrer nicht aktiv eingreifen muss und somit nicht beim Führen des Fahrzeuges gestört wird. Durch diese automatische Auswahl der Fahrmodi kann somit gegenüber herkömmlichen Einstellverfahren zum Einstellen eines Fahrmodus eine wesentlich höhere Genauigkeit bei der Einstellung erzielt werden. Den jeweiligen Fahrmodi ist jeweils ein Satz Steuerparameter zugeordnet. Diese Steuerparameter werden mittels der Steuersignalverteileinrichtung 8 an die Steuer-Subsysteme 9 weitergeleitet, um diese entsprechend einzustellen.
• 4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Auswahlverfahrens für den Fahrmodus. Hierbei werden anhand der von den Sensoren 2 und den Datenquellen 3, 5 erhaltenen Daten zunächst die unterschiedlichen Fahrsituationen detektiert (Block B11). Hierbei werden die einzelnen Daten zunächst danach unterschieden, ob sie positiv oder negativ für eine bestimmte Fahrsituation sind und dann entsprechend gewichtet. Die Gewichte der einzelnen Fahrsituationen werden aufsummiert. Die Fahrsituationen, deren Summen jeweils einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten, werden als „erkannte Fahrsituationen” an eine Modusbewertung B12 weitergeleitet. Die einzelnen Fahrsituationen werden für den jeweiligen Modus als positiv oder negativ beurteilt und entsprechend gewichtet. Die Gewichte der jeweiligen Fahrmodi werden aufsummiert. Die Fahrmodi, deren Gesamtgewicht jeweils über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, werden zu einer Vorauswahl (Block B13) weitergeleitet. Bei der Vorauswahl wird geprüft, welcher der vorgeschlagenen Modi am sinnvollsten ist. Der sinnvollste Modus wird zur automatischen Bestimmung des Fahrmodus (Block B14) weitergeleitet. Hier wird er mit dem aktuellen Fahrmodus vergleichen und entschieden, ob der aktuelle Fahrmodus oder der vorgeschlagene sinnvollste Modus ausgewählt wird. In Abhängigkeit von dem ausgewählten Modus werden die Steuerparameter zur Ansteuerung der Steuer-Subsysteme 9 ausgewählt und an die Steuer-Subsysteme 9 weitergeleitet.
• Nachfolgend wird für unterschiedliche Fahrsituationen die Auswahl eines Fahrmodus mit dem in 2 erläuterten Verfahren erläutert. Bei diesem Verfahren werden anhand der von unterschiedlichen Datenquellen erhaltenen Daten Fahrsituationsereignisse detektiert. Fahrsituationen werden durch eines oder mehrere solcher Fahrsituationsereignisse bestimmt.
• Nachfolgend werden einige Beispiele von Fahrsituationen, entsprechender Fahrsituationsereignisse, Detektionsalgorithmen, mit welchen die Fahrsituationsereignisse detektiert werden, erläutert. Die Beispiele der Fahrsituationen und Fahrsituationsereignisse sind nicht abschließend. Je nach Art des Kraftfahrzeuges und der Baureihe kann die Detektion von weniger oder mehreren Fahrereignissen Sinn machen. Bei einem Sportwagen werden vor allem Fahrsituationen und Fahrereignisse analysiert, die ein sportliches Fahren des Fahrzeuges betreffen. Bei einem Geländewagen sind andere Fahrsituationen und Fahrereignisse von Bedeutung, wie z. B. Fahrten abseits von befestigten Straßen.
• Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird den detektierten Ereignissen eine Bewertung zugeordnet, die zwischen komfortablem Fahren und sportlichem Fahren unterscheidet. Da nicht jedes Ereignis eindeutig einem komfortablen Fahren oder einem sportlichen Fahren zugeordnet werden kann, gibt es auch Ereignisse, denen keine entsprechende Bewertung zugeordnet wird. Beispielsweise werden bei Detektionsalgorithmen zur Querbeschleunigung, die unten näher erläutert werden, die Messdaten zur Querbeschleunigung (a) und zur Fahrgeschwindigkeit (v) kombiniert und bewertet (5). Es gibt somit einen Komfort-Eco-Bereich 10 (bei niedriger Querbeschleunigung) und einen Sportbereich 11 (bei hoher Querbeschleunigung), wobei die beiden Bereiche geschwindigkeitsabhängig sind. Zwischen dem Komfort-Eco-Bereich 10 und dem Sportbereich 11 befindet sich ein Totbereich 12, in dem das Ereignis weder als sportlich, noch als komfortabel bewertet wird. Bei der Analyse von zwei Parametern ergeben sich zweidimensionale Komfort-, Tot- und Sportzonen.
• Die Grenze zwischen dem Komfort-Eco-Bereich und dem Totbereich wird durch einen Komfort-Schwellenwert definiert und die Grenze zwischen dem Sportbereich und dem Totbereich wird durch einen Sport-Schwellenwert definiert. Der Komfort-Schwellenwert und der Sport-Schwellenwert sind je nachdem, wie viele Messparameter berücksichtigt werden, mehrdimensionale Funktionen. Diese Schwellenwerte können mit einem Komfort-Eco-Faktor bzw. einem Sport-Faktor multipliziert werden, wobei diese Faktoren dann auf alle Komfort-Schwellenwerte bzw. Sport-Schwellenwerte der unterschiedlichen Fahrereignisse angewendet werden, wodurch das entsprechende Niveau insgesamt angehoben bzw. abgesenkt werden kann. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise ein bestimmtes Fahrerprofil umzusetzen. Für einen Fahrer, der grundsätzlich lieber komfortabel oder ökonomisch fährt, können die entsprechenden Komfort-Schwellenwerte angehoben werden und für einen Fahrer, der grundsätzlich lieber sportlich fährt, können die Sport-Schwellenwerte entsprechend abgesenkt werden. Mit diesen Faktoren kann auch die Größe des Totbereichs vergrößert oder verkleinert werden. Ein größerer Totbereich bewirkt ein trägeres Umschaltverhalten zwischen den einzelnen Fahrmodi. Somit ist auch indirekt die Trägheit des Systems mittels der Faktoren einstellbar. Innerhalb eines Stadtgebiets wird vorzugsweise ein Ökomodus E eingestellt, während außerhalb eines Stadtgebiets vorzugsweise ein Komfortmodus C eingestellt wird.
• Nachfolgend wird die Analyse mehrerer unterschiedlicher Fahrsituationen, zugehöriger Fahrereignisse und Detektionsalgorithmen im Detail erläutert (3).
• Rangierbetrieb
• Eine Fahrsituation Rangierbetrieb ist anhand eines Fahrereignisses Rangierbetrieb gekennzeichnet, das mithilfe eines Detektionsalgorithmus Rangierbetrieb detektiert wird. Das Fahrereignis Rangierbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 gilt als erkannt, wenn sich die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 unterhalb einer vorbestimmten Grenze befindet, von z. B. 5–20 km/h. Diese vorbestimmte Geschwindigkeitsgrenze des Detektionsalgorithmus Rangierbetrieb liegt niedriger als alle anderen nachfolgend erläuterten Geschwindigkeitsgrenzen anderer Detektionsalgorithmen. Bei Erkennen des Rangierbetriebs werden alle anderen Fahrsituationsereignisse von einer weiteren Detektion ausgenommen, indem sie mit „0” gewertet werden (Block B3), solange der Rangierbetrieb anhält. Die Datenquelle für den Detektionsalgorithmus Rangierbetrieb ist die Geschwindigkeit. Hierdurch kann beim Erkennen des Rangierbetriebs der Fahrmodus Komfort ausgewählt werden.
• Erstkontakt/Pendellenken
• Das Fahrereignis Pendellenken bedeutet, dass ein Fahrer das Kraftfahrzeug in kurzer Zeit einige Male abwechselnd nach links und nach rechts lenkt. Das Pendellenken besteht aus einer Folge von Pendellenkbewegungen. Eine Pendellenkbewegung beginnt damit, dass der Lenkwinkel über einen vorbestimmten Grenzwert steigt. Die Pendellenkbewegung wird von einem Nulldurchgang des Lenkwinkels abgeschlossen. Bei einem jeden Nulldurchgang des Lenkwinkels wird ein vorbestimmtes Zeitfenster für die Erkennung des Pendellenkens gestartet. Vollständig erkannte Pendellenkbewegungen innerhalb des Zeitfensters werden gezählt. Das Pendellenken wird erkannt, wenn innerhalb des Zeitfensters für die Erkennung des Pendellenkens die Anzahl der gezählten Pendellenkbewegungen einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
• Ein Pendellenken tritt manchmal auf, wenn ein Fahrer ein Kraftfahrzeug zum ersten Mal, beispielsweise auf einer Testfahrt, bewegt, weil der Fahrer die Reaktion des Kraftfahrzeugs auf Lenkbewegungen ausprobieren möchte. Vorzugsweise tritt das Pendellenken in einem Geschwindigkeitsbereich von 50 km/h bis 100 km/h auf. Wird das Fahrereignis Pendellenken detektiert, dann wird dies als sportliches Fahren bewertet.
• Fahren unter Querdynamiklast
• Eine Fahrsituation Fahren unter Querdynamiklast weist ein Ereignis Fahren unter Querdynamiklast auf, das mit Hilfe eines Detektionsalgorithmus Querdynamiklast detektiert wird. Der Detektionsalgorithmus Querdynamiklast detektiert das Ereignis Querdynamiklast anhand der Querbeschleunigung, der Geschwindigkeit und der Information, ob sich das Kraftfahrzeug in der Stadt oder nicht in der Stadt befindet. Der Sport-Schwellenwert und der Komfort-Schwellenwert sind jeweils geschwindigkeitsabhängig, wobei sie sich mit zunehmender Geschwindigkeit verringern. Innerhalb eines Stadtgebietes wird davon ausgegangen, dass eine höhere Querbeschleunigung nur sehr kurzzeitig auftreten kann, weshalb innerhalb eines Stadtgebietes der Detektionsalgorithmus Querdynamiklast grundsätzlich kein Fahrereignis Querdynamiklast feststellt.
• Manuelles Schalten
• Eine Fahrsituation Manuelles Schalten weist ein Ereignis Rückschaltung für spontane Beschleunigung auf, das mit Hilfe eines Detektionsalgorithmus Rückschaltung detektiert wird. Die Rückschaltung wird nur bei manuellem Schalten des Getriebes durch den Fahrer detektiert. Die Rückschaltung wird detektiert, wenn innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters nach dem Schalten in einen niedrigeren Getriebegang die Drehzahl über einer vorbestimmten Drehzahlgrenze liegt und das Fahrpedal über eine vorbestimmte Pedalwegschwelle hinaus bewegt wird. Die Datenquellen für den Detektionsalgorithmus Rückschaltung sind Getriebegang, Drehzahl und Fahrpedalstellung. Wird ein Rückschalten detektiert, dann wird dies als sportlich bewertet.
• Stadteinfahrt
• Eine Fahrsituation Stadteinfahrt weist mehrere Ereignisse auf, die mit Hilfe eines Detektionsalgorithmus Innerorts detektiert werden.
• Zum einen kann eine Fahrt innerorts geschwindigkeitsbasiert abhängig von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit durch Erkennen eines Ereignisses Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein Schwellenwert detektiert werden. Die Einfahrt in ein bzw. das Fahren in einem Ortsgebiet wird dabei erkannt, wenn sich das Kraftfahrzeug über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg mit einer Geschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeitsschwelle von z. B. 65 km/h bewegt. Die Datenquellen für den Detektionsalgorithmus Innerorts sind hierbei die Geschwindigkeit und die Zeit.
• Die Fahrsituation Stadteinfahrt kann auch anhand eines Fahrereignisses Geschwindigkeitslimit kleiner als ein Grenzwert erkannt werden, wobei der Detektionsalgorithmus Innerorts ein Geschwindigkeitslimit erfasst. Der Grenzwert für das Geschwindigkeitslimit beträgt z. B. 60 km/h. Das Geschwindigkeitslimit kann mittels Navigationsdaten, ggf. in Verbindung mit Internetdaten, und/oder Kameradaten (Ortsschild, Geschwindigkeitsbegrenzungsschild) erkannt werden. Die Navigationsdaten weisen beispielsweise ein Ortsflag (Stadt, Ortschaft, Außerorts), eine Straßenklasse (verkehrsberuhigte Zone, Wohngebiet, städtische oder Stadt-Autobahn) auf, die gelesen und eingehend untersucht werden, ob ein Geschwindigkeitslimit ableitbar ist.
• Der Detektionsalgorithmus Innerorts kann neben dem Einfahren in die Stadt auch das Fahren in der Stadt oder das Fahren auf einer Stadtstraße detektieren, wobei im Wesentlichen die gleichen Daten in gleicher Weise analysiert werden. Das Fahren in der Stadt bzw. das Fahren auf einer Stadtstraße unterscheidet sich vom Einfahren in die Stadt lediglich durch die Gewichtung des Ereignisses für das Umschalten des Fahrmodus, wobei das Fahren in der Stadt weniger stark gewichtet wird, da das Einfahren in die Stadt eine stärkere Bedeutung für einen Wechsel des Fahrmodus hat.
• Weitere Fahrereignisse sind das Segeln auf Ortseinfahrt und das Segeln auf Geschwindigkeitslimit kleiner Grenze. Diese Fahrereignisse entsprechen im Wesentlichen den oben beschriebenen Fahrereignissen Geschwindigkeit kleiner als Schwellenwert bzw. Geschwindigkeitslimit kleiner als Grenzwert, wobei jedoch eine Fahrpedalstellung unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes und ein Straßenverlauf vor dem Stadtgebiet innerhalb einer Segelreichweite ohne Kurven detektiert wird. Die Information zum Straßenverlauf kann wiederum aus den Navigationsdaten oder mittels der Kamera erfasst werden. Dies sind vorausschauende Informationen, da das Stadtgebiet mit dem Segeln erst erreicht wird. Durch die Detektion dieser Ereignisse kann vorausschauend vor Einfahrt in eine Stadt der Fahrmodus bereits in den Komfortmodus umgeschaltet werden.
• Bei der Detektion Segeln auf Ortseinfahrt wird auch überprüft, ob eine Zielgeschwindigkeitsbegrenzung in Segelreichweite liegt, die für das Stadtgebiet und die Geschwindigkeitsbegrenzung gilt. Die Zielgeschwindigkeitsbegrenzung liegt in Segelreichweite, wenn die Fahrstrecke bis zum Beginn der Geschwindigkeitsbegrenzung mit einer konstanten vorbestimmten Verzögerung zurückgelegt werden kann. Die Zielgeschwindigkeitsbegrenzung ist die nächste vorausliegende Geschwindigkeitsbegrenzung oder die länderspezifische Geschwindigkeitsbegrenzung innerorts. Die Fahrstrecke s bis zum Stadtgebiet bzw. bis zu einer Geschwindigkeitsbegrenzung wird mit folgenden Formeln errechnet: s = Δv / a(v₀ + 1 / 2Δv) (1) Δv = v_G – v₀ (2), wobei

v₀

die aktuelle Geschwindigkeit ist,

v_G

die Geschwindigkeitsbegrenzung ist und

a

die Verzögerung beim Segeln ist.

• Die Datenquellen für den Detektionsalgorithmus Innerorts sind hierbei Navigationsdaten, Kamerabilder, die Fahrpedalstellung und ggf. Internetdaten.
• Die Fahrereignisse der Stadteinfahrt werden als Komfort-Ereignisse bewertet und dementsprechend bei den Ereigniszählern berücksichtigt.
• Stadtausfahrt
• Eine Fahrsituation Stadtausfahrt weist mehrere Ereignisse auf, die mit Hilfe des Detektionsalgorithmus Innerorts detektiert werden.
• Zum einen kann eine Fahrt außerorts geschwindigkeitsbasiert, abhängig von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, durch Erkennen eines Ereignisses Fahrzeuggeschwindigkeit größer als ein Schwellenwert detektiert werden. Die Ausfahrt aus einem bzw. das Fahren außerhalb eines Ortsgebiets wird dabei erkannt, wenn sich das Kraftfahrzeug bei bereits erkannter Stadtfahrt, d. h. eine Stadteinfahrt ist als letztes Ereignis erfolgt, über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg mit einer Geschwindigkeit oberhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeitsschwelle von z. B. 80 km/h bewegt. Die Datenquellen für den Detektionsalgorithmus Innerorts sind hierbei die Geschwindigkeit, die Zeit und die Information des zuletzt erkannten Ereignisses des Detektionsalgorithmus Innerorts.
• Zum anderen kann die Erkennung einer Fahrt außerhalb einer Stadt auch navigationsbasiert durch Erkennen eines Ereignisses Geschwindigkeitslimit oberhalb eines Grenzwerts und keine Stadt und/oder Fahrzeug verlässt Stadtgebiet mit den nachfolgend erläuterten Abfragen detektiert werden. Der Grenzwert für das Geschwindigkeitslimit beträgt z. B. 70 km/h. Die Abfragen werden in der nachfolgend aufgeführten Reihenfolge abgearbeitet. Wird eine Abfrage positiv beantwortet, so gilt das Fahren außerorts als detektiert, und die nach dieser Abfrage folgenden Abfragen werden nicht mehr durchgeführt. Die Fahrt außerorts wird basierend auf den Daten des aktuell befahrenen Straßensegments detektiert. Dabei wird zunächst mithilfe von Navigationsdaten überprüft, ob ein Übergang von einem gesetzten Ortsflag zu einem ungesetzten Ortsflag detektiert wird. Dann wird überprüft, ob Navigationsdaten verfügbar sind, die eine Geschwindigkeitsbegrenzung größer als einen vorbestimmten Grenzwert haben und bei denen das Ortsflag nicht gesetzt ist. Die Datenquellen für den Detektionsalgorithmus Innerorts sind hierbei Navigationsdaten und ggf. Internetdaten.
• Die Detektion der zur Fahrsituation Stadtausfahrt gehörenden Fahrereignisse können als sportlich bewertet werden, wobei diese jedoch ein geringes Gewicht aufweisen. Diese Fahrereignisse sind Triggerereignisse, die eine Auswahl eines Fahrmodus erzwingen. Der Fahrmodus wird nach den aktuell vorliegenden Zählerständen der Ereigniszähler für die unterschiedlichen Fahrmodi ausgewählt. Dies ist zweckmäßig, da beim Ausfahren aus einer Stadt sich oftmals die Fahrsituation grundsätzlich ändert.
• Zügig abbiegen und Kreisverkehr
• Eine Fahrsituation Zügig Abbiegen und Kreisverkehr weist Ereignisse Nicht komfortabel zu durchfahrende Kreuzung, an der abgebogen wird, voraus und Nicht komfortabel zu durchfahrender Kreisverkehr voraus auf, die mit Hilfe eines Detektionsalgorithmus Vorausschau Abbiegen (7a) detektiert werden. Eine Kreuzung bzw. ein Kreisverkehr wird vom Detektionsalgorithmus Vorausschau Kreuzung als nicht mehr komfortabel durchfahrbar erkannt, wenn bei einem vorbestimmten Mindestabstand zur Anfangsposition der Kreuzung bzw. des Kreisverkehrs die Verzögerung des Kraftfahrzeugs, um bei der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit eine Geschwindigkeitsschwelle zu unterschreiten, über einem vorbestimmten Verzögerungsschwellenwert liegt. Die Geschwindigkeitsschwelle wird als Kurve der Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Abbiegeradius der Kreuzung bzw. des Kreisverkehrs angegeben. Die Geschwindigkeitsschwellkurve ist vorbestimmt. Die Datenquellen für den Detektionsalgorithmus Vorausschau Abbiegen sind hierbei die Geschwindigkeit und Navigationsdaten. Die Wählvorrichtung 1 bewertet das Erkennen der Ereignisse Nicht komfortabel zu durchfahrende Kreuzung, an der abgebogen wird, voraus und Nicht komfortabel zu durchfahrender Kreisverkehr voraus als sportlich. Die Fahrereignisse der Fahrsituation Zügig Abbiegen und Kreisverkehr sind wiederum Triggerereignisse, die eine sofortige Auswahl des Fahrmodus auslösen. Durch die Bewertung dieser Fahrereignisse als sportlich und durch eine hohe Gewichtung wird hierbei oberhalb bestimmter Geschwindigkeiten immer eine Umschaltung in den sportlichen Fahrmodus erzwungen.
• Stop & Go
• Eine Fahrsituation Stop & Go weist Ereignisse Stillstand/Stau, Wiederholtes Beschleunigen und Verzögern bei niedrigen Geschwindigkeiten und Betrieb bei einer Staumeldung für die aktuell befahrene Straße oder Route auf, die mit Hilfe der Detektionsalgorithmen Rangierbetrieb, Zäher Verkehr und Staumeldung detektiert werden. Der Detektionsalgorithmus Rangierbetrieb ist oben bereits erläutert. Der Detektionsalgorithmus Zäher Verkehr erfasst den Abstand zum Vorderfahrzeug mittels eines Radar-, Kamera- und/oder Lidarsystems und ermittelt die Fahrzeuggeschwindigkeit. Es wird ein von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängiger Abstandsschwellenwert, der bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten größer ist, ermittelt. Liegt der Abstand zum Vorderfahrzeug über dem Abstandsschwellenwert, dann wird das Ereignis Wiederholtes Beschleunigen und Verzögern bei niedrigen Geschwindigkeiten detektiert. Der Detektionsalgorithmus Staumeldung empfängt eine Staumeldung mit Geokoordinaten von einem Verkehrsinformationssystem, wie z. B. RTTI, den aktuellen Ort und/oder die Route des Kraftfahrzeugs von einem Navigationssystem und die Fahrzeuggeschwindigkeit, aus der ein von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängiger Entfernungsgrenzwert ermittelt wird. Wird hierbei festgestellt, dass sich das Kraftfahrzeug auf einer Straße bzw. auf einer Route, für die ein Stau gemeldet ist, in einer Richtung auf den Stau zu und in einer Entfernung zum Stau unterhalb des Entfernungsgrenzwert befindet, dann wird das Ereignis Betrieb bei einer Staumeldung für die aktuell befahrene Straße oder Route detektiert. Die Fahrereignisse der Fahrsituation Stop & Go sind wiederum Triggerereignisse, die eine sofortige Auswahl des Fahrmodus auslösen. Durch die Bewertung dieser Fahrereignisse als komfortabel und durch eine hohe Gewichtung wird hierbei immer eine Umschaltung in den komfortablen Fahrmodus erzwungen.
• Schleuderwende
• Eine Fahrsituation Schleuderwende weist die Ereignisse Rückwärtsfahrt mit hoher Geschwindigkeit und Vorwärtsfahrt nach Schleuderwende auf, die mit Hilfe des Detektionsalgorithmus Schleuderwende detektiert werden. Für die Detektion des Ereignisses Rückwärtsfahrt mit hoher Geschwindigkeit erfasst der Detektionsalgorithmus, ob der Rückwärtsgang eingelegt ist (Getriebegang) und/oder sich das Kraftfahrzeug rückwärts bewegt (Rückwärtsfahrtsignal vom Steuergerät eines Elektrofahrzeugs, Raddrehzahlsensoren) sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit (Tachometer). Übersteigt bei der Rückwärtsfahrt die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Schwellenwert, von z. B. 30 km/h, wird das Ereignis Rückwärtsfahrt mit hoher Geschwindigkeit detektiert. Für die Detektion des Ereignisses Vorwärtsfahrt nach Schleuderwende wird erfasst, ob der Vorwärtsgang eingelegt ist (Getriebe) und/oder sich das Kraftfahrzeug vorwärts bewegt (Vorwärtsfahrtsignal vom Steuergerät eines Elektrofahrzeugs, Raddrehzahlsensoren) sowie, ob eine Schleuderwende erfolgt ist. Bei einer Schleuderwende geht kurzzeitig die Haftung des Kraftfahrzeugs zur Fahrbahnoberfläche verloren. Daher wird die Schleuderwende durch Erfassen einer schnellen Rückwärtsfahrt mit einem starken, kurzen Lenkwinkelausschlag, der dazu geeignet ist, den Haftungsverlust zu ermöglichen, und/oder mit einer Quer- und/oder einer Längsbeschleunigung von Beschleunigungssensoren, wobei der Gesamtbetrag der Beschleunigung größer als der Haftungswert des Kraftfahrzeugs mit der Fahrbahn ist, ermittelt. Die Fahrereignisse der Fahrsituation Schleuderwende sind wiederum Triggerereignisse, die eine sofortige Auswahl des Fahrmodus auslösen. Durch die Bewertung dieser Fahrereignisse als sportlich und durch eine hohe Gewichtung wird hierbei immer eine Umschaltung in den sportlichen Fahrmodus erzwungen.
• Schnell gefahrene Kurve
• Eine Fahrsituation Schnell gefahrene Kurve weist Ereignisse Hohe Querbeschleunigung während einer Kurve, Schnell gefahrene Kurve und Folgekurve voraus nach sportlich durchfahrener Kurve auf, die mit Hilfe von Detektionsalgorithmen Hohe Querbeschleunigung, Kammscher Kreis und/oder Vorausschau Kurve detektiert werden.
• Das Ereignis Hohe Querbeschleunigung während einer Kurve wird mit Hilfe des Detektionsalgorithmus Hohe Querbeschleunigung detektiert. Die Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs wird über die Differenz der Radumdrehungen (Raddrehzahlsensoren) und der Geschwindigkeit (Tachometer) oder über Querbeschleunigungswerte (Beschleunigungssensoren) ermittelt. Nimmt der Verlauf des Betrags der Querbeschleunigung ein Maximum über einem geschwindigkeitsabhängigen Schwellenwert an, dann wird ein Ereignis Hohe Querbeschleunigung detektiert, das als sportliches Fahren bewertet wird.
• Ein weiterer Algorithmus zur Detektion des Fahrereignisses Schnell gefahrene Kurve ist der Detektionsalgorithmus Kammscher Kreis. Mithilfe des Detektionsalgorithmus Kammscher Kreis wird eine Längs- und Querbeschleunigung des Kraftfahrzeuges kombiniert bewertet. Hierbei werden zunächst die Längsbeschleunigung und die Querbeschleunigung vektoriell addiert. Die sich ergebende Gesamtbeschleunigung muss innerhalb des sogenannten Kammschen Kreises 13 liegen (6). Der Kammsche Kreis begrenzt somit einen Bereich in einem Koordinatensystem, das durch die Längsbeschleunigung (a_x) und Querbeschleunigung (a_y) aufgespannt wird. Innerhalb des Kammschen Kreises 13 sind entlang den Koordinatenachsen der Komfort-Eco-Bereich 10, der Totbereich 12 und der Sportbereich 11 definiert. Je größer die Fahrzeuggeschwindigkeit (v) ist, desto kleiner wird der Komfort-Eco-Bereich 10 und der Totbereich 12. Nimmt der zeitliche Verlauf des Betrags des Gesamtvektors der Beschleunigung ein Maximum im Komfort-Eco-Bereich 10 an, dann wird die Fahrsituation als komfortabel, nimmt er ein Maximum im Sportbereich 11 an, dann wird die Fahrsituation als sportlich bewertet und nimmt der Betrag des Gesamtvektors ein Maximum im Totbereich an, wird das Fahrereignis weder als sportlich noch als komfortabel bewertet.
• Ein weiterer Algorithmus für das Detektieren einer schnell gefahrenen Kurve ist der Detektionsalgorithmus Vorausschau Kurve (7b). Bei diesem Detektionsalgorithmus wird die maximale Querbeschleunigung, die in der nächsten vorausliegenden Kurve erreicht wird, berechnet und bewertet. Der Detektionsalgorithmus Vorausschau Kurve verwendet als Eingangsdaten Navigations- und/oder Kamera- und/oder Lidar- bzw. Radardaten sowie den aktuellen Ort und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges.
• Aus den Navigations-, Kamera-, Lidar- und/oder Radardaten wird zunächst der Verlauf der Straße bestimmt und eine Kurve detektiert. Anhand der erfassten Kurve wird die maximale Krümmung extrahiert.
• Danach werden aus der aktuellen Fahrgeschwindigkeit und der Entfernung bis zur maximalen Krümmung die im Bereich der maximalen Krümmung mögliche maximale Geschwindigkeit bestimmt. Anhand dieser maximalen Geschwindigkeit am Ort der maximalen Krümmung wird die maximale Querbeschleunigung bestimmt.
• Diese Querbeschleunigung kann ähnlich wie bei dem oben bereits erläuterten Detektionsalgorithmus Querbeschleunigung bewertet werden.
• Der Detektionsalgorithmus Vorausschau Kurve kann zusätzlich noch die aktuelle Beschleunigung des Kraftfahrzeuges berücksichtigen und hieraus die am Ort der maximalen Krümmung zu erwartende Geschwindigkeit genauer abschätzen. Dies erhöht vor allem die Genauigkeit der Abschätzung der Querbeschleunigung, wenn der Fahrer bereits beim Anfahren der Kurve das Kraftfahrzeug verzögert.
• Durch die Vorausschau auf die Kurve wird der Fahrmodus bereits vorab so eingestellt, wie er für die Kurvenfahrt optimal ist.
• Optional kann der Detektionsalgorithmus Vorausschau Kurve durch die nachfolgend erläuterte Vorgehensweise modifiziert werden.
• Nach der Extraktion der maximalen Krümmung der erfassten Kurve kann aus der aktuellen Fahrgeschwindigkeit und der aktuellen Verzögerung des Fahrzeugs eine Vorhersage für die Fahrgeschwindigkeit am Kurveneingang gebildet werden. Wird das Fahrzeug zum aktuellen Betrachtungszeitpunkt nicht verzögert, wird eine vorbestimmte Ersatzverzögerung angenommen, die im komfortablen Bereich liegt.
• Für den folgenden Kurvenverlauf wird dann angenommen, dass nicht weiter als bis zur vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit am Kurveneingang verzögert wird.
• Basierend auf der vorhergesagten Geschwindigkeit am Kurveneingang und der maximalen Krümmung kann dann die maximale Querbeschleunigung in der Kurve vorhergesagt werden.
• Zur Bewertung der Querbeschleunigung wird dann außerdem die verbleibende Fahrzeit bis zum Kurvenanfang anhand des Abstands und der aktuellen Fahrgeschwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung berechnet.
• Die maximale Querbeschleunigung wird nun zu einem vorgegebenen Zeitpunkt vor Erreichen des Kurvenanfangs nach dem Prinzip aus 5 bewertet.
• Liegt die vorhergesagte Querbeschleunigung zum Bewertungszeitpunkt im sportlichen Bereich wird das Fahrereignis als sportlich bewertet. Dieses Ereignis ist ein Triggerereignis, das vor der Kurve eine Umschaltung in den sportlichen Fahrmodus erzwingt.
• Liegt die vorhergesagte Querbeschleunigung zum Bewertungszeitpunkt im komfortablen Bereich, wird das Fahrereignis als komfortabel bewertet.
• Liegt die vorhergesagte Querbeschleunigung zum Bewertungszeitpunkt im Totbereich, wird das Ereignis weder als sportlich noch als komfortabel bewertet.
• Vorzugsweise wird eine Kurve nur ein Mal bewertet. Eine weitere Bewertung der Kurve wird dann bis zum Erreichen des Kurvenausgangs unterdrückt.
• Langsam gefahrene Kurve
• Eine Fahrsituation Langsam gefahrene Kurve weist als Fahrereignisse Niedrige Querbeschleunigung während einer Kurve, Komfortabel gefahrene Kurve, Langsam gefahrene Kurve und Komfortabel durchfahrbare Kurve voraus auf, die mit Hilfe der Detektionsalgorithmen Niedrige Querbeschleunigung, Komfort Kurve, Kammscher Kreis und Vorausschau Kurve detektiert werden. Die Detektionsalgorithmen Kammscher Kreis und Vorausschau Kurve sind bereits oben erläutert. Zur Detektion der Fahrereignisse Niedrige Querbeschleunigung während einer Kurve, Langsam gefahrene Kurve und Komfortabel durchfahrbare Kurve voraus werden lediglich Schwellenwerte für die Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit verwendet, die nicht überschritten werden dürfen. Der Detektionsalgorithmus Niedrige Querbeschleunigung entspricht dem Detektionsalgorithmus Hohe Querbeschleunigung, wobei er sich lediglich im Schwellenwert unterscheidet, der nicht durch die Querbeschleunigung überschritten werden darf.
• Beim Detektionsalgorithmus Komfort Kurve werden folgende Parameter überprüft:
• – Die maximale Querbeschleunigung darf einen vorbestimmten Schwellenwert nicht überschreiten.
• – Anhand der Gierrate wird ein Radius bestimmt, wobei der Radius innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegen muss, damit das Fahrereignis als Kurvenfahrt beurteilt werden kann. Der Radius liegt vorzugsweise im Beriech von 1 m bis 1.000 m. Die Gierrate kann z. B. mittels der Raddrehzahlsensoren bestimmt werden.
• – Durch Integrieren der Gierrate wird die Richtungsänderung innerhalb einer Kurve ermittelt.
• Als Kurvenfahrt wird der Zeitbereich nach der detektierten maximalen Querbeschleunigung bestimmt, in dem dieser Radius eingehalten wird, die Querbeschleunigung nicht über den Schwellenwert ansteigt und die Richtungsänderung über einer vorbestimmten Schwelle liegt. Dies wird als Fahrereignis Komfortabel gefahrene Kurve bewertet und bewirkt eine Erhöhung des Ereigniszählers des Fahrmodus Komfort.
• Schnelle Fahrt
• Eine weitere Fahrsituation, in der sich das Kraftfahrzeug befinden kann, ist die Schnelle Fahrt, bei der ein Ereignis Schnelles Fahren mit dem Detektionsalgorithmus Schnelle Fahrt detektiert werden kann. Der Detektionsalgorithmus Schnelle Fahrt überprüft zunächst anhand der Navigationsdaten, ob sich das Kraftfahrzeug in der Stadt befindet. Befindet sich das Kraftfahrzeug nicht in der Stadt, dann wird vom Navigationssystem eine aktuelle Geschwindigkeitsgrenze angefordert, die etwas geringer als das gesetzliche Geschwindigkeitslimit ist. Befindet sich die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges für eine vorbestimmte Zeit oberhalb der angeforderten Geschwindigkeitsgrenze, wird dies als ein sportliches Fahrereignis bewertet.
• Sanftes Beschleunigen/sanftes Bremsen
• Eine weitere Fahrsituation, die detektiert werden kann, ist das Sanfte Beschleunigen bzw. das Sanfte Bremsen, die anhand der Fahrereignisse Komfortable Beschleunigung oder Bremsung, Sportliche Beschleunigung oder Bremsung und Ausrollen lassen mit den Detektionsalgorithmen Längsruck und Kein Gas detektierbar ist.
• Ein Längsruck ist die Ableitung der Längsbeschleunigung nach der Zeit. Der Betrag des Längsrucks ist bei konstanter Geschwindigkeit gleich 0. Nur bei einer Änderung der Beschleunigung wird ein Längsruck festgestellt. Überschreitet der Längsruck einen vorbestimmten Sport-Schwellenwert, dann wird dies als sportliches Fahrereignis bewertet. Die Bewertung erfolgt vorzugsweise am Ende des Längsruckes, das heißt, wenn der Betrag des Längsruckes wieder unter den sportlichen Schwellenwert abfällt. Dies ist zweckmäßig, da ein solcher Längsruck in der Regel nur sehr kurz andauert.
• Bei gleichförmiger Fahrweise liegt der Betrag des Längsruckes deutlich unterhalb des Komfort-Schwellenwertes. Nur wenn der Betrag des Längsruckes ansteigt, macht es Sinn, dies als Längsruck zu bewerten. Als komfortabler Längsruck wird deshalb ein Überschreiten der Komfort-Schwelle durch den Betrag des Längsruckes bewertet, das als komfortables Fahrereignis bewertet wird.
• Der Detektionsalgorithmus Kein Gas detektiert, ob das Fahrpedal des Kraftfahrzeuges innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters nicht mehr betätigt wird und keine Beschleunigung des Kraftfahrzeuges in Längs- oder Querrichtung über einer vorbestimmten Beschleunigungsschwelle gemessen wird. Das Zeitfenster wird gestartet, sobald das Fahrpedal nicht betätigt wird. Wird ein Ausrollen lassen detektiert, so wird dies als ein komfortables Fahrereignis bewertet.
• Starkes Bremsen
• Eine Fahrsituation Starkes Bremsen weist ein Ereignis Starkes Bremsen auf, das mit Hilfe eines Detektionsalgorithmus Starkes Bremsen detektiert wird.
• Der Detektionsalgorithmus Starkes Bremsen detektiert ein starkes Bremsen des Kraftfahrzeuges, indem festgestellt wird, ob das Bremslicht eingeschaltet ist, die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeuges negativ ist und/oder die Längsbeschleunigung unter einem Beschleunigungsschwellenwert liegt. Das Bremslicht ist eingeschaltet, wenn der Bremslichtschalter eingeschaltet ist.
• Fahrzeug für Beschleunigung vorkonditionieren
• Eine Fahrsituation Fahrzeug für Beschleunigung vorkonditionieren weist die Ereignisse kurzer starker Fahrpedalstoß, Kickdown oder GWS in S-Gasse mit Gas geben auf, die mit den Detektionsalgorithmen Fahrpedalstoß, Kickdown und S-Gasse detektiert werden. Das Vorkonditionieren des Fahrzeugs für eine Beschleunigung ist das Erkennen einer Fahrsituation, in der das Fahrzeug auf einen Fahrmodus eingestellt werden soll, der eine Beschleunigung optimal ermöglicht.
• Bei einem Fahrpedalstoß tritt der Fahrer des Kraftfahrzeuges kurz und stark auf das Fahrpedal und geht sofort wieder vom Fahrpedal. Mit dem Detektionsalgorithmus Fahrpedalstoß wird dabei detektiert, ob die Auslenkung des Fahrpedals dabei einen geschwindigkeitsabhängigen Schwellenwert für eine kurze Zeitspanne, z. B. von bis zu 1 s, überschreitet und dann wieder unterschreitet.
• Der Detektionsalgorithmus Kickdown erkennt als Ereignis das Auslenken des Fahrpedals für mindestens eine vorbestimmte Zeit, von z. B. 1 s, über einen geschwindigkeitsabhängigen Schwellenwert. Der Schwellenwert kann von zusätzlich von der eingelegten Getriebewahlgasse abhängen. Ist das Getriebe auf manuelles Schalten eingestellt, dann wird ein höherer geschwindigkeitsabhängiger Schwellenwert eingestellt, als wenn das Getriebe auf automatisches Schalten eingestellt ist.
• Ein weiterer Algorithmus für die Detektion des Vorkonditionierens des Fahrzeuges für die Beschleunigung ist der Detektionsalgorithmus S-Gasse. Hierbei wird detektiert, ob der Fahrer des Kraftfahrzeuges das Fahrpedal innerhalb eines Zeitfensters über eine Schwelle hinaus bewegt. Das Zeitfenster wird gestartet, sobald das S-Programm (Sport-Programm) des Getriebes aktiviert wird.
• Die Fahrereignisse der Fahrsituation Fahrzeug für Beschleunigung vorkonditionieren sind wiederum Triggerereignisse, die eine sofortige Auswahl des Fahrmodus auslösen. Durch die Bewertung dieser Fahrereignisse als sportlich und durch eine hohe Gewichtung wird hierbei immer eine Umschaltung in den sportlichen Fahrmodus erzwungen.
• Überholmanöver
• Eine Fahrsituation Überholmanöver umfasst folgende Fahrereignisse:
• – Auflaufen und Überholen außerhalb der Stadt und auf relevanten Straßentypen
• – Auflaufen und Dahinterbleiben außerhalb der Stadt und auf relevanten Straßentypen
• Die Fahrereignisse werden alle durch einen Detektionsalgorithmus Überholen detektiert.
• Der Detektionsalgorithmus Überholen detektiert, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug relevant ist, ob der aktuelle Straßentyp nicht relevant ist, ob sich das Fahrzeug nicht in einem Stadtgebiet befindet, ob der Blinker eingeschaltet ist und ob sich der Fahrer entschieden hat, dahinter zu bleiben.
• Ein vorausfahrendes Fahrzeug ist dann relevant, wenn die Differenzgeschwindigkeit positiv ist, das heißt, dass das vorausfahrende Fahrzeug langsamer fährt. Weiterhin kann ein vorausfahrendes Fahrzeug relevant sein, wenn die Differenzgeschwindigkeit neutral ist, das heißt, dass der Betrag der Differenzgeschwindigkeit klein ist, beispielsweise kleiner als 1 km/h bis 5 km/h, und gleichzeitig eine positive Beschleunigungsdifferenz vorliegt, das heißt, dass das vorausfahrende Fahrzeug eine geringere Beschleunigung als das nachfolgende Fahrzeug aufweist. Die Differenzgeschwindigkeit und die Beschleunigungsdifferenz kann mittels eines Radars, Lidars und/oder einer Kamera gemessen werden. Zusätzlich kann bei der Bestimmung der Beschleunigung die Fahrpedalstellung berücksichtigt werden, wobei eine Änderung der Fahrpedalstellung, bei der das Fahrpedal eingedrückt wird, eine Beschleunigung anzeigt. Weiterhin könnten die Signale von Beschleunigungssensoren und/oder von Drehzahlsensoren zur Detektion einer Beschleunigung verwendet werden.
• Nicht relevante Straßentypen sind eine Stadt-Autobahn, eine Stadt-Autobahn mit Teilung, eine Landstraße mit Teilung, eine Bundesstraße mit Teilung, eine Autobahn und eine Rennstrecke. Eine „Teilung” bedeutet, dass die entsprechende Straße in diesem Abschnitt zumindest zwei-spurig in der gefahrenen Fahrtrichtung ausgebildet ist.
• Das Fahrereignis Überholen außerhalb der Stadt und auf relevanten Straßentypen wird detektiert, wenn sich das Fahrzeug außerhalb eines Stadtgebiets befindet, es sich auf keiner nicht-relevanten Straße befindet, ein relevantes Fahrzeug vorausfährt und der Blinker gesetzt ist und/oder die positive Beschleunigungsdifferenz über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt. Ein beabsichtigtes Überholen wird als sportliche Fahrweise bewertet.
• Das Fahrereignis Auflaufen und Dahinterbleiben außerhalb der Stadt und auf relevanten Straßentypen wird detektiert, wenn sich das Fahrzeug außerhalb eines Stadtgebietes befindet, es sich nicht auf nicht-relevanten Straßen befindet, wenn ein relevantes Fahrzeug vorausfährt und kein Blinker gesetzt ist und die positive Beschleunigungsdifferenz unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt. Wenn ein solches Fahrereignis festgestellt wird, was ein Dahinterbleiben bedeutet, dann wird dies als komfortable Fahrweise bewertet.
• Fahren im hohen Drehzahlbereich und Fahren im niedrigen Drehzahlbereich
• Eine Fahrsituation Fahren im hohen Drehzahlbereich weist ein Ereignis Motor im hohen Drehzahlbereich auf und eine Fahrsituation Fahren im niedrigen Drehzahlbereich weist ein Ereignis Motor im niedrigen Drehzahlbereich auf, die mit Hilfe eines Detektionsalgorithmus Motordrehzahl detektiert werden. Mit dem Detektionsalgorithmus Motordrehzahl wird geprüft, ob die Motordrehzahl für eine vorbestimmte Zeit unter einem Komfort-Schwellenwert für das Ereignis Motor im niedrigen Drehzahlbereich oder über einem Sport-Schwellenwert für das Ereignis Motor im hohen Drehzahlbereich liegt. Dementsprechend wird das Fahrereignis als komfortables Fahren oder sportliches Fahren bewertet.
• Vorzugsweise kann zusätzlich beim Überschreiten des Sport-Schwellenwertes die Fahrpedalstellung berücksichtigt werden und dies nur als sportliche Fahrweise bewertet werden, wenn auch die Fahrpedalstellung über eine vorbestimmte Schwelle niedergedrückt ist.
• Fahren ohne Dynamik
• Eine Fahrsituation Fahren ohne Dynamik weist ein Ereignis Fahren ohne Längs- und Querdynamik auf, das mit Hilfe eines Detektionsalgorithmus Keine Dynamik detektiert wird. Das Ereignis Fahren ohne Längs- und Querdynamik wird detektiert, wenn über ein Zeitfenster hinweg der Endpunkt des Beschleunigungsvektors des Kraftfahrzeuges innerhalb des Komfortbereichs 10 des Kammschen Kreises (6) liegt. Das Zeitfenster wird gestartet, wenn die Grenze zum Komfort-Eco-Bereich des Kammschen Kreises unterschritten wird und ein sportlicher Fahrmodus gewählt ist und gleichzeitig der Zählerwert des Zählers Sport unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt. Das Zeitfenster wird gestoppt, wenn der Endpunkt des Beschleunigungsvektors des Kraftfahrzeuges außerhalb des Komfortbereichs 10 des Kammschen Kreises zu liegen kommt oder wenn der Zählerwert des Zählers Sport den vorbestimmten Zählerwert überschreitet. Die Fahrsituation Fahren ohne Dynamik wird als komfortables Fahren bewertet.
• Cruisen
• Eine Fahrsituation Cruisen weist als ein Ereignis die Aktivierung des Tempomates auf, das mit Hilfe eines Detektionsalgorithmus Tempomat detektiert wird. Bei Aktivierung des Tempomates wird ein Signal an die Wählvorrichtung 1 ausgegeben. Sobald der Tempomat aktiviert ist, wird das Ereignis Aktivierung Tempomat detektiert. Das Fahrereignisse Aktivierung des Tempomates ist ein Triggerereignis, das eine sofortige Auswahl des Fahrmodus auslöst. Durch die Bewertung dieses Fahrereignisses als komfortabel und durch eine hohe Gewichtung wird hierbei immer eine Umschaltung in den komfortablen Fahrmodus erzwungen. Alternativ kann ein Cruisen auch nur als ein komfortables Fahren bewertet werden.
• Fahren bei schlechtem Wetter und/oder Seitenwind
• Eine Fahrsituation Fahren bei schlechtem Wetter und/oder Seitenwind weist als Ereignisse Eingeschränkte Sicht und Seitenwind auf, die mit Hilfe eines Detektionsalgorithmus Wetter detektiert werden.
• Für die Detektion des Ereignisse Eingeschränkte Sicht wertet der Detektionsalgorithmus Wetter Daten eines Navigationssystems, ggf. zusammen mit Internetdaten, ein Kamerabild, Daten eines Wetterradars und/oder Daten von Wettereinflusssensoren (Niederschlags-/Feuchtigkeitssensor, Helligkeitssensor, Temperatursensor, Luftdrucksensor, Wetterinformationssystem und/oder Wetterradar) aus, um die Sichtverhältnisse, insbesondere die Sichtweite, zu ermitteln. Wird die Sichtweite als unterhalb einer geschwindigkeitsabhängigen Entfernungsschwelle ermittelt, dann wird das Ereignis Eingeschränkte Sicht als Triggerereignis detektiert, das eine sofortige Auswahl des Fahrmodus auslöst. Durch die Bewertung dieses Fahrereignisses als komfortabel und durch eine hohe Gewichtung wird hierbei immer eine Umschaltung in den komfortablen Fahrmodus erzwungen.
• Weiter kann der Detektionsalgorithmus Wetter für die Detektion des Ereignisses Seitenwind aktuelle Seitenwinddaten eines Seitenwindsensors erfassen und/oder aktuelle Daten von einem Navigationssystem, ggf. in Verbindung mit Daten aus dem Internet den aktuellen Seitenwird betreffend, erhalten, um daraus die auftretende Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Zum einen kann diese ermittelte Querbeschleunigung anderen Detektionsalgorithmen als Eingabeparameter zur Verfügung gestellt werden und zum anderen wird, wenn die durch Seitenwind auftretende Querbeschleunigung eine Beschleunigungsschwelle überschreitet, das Ereignis Seitenwind detektiert und als sportliches Ereignis bewertet.
• Die Seitenwinderkennung kann auch vorausschauend erfolgen, indem der Detektionsalgorithmus Wetter sich voraus befindende Fahrzeuge mithilfe der Daten eines Radars, eines Lidars und/oder einer Kamera erkennt und deren Größe ermittelt, da es beim Vorbeifahren an einem anderen, größeren Kraftfahrzeug in einem geringen Abstand zu einer seitenwindähnlichen Fahrsituation kommen kann, auf die durch eine vorausschauende Modusauswahl reagiert werden kann.
• Vorzugsweise werden zusätzlich Navigationsdaten ausgewertet, um Tunnel- und Brückeninformationen zu erhalten, da in Tunneln keine Seitenwindgefahr besteht, aber auf Brücken mit einer hohen Wahrscheinlichkeit auftretender Seitenwinde zu rechnen ist. Zusätzlich können aktuelle Seitenwinddaten, die erhalten werden, wie oben erläutert, und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit in die vorausschauende Berechnung als Parameter mit einfließen. Weiter kann bei der vorausschauenden Berechnung einer Seitenwindsituation der seitliche Abstand beim Überholen eines vorausfahrenden Kraftfahrzeugs mitberücksichtigt werden, indem Abstandsinformationen von einem Radar, einem Lidar, einer Kamera und/oder Ultraschallsensoren erfasst werden. Eine derart vorausschauend ermittelte Seitenwindsituation wird als sportliches Ereignis bewertet, damit durch entsprechende Einstellung des Fahrwerks die Seitenwindanfälligkeit durch eine verbesserte Bodenhaftung verringert, durch Einstellung der Lenkungsparameter eine straffere, reaktionsschnellere Lenkung ermöglicht und/oder durch Einstellung der Motor- bzw. Getriebekennlinie eine schnelle und/oder höhere Beschleunigung des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird.
• Fahren auf Straßen mit bestimmter Straßenqualität
• Eine Fahrsituation Fahren auf Straßen mit bestimmter Straßenqualität weist Ereignisse Fahren auf Straßenbelag mit bestimmter Oberflächengüte und Fahren auf Strecke mit Unebenheiten auf, die mit Hilfe eines Detektionsalgorithmus Straßenqualität detektiert werden.
• Für die Detektion des Ereignisses Fahren auf Straßenbelag mit bestimmter Oberflächengüte wertet der Detektionsalgorithmus Straßenqualität (7c)
• – Bilder einer Kamera aus, um die Art des Straßenbelags und damit die Straßenqualität vor dem Fahrzeug zu ermitteln und/oder
• – Daten von einem Navigationssystem, ggf. ergänzt durch Internetdaten, aus, die die Art des Straßenbelags und/oder die Straßenqualität beschreiben.
• Je nach Art des Straßenbelags wird ein Fahrmodus ausgewählt, der an die zu erwartende Haftung des Fahrzeugs an der Oberfläche der Straße angepasst ist. Vorzugsweise werden hierbei auch Witterungs- bzw. Wetterbedingungen mit berücksichtigt. Die Witterungs- bzw. Wetterbedingungen können über ein Kamerabild, Wetterdaten aus dem Internet in Verbindung mit Ortskoordinaten von einem Navigationssystem und/oder mit Sensordaten weiterer Wettereinflusssensoren, wie bereits oben erläutert, erfasst werden.
• Das Ereignis Fahren auf Strecke mit Unebenheiten wird detektiert, indem aus einem Kamerabild, aus Daten eines Lidars und/oder aus Daten eines Navigationssystems, ggf. zusammen mit Internetdaten, die Art, die Anzahl und/oder die Abmessungen von Unebenheiten der Strecke ermittelt werden (7d). Aus den ermittelten Parametern wird ein Wert für die Welligkeit der Strecke errechnet. Liegt die Welligkeit oberhalb einer geschwindigkeitsabhängigen Welligkeitsgrenze, dann wird das Ereignis Fahren auf Strecke mit Unebenheiten als Triggerereignis detektiert, das eine sofortige Auswahl des Fahrmodus auslöst. Durch die Bewertung dieses Fahrereignisses als komfortabel und durch eine hohe Gewichtung wird hierbei immer eine Umschaltung in den komfortablen Fahrmodus erzwungen.
• Gefahrensituation
• Eine Fahrsituation Gefahrensituation weist ein Ereignis Gefahrensituation auf, das mit Hilfe eines Detektionsalgorithmus Gefahrensituation detektiert wird. Eine Gefahrensituation wird detektiert, wenn der Abstand zu einem Ziel (ein Fahrzeug oder ein Hindernis im Umfeld) unter einen Schwellenwert fällt, der von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Position des Ziels, insbesondere des Richtungswinkels des Vektors vom eigenen Fahrzeug zum Ziel, abhängt. Der Abstand und die Position des Ziels werden mithilfe von Kamera-, Radar-, Ultraschall- und/oder Lidardaten ermittelt. Das Ereignis Gefahrensituation ist ein Triggerereignis, das eine sofortige Auswahl des Fahrmodus auslöst. Durch die Bewertung dieses Fahrereignisses als sportlich und durch eine hohe Gewichtung wird hierbei immer eine Umschaltung in den sportlichen Fahrmodus erzwungen. Durch Schalten in den sportlichen Fahrmodus wird ein maximales Sicherheitspotenzial aller Fahrzeugkomponenten erreicht.
• Oben werden eine Vielzahl von Fahrsituationen und die korrespondierenden Fahrereignisse erläutert. Die Wählvorrichtung 1 ist derart ausgebildet, dass zwischen bestimmten Fahrmodi ausgewählt werden kann, jedoch die Fahrmodi selbst nicht veränderbar sind.
• Dies bedeutet, dass sich das Kraftfahrzeug in einer gleichen oder in etwa gleichen Fahrsituation immer gleich verhält bzw. die Wählvorrichtung 1 in den gleichen Fahrmodus schaltet. Dieses dient dazu, dem Fahrer des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen, sich auf das Verhalten der Fahrmodusumschaltung einstellen bzw. verlassen zu können. Interne Tests mit automatisch veränderbaren Fahrmodi haben gezeigt, dass dies nachteilig ist, da unbestimmte Fahrsituationen entstehen können, auf die der Fahrer nicht eingestellt ist. Es kann gewünscht sein, dass in bestimmten Fahrsituationen eine Umschaltung des Fahrmodus unterdrückt bzw. verhindert wird. Beispielsweise wird mit Hilfe des Detektionsalgorithmus Vorausschau Kurve eine Folgekurve voraus nach sportlich durchfahrener Kurve detektiert, wie oben erläutert. Um ein für den Nutzer reproduzierbares und berechenbares Fahrzeugverhalten zur Verfügung zu stellen, wird bei Detektion dieses Ereignisses zur Schaltberuhigung eine Umschaltung des Fahrmodus vor der Kurve bis zum Kurvenausgang unterdrückt. Die Position des Kraftfahrzeugs, an der die Umschaltverhinderung aktiviert wird, kann durch eine Zeitspanne (8a), die das Kraftfahrzeug bis zum Erreichen der Folgekurve benötigt, oder durch eine vorbestimmte Entfernung zum Beginn der Folgekurve definiert sein. Die Zeitspanne, die das Kraftfahrzeug bis zum Kurvenbeginn zurücklegt, liegt hierbei zwischen 1 s bis 10 s, die Entfernung bis zum Kurvenbeginn liegt zwischen 3 m und 100 m. Ein weiteres Beispiel, bei dem eine Umschaltverhinderung des Fahrmodus gewünscht ist, ist das Erreichen einer bestimmten Querdynamiklast in einer Kurve, die mit Hilfe des oben erläuterten Detektionsalgorithmus Querdynamiklast detektiert wird (8b). Überschreitet hierbei die Querdynamiklast einen vorbestimmten Schwellenwert, dann wird die Umschaltung des Fahrmodus unterdrückt bis die Querdynamiklast wieder unter den Schwellenwert fällt. Damit wird ebenfalls eine für den Fahrer instabile Fahrsituation des Kraftfahrzeugs vermieden.
• Häufige und in kurzen Zeitabständen durchgeführte Umschaltungen des Fahrmodus eines Kraftfahrzeuges können durch die Insassen als störend empfunden werden. Deshalb wird vorteilhafterweise nach einer erfolgten Umschaltung des Fahrmodus ein Zeitfenster gestartet, innerhalb dessen zwar eine Umschaltung in einen anderen Fahrmodus bestimmt, aber nicht durchgeführt wird. Diese Umschaltung wird erst nach Ablauf des Zeitfensters durchgeführt, sodass eine anstehende Umschaltung des Fahrmodus um das Zeitfenster verzögert wird (8c). Das Zeitfenster liegt hierbei zwischen 1 s und 10 s.
• Um den Fahrer darüber zu informieren, in welchem Fahrmodus sich das Fahrzeug befindet, ist vorteilhafterweise ein Anzeigeelement innerhalb des Kraftfahrzeugs angebracht, das mit der Wählvorrichtung 1 verbunden ist und durch eine Änderung den Fahrer über den ausgewählten Fahrmodus informiert. Das Anzeigeelement kann beispielsweise ein Bildschirm, eine Beleuchtungseinrichtung und/oder ein Signalgeber sein. Um eine Änderung anzuzeigen, kann der Bildschirm in Farbe, Helligkeit und/oder dessen dargestellter Bildschirminhalt geändert werden, bei einer Beleuchtungseinrichtung kann deren Farbe und/oder Helligkeit geändert werden und bei einem Tonsignalgeber kann ein Bestätigungston bei einer Änderung des Fahrmodus ausgegeben werden und/oder sich in der Tonhöhe ändern.
• Bei Verwendung eines Bildschirms als Anzeigeelement lassen sich hierbei weitere Informationen für den Fahrer, die den ausgewählten Fahrmodus des Kraftfahrzeugs betreffen, ausgeben, wie z. B. eine Bezeichnung für den Fahrmodus, die Fahrsituation und/oder das letzte oder mehrere der zuletzt detektierten Ereignisse, die zu einer Umschaltung des Fahrmodus geführt haben, und/oder die Parameter bzw. Signale, deren Schwellenwerte über- bzw. unterschritten wurden. Damit wird sichergestellt, dass der Fahrer über den aktuellen Fahrmodus informiert wird und sein Fahrverhalten dem Fahrmodus gemäß anpassen kann, sodass die Fahrsicherheit gewährt bleibt. Ein weiterer Aspekt der Verwendung eines Bildschirms als Anzeigeelement betrifft die Möglichkeit, die vor dem Kraftfahrzeug liegenden Ereignisse, wie Kurven, Geschwindigkeitslimits, Bahnübergänge, Brücken, Tunnel, Gefahrensituationen, etc. anzuzeigen und den Fahrer damit auf eine bevorstehende Auswahl bzw. Umschaltung des Fahrmodus sowie auf das Auftreten der Ereignisse selbst vorausschauend vorzubereiten.
• Ein weiterer Aspekt der Verwendung eines Anzeigeelements betrifft dabei die Möglichkeit für den Fahrer, zu erkennen, welche seiner Aktionen zu einem Umschalten bzw. Auswählen des Fahrmodus geführt hat, sodass er ein Auswählen des Fahrmodus aktiv nachvollziehen und beeinflussen kann. Beispielsweise kann ein Fahrer, der das Kraftfahrzeug kraftstoffsparend, also ökonomisch und/oder entspannt, sicher und komfortabel bewegen möchte, darauf achten, dass er Fahrsituationen und/oder Ereignisse vermeidet, die den Sportmodus auswählen, da im Sportmodus mit einem erhöhten Kraftstoffverbrauch, weniger Komfort für die Insassen und im Gefahrenfall mit höherem Unfallrisiko zu rechnen ist. Eine derartige Anzeige ermöglicht dem Fahrer das Verständnis der der Umschaltung des Fahrmodus zugrunde liegenden detektierten Fahrsituationen und/oder Ereignisse.
• Bezugszeichenliste

1

Wählvorrichtung

2

Sensor

3

Datenquelle

4

Internet

5

Datenquelle

6

Sensorsteuereinrichtung

7

zentrale Steuereinrichtung

8

Steuersignalverteileinrichtung

9

Steuer-Subsystem

10

Komfort-Eco-Bereich

11

Sport-Bereich

12

Tot-Bereich

Claims (16)

1. Verfahren zum automatischen Wählen eines Fahrmodus an einem Kraftfahrzeug während der Fahrt entlang eines Fahrweges, umfassend die Schritte – Erfassen von eine Fahrsituation beschreibenden Fahrsituationsinformationen, die Vorausschau-Informationen umfassen, die den in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrweg betreffen, – Auswählen eines Fahrmodus von mehreren möglichen Fahrmodi, und – Einstellen des Fahrmodus am Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weitere Schritte aufweist, umfassend: (a) Erfassen von Fahrsituationsinformationen, indem Fahrsituationsereignisse beschreibende Fahrsituationsinformationen detektiert werden, wobei vorbestimmten Fahrsituationsereignissen jeweils zumindest ein Indikatorwert zugeordnet ist, der die Bedeutung des entsprechenden Fahrsituationsereignisses für einen der zur Auswahl stehenden Grundfahrmodus des Kraftfahrzeugs anzeigt, (b) Addieren des bzw. der Indikatorwerte zu jeweils einem Zähler, wobei für einen jeden Grundfahrmodus ein separater Zähler vorgesehen ist und die Indikatorwerte für einen der Grundfahrmodi dem Zählerstand des entsprechenden Zählers hinzugefügt wird, (c) Wiederholen der Schritte (a) und (b), wobei nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer und/oder bei Erreichen eines bestimmten Schwellenwerts eines der Zähler und/oder bei Vorliegen eines bestimmten Triggersignals eine Auswahl des Grundfahrmodus vorgenommen wird, wobei der ausgewählte Grundfahrmodus der des Zählers mit dem höchsten Zählerstand nach Ablauf der bestimmten Zeitdauer oder der des Zählers, der den bestimmten Schwellenwert erreicht hat, ist, und (d) Rücksetzen der Zähler nach der Auswahl des Grundfahrmodus.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorausschau-Informationen Daten von einem oder mehrerer der folgenden Typen umfassen: – Routendaten, insbesondere zu Routenverlauf und/oder Routenattributen, – Bilddaten, insbesondere mittels einer Kamera erzeugte Daten, – Abstands- und/oder Abmessungsdaten, insbesondere mittels eines Radars, einer Lidar Kamera und/oder eines Ultraschallsensors erzeugte Daten, – Daten, die vom Fahrer gesetzte Indikatoren, wie z. B. einen Blinker, beschreiben.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Vorausschau-Informationen eine Überholwunscherkennung, eine Gefahrensituationserkennung, eine Querbeschleunigungsvorausschau und/oder eine vorausschauende Seitenwinderkennung durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituationsinformationen die aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeuges und/oder die vergangene Fahrsituation des Kraftfahrzeuges beschreibende Informationen umfassen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Fahrmodi sich durch einen oder mehrere Steuerparameter zum Ansteuern zumindest eines der folgenden System unterscheidet: – Lenkungsübersetzung – Lenkungsunterstützung – Fahrwerksdämpfung – Fahrwerksfederung – Wankstabilisierung – Niveauregulierung – Reifenbeeinflussungssysteme – Radsturzregelungssysteme – Fahrdynamikregelsystem – Systeme zur Beeinflussung des Eigenlenkverhaltens, insbesondere eine Hinterachslenkung – Antriebsmomentenverteilung, insbesondere Torque-Vectoring – Bremsmomentenverteilung, insbesondere Giermomentenregelung – Differenzial – Regelung der Wankmomentverteilung – Fahrerassistenzsystem, insbesondere umfassend eine Geschwindigkeitsregelung, einen Stauassistent, einen Verzögerungsassistenten, einen Spurwechselassistenten und/oder Spurhalteassistenten, – Getriebesteuerung – Motorsteuerung – Motorlager – Abgassystemklappensteuerung – Motorsoundgenerator außen und innen – Aerodynamiksystem, insbesondere umfassend ein Spoiler-, Diffusor- und/oder Klappensteuerungssystem – Sitzwangensteuerung – Gurtstraffer – Audiosteuerung – Innenlichtsteuerung – Außenlichtsteuerung – Spiegelheizung – Scheibenheizung – Klimaautomatik – Telefoneinrichtung – Steuerung eines Allradantriebs – Fahrpedalsteuerung – Bremssteuerung – Rekuperationssteuerung – Steuerung der Lastreserve eines Elektromotors
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Grundfahrmodi weitere Fahrmodi nach vorbestimmten Kriterien ausgewählt werden können.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der Zähler nach Ablauf von vorbestimmten Zeitspannen um einen vorbestimmten Wert, insbesondere einen vorbestimmten Anteil, reduziert werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenwerte veränderlich sind und beispielsweise mit einem Faktor multipliziert werden, wobei die Fahrweise des Fahrers erfasst und analysiert wird und in Abhängigkeit der Ergebnisse der Analyse der Fahrweise des Fahrers die Faktoren eingestellt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei bestimmten Fahrsituationen, wie z. B. vor und/oder beim Durchfahren einer Kurve, eine Umschaltung des Fahrmodus unterdrückt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vorausschauenden Detektion von weiteren Kurven nach dem Durchfahren einer Kurve eine Umschaltung des Fahrmodus unterdrückt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass, nach einer erfolgten Umschaltung eines Fahrmodus, eine weitere Umschaltung des Fahrmodus für eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils ausgewählte Fahrmodus und vorzugsweise Informationen, die für die Auswahl des jeweiligen Fahrmodus relevant sind, an einer Anzeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug dargestellt werden.
13. Vorrichtung zum automatischen Wählen eines Fahrmodus an einem Kraftfahrzeug, umfassend – eine Datenquelle (3) zur Bereitstellung von Informationen, die eine Fahrsituation beschreiben und die Vorausschau-Informationen umfassen, die den in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrweg betreffen, – eine zentrale Steuereinrichtung (7), die mit der Datenquelle (3) verbunden und derart ausgebildet ist, dass sie anhand der die Fahrsituation beschreibenden Daten einen Fahrmodus aus mehreren möglichen Fahrmodi auswählen kann, und – eine Steuersignalverteileinrichtung (8), welche von der zentralen Steuereinrichtung (7) erzeugte Steuersignale an Steuer-Subsysteme (9) verteilt, sodass die Steuersignale die Einstellung bestimmter Parameter an die Steuer-Subsysteme bewirken, dadurch gekennzeichnet, – dass die zentrale Steuereinrichtung (7) ausgebildet ist zum Ausführen folgender Schritte: (a) Erfassen von Fahrsituationsinformationen, indem Fahrsituationsereignisse beschreibende Fahrsituationsinformationen detektiert werden, wobei vorbestimmten Fahrsituationsereignissen jeweils zumindest ein Indikatorwert zugeordnet ist, der die Bedeutung des entsprechenden Fahrsituationsereignisses für einen der zur Auswahl stehenden Grundfahrmodus des Kraftfahrzeugs anzeigt, (b) Addieren des bzw. der Indikatorwerte zu jeweils einem Zähler, wobei für einen jeden Grundfahrmodus ein separater Zähler vorgesehen ist und die Indikatorwerte für einen der Grundfahrmodi dem Zählerstand des entsprechenden Zählers hinzugefügt wird, (c) Wiederholen der Schritte (a) und (b), wobei nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer und/oder bei Erreichen eines bestimmten Schwellenwerts eines der Zähler und/oder bei Vorliegen eines bestimmten Triggersignals eine Auswahl des Grundfahrmodus vorgenommen wird, wobei der ausgewählte Grundfahrmodus der des Zählers mit dem höchsten Zählerstand nach Ablauf der bestimmten Zeitdauer oder der des Zählers, der den bestimmten Schwellenwert erreicht hat, ist, und (d) Rücksetzen der Zähler nach der Auswahl des Grundfahrmodus.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenquelle (3) einen oder mehrere Sensoren (2) der folgenden Gruppe umfasst: Abstandssensoren in Fahrtrichtung nach vorne und/oder nach hinten; Kamera mit Bilderkennung zur Umweltanalyse; Helligkeitssensor; Pedalstellungssensor; Drucksensoren für Öldruck, Luftdruck von Reifen und/oder Luftfederung; Energiespeichersensoren von Kraftstofftank und/oder elektrischem Akkumulator; Lastsensoren zur Detektion von mechanischen Momenten und/oder elektrischer Last; Navigationssystem; Sensoren zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit, Längs- und/oder Querbeschleunigung, Lenkradstellung, Neigungswinkel (Wankstabilisierung), Ort, Getriebestellung, Drehzahl von Motor, Antriebswelle und/oder einzelnen Rädern, des Kraftstoffverbrauchs, von Temperaturen von Motor, Innenraum, Öl, Kühlwasser und/oder Außentemperatur; Radar, Kamera; Lidar, Ultraschallsensor
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuer-Subsystem (9) eines oder mehrere der folgenden Systeme umfasst: Motorsteuerung; Fahrwerkssteuerung; Lenkradunterstützungssteuerung; Getriebesteuerung;
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinrichtung (7) zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 12 ausgebildet ist.

Images