DE102014219845A1

DE102014219845A1 - Geschwindigkeitsregelung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102014219845A1
Application number: DE102014219845.3A
Authority: DE
Inventors: Jitendra Shah; Christoph Boerensen
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-03-31
Anticipated expiration: 2034-10-01
Also published as: DE102014219845B4; US20160090088A1; US9758164B2; CN105460012B; CN105460012A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs auf eine Sollgeschwindigkeit, mit einer Bedieneinheit zum Einschalten und zum vollständigen Ausschalten der Geschwindigkeitsregelung, wobei als Antwort auf eine Betätigung der Bedieneinheit, die Geschwindigkeitsregelung vollständig auszuschalten, die Geschwindigkeitsregelung beendet wird. Unmittelbar nach eine Betätigung (S2) der Bedieneinheit, die Geschwindigkeitsregelung vollständig auszuschalten, wird gemäß der Erfindung geprüft, ob der Betrag der Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in diesem Augenblick unter oder über einem voreingestellten Schwellenwert liegt (S3, S5), wobei, wenn der Betrag der Verzögerung oder Beschleunigung über dem Schwellenwert liegt, die Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs dahingehend geregelt wird, dass der Betrag der Verzögerung oder Beschleunigung unter dem Schwellenwert liegt (S4, S6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs auf eine Sollgeschwindigkeit, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Ein derartiges Verfahren und ein derartige Vorrichtung sind jeweils aus der EP 2 162 337 B1 und der US 2005/0167175 A1 bekannt.
Der durch eine derartige Vorrichtung gebildete Geschwindigkeitsregler wird auch Tempomat genannt. Die Geschwindigkeitsregelung kann auch um eine Abstandsregelung erweitert sein, bei der die Geschwindigkeit auch an jene eines vorausfahrenden Kraftfahrzeugs angepasst wird, in welchem Fall man von einem Abstandsregeltempomat spricht.
Die Geschwindigkeitsregelung wird üblicherweise bei einer Betätigung des Bremspedals unterbrochen, aber nicht ausgeschaltet, und kann durch eine Betätigung des Fahrpedals wieder aktiviert werden. Wird die Geschwindigkeitsregelung durch Betätigung des Bremspedals unterbrochen, hält das Fahrzeug beim Lösen des Bremspedals die aktuelle Geschwindigkeit nicht, sondern es wird durch das Motorschleppmoment verzögert, wie in der EP 2 162 337 B1 offenbart. Diese Reaktion ist wegen der damit verbundenen Rückmeldung an dem Fahrer durchaus erwünscht.
Eine derartige Reaktion erfolgt auch beim vollständigen Ausschalten der Geschwindigkeitsregelung und wird vom Fahrer erwartet. Man hat aber bisher nicht berücksichtigt, dass sich der Fahrer durch die Ausschaltreaktion gestört fühlen kann, wenn diese heftiger als gewohnt ausfällt, und andere Fahrzeuginsassen fühlen sich oft noch mehr gestört. Dies kann insbesondere dann vorkommen, wenn das Fahrzeug aerodynamisch ungünstig beladen ist, z. B. mit Fahrrädern auf dem Dach, oder wenn z. B. bei einem Cabriolet das Verdeck geöffnet ist, weil dann der Luftwiderstand stärker als gewohnt abbremsend wirkt. Die plötzliche Fahrzeugverzögerung beim vollständigen Ausschalten der Geschwindigkeitsregelung kann auch dann heftiger ausfallen als gewohnt, wenn das Fahrzeug gerade auf einer ansteigenden Straße fährt, und umgekehrt kann eine unerwünscht starke Beschleunigung auftreten, wenn Fahrzeug gerade auf einer abschüssigen Straße fährt. Erfahrene Fahrer antizipieren derartige Reaktionen und treten das Fahrpedal oder das Bremspedal leicht, bevor sie die Geschwindigkeitsregelung ausschalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, zu vermeiden, dass sich Fahrzeuginsassen durch eine unerwartete Fahrzeugreaktion auf das Ausschalten der Geschwindigkeitsregelung gestört fühlen, bzw. Fahrer davon zu entlasten, eine derartige Fahrzeugreaktion zu antizipieren.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Bei der Erfindung wird gleich, nachdem der Fahrer einen Befehl gegeben hat, die Geschwindigkeitsregelung definitiv auszuschalten, noch eine Verzögerungs- oder Beschleunigungsregelung durchgeführt, welche die Ausschaltreaktion erforderlichenfalls unter dem Schwellenwert hält. Die Messung der gleich nach dem Ausschalten auftretenden Verzögerung oder Beschleunigung sowie deren Verminderung durch entsprechende elektronische Befehle an die Motorsteuerung oder die Bremsanlage können mit Hilfe moderner Fahrzeugelektronik so schnell durchgeführt werden, dass die Fahrzeuginsassen davon kaum etwas bemerken, gleich wie ungünstig die oben erwähnten Aerodynamik- oder Straßenneigungsbedingungen gerade sind.
Aus der o. g. US 2005/0167175 A1 ist es zwar bekannt, dass die Sollgeschwindigkeit eines Tempomaten in Stufen von z. B. 10 km/h verändert werden kann, wobei während einer derartigen Änderung der Sollgeschwindigkeit die damit einhergehende Verzögerung oder Beschleunigung auf einen Maximalwert begrenzt wird, um die Fahrzeuginsassen nicht zu stören, doch erfolgt diese Begrenzung nur, solange die Geschwindigkeitsregelung aktiv ist. Wird diese ganz ausgeschaltet, auch wenn sie gerade unterbrochen ist, können in den weiter oben beschriebenen Fällen starke Fahrzeugreaktionen auftreten.
Die Regelung der Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeug wird vorzugsweise beendet, sobald diese nicht mehr erforderlich ist, um den Schwellenwert einzuhalten, sei es, weil sich die Fahrbedingungen zwischenzeitlich geändert haben, oder sei es wegen einer entsprechenden Pedalbetätigung durch den Fahrer, und damit ist das Verfahren vollständig beendet, und es findet keinerlei Regelung mehr statt.
Der voreingestellte Schwellenwert kann für Verzögerung und für Beschleunigung gleich sein, oder es kann zwei verschiedene Schwellenwerte für Verzögerung und Beschleunigung geben.
Außerdem ist es natürlich möglich, das Verfahren nur gegen übermäßige Fahrzeugverzögerungen beim vollständigen Ausschalten der Geschwindigkeitsregelung einzusetzen, welche in der Praxis häufiger auftreten dürften als übermäßige Beschleunigungen.
Die Erfindung ist sowohl für normale Tempomaten als auch für Abstandsregeltempomaten geeignet.
Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:
1 ein Flussdiagramm der beim Ausschalten eines Tempomaten durchgeführten Prozedur; und
2 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Durchführung der in 1 gezeigten Prozedur.
Im Schritt S1 von 1 fährt ein Kraftfahrzeug mit einem eingeschalteten und aktiven Tempomat oder Abstandsregeltempomat, und im Schritt S2 schaltet der Fahrer den Tempomat mittels eines dedizierten Bedienelements aus, z. B. mittels eines mechanischen Schalters am Armaturenbrett, einer Schaltfläche auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm oder eines entsprechenden Sprachbefehls.
Das Ausschalten ist in dem Sinne vollständig und endgültig, als dass der Tempomatbetrieb nicht durch irgendeine Betätigung irgendeines Fahrpedals wieder aufgenommen werden kann, sondern nur durch Betätigung eines dedizierten Bedienelements.
Sofort nach dem Ausschalten wird im Schritt S3 geprüft, ob der Betrag der aktuellen Verzögerung des Kraftfahrzeugs, der von der Fahrzeugelektronik erhalten wird, über einem voreingestellten Schwellenwert liegt, der z. B. ein paar Prozent der Erdbeschleunigung betragen kann.
Liegt der Betrag der aktuellen Verzögerung des Kraftfahrzeugs über dem voreingestellten Schwellenwert, wird im Schritt S4 eine Verzögerungs-Steuereinheit aktiviert, die Verzögerung durch eine passende Drehmomentanforderung an einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs unter den Schwellenwert zu bringen. Der Antriebsmotor kann ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor sein. Falls ein Elektromotor als Antriebsquelle zur Verfügung steht, also auch bei Hybridfahrzeugen, ist mit dessen Hilfe eine besonders schnelle Drehmomenterhöhung möglich.
Zeitgleich mit dem Schritt S3 wird im Schritt S5 geprüft, ob der Betrag der aktuellen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, der von der Fahrzeugelektronik erhalten wird, über einem voreingestellten Schwellenwert liegt, welche derselbe wie der im Schritt S3 verwendete Schwellenwert oder ein anderer sein kann.
Liegt der Betrag der aktuellen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs über dem voreingestellten Schwellenwert, wird im Schritt S6 eine Beschleunigungs-Steuereinheit aktiviert, ihn durch eine passende Bremsanforderung an eine oder mehrere Bremsen des Kraftfahrzeugs unter den Schwellenwert zu bringen.
Die Regelung der Verzögerung oder Beschleunigung in den Schritt S4 und S6 wird beendet, sobald die Regelung nicht mehr erforderlich ist, um den Schwellenwert einzuhalten, sei es, weil sich die Fahrbedingungen geändert haben, oder sei es wegen einer entsprechenden Pedalbetätigung durch den Fahrer.
Wird in den Schritten S3 und S5 festgestellt, dass der Betrag der aktuellen Verzögerung bzw. Beschleunigung des Kraftfahrzeugs unter dem jeweiligen Schwellenwert liegt, erfolgt keinerlei Regelung (Schritt S7).
In jedem Fall bleibt die Geschwindigkeitsregelung definitiv ausgeschaltet.
Die Schritte S3 und S5 bzw. S4 und S6 können jeweils auch in einem einzigen Schritt durchgeführt werden, wenn die Verzögerung als negative Beschleunigung behandelt wird und die Schwellenwerte positiv und negativ sind.
Eine Vorrichtung, bei der die Schritte S3 und S5 bzw. S4 und S6 jeweils in nur einem Schritt durchgeführt werden, ist in 2 gezeigt.
In 2 subtrahiert eine Vergleichseinheit 1 die gemessene Beschleunigung, die auch eine Verzögerung sein kann, von einem Schwellenwert, und anhand der Differenz berechnet eine Beschleunigungs-Steuereinheit 2, ob und mit welchem positiven oder negativen Beschleunigungswert der aktuellen Beschleunigung entgegenzuwirken ist. Eine Arbitrierungseinheit 3 ermittelt, ob dazu eine Drehmomenterhöhung eines Antriebsmotors 4 nötig ist oder eine Bremsanlage 5 des Kraftfahrzeugs aktiviert werden muss, und gibt eine entsprechende Anforderung an den Antriebsmotor 4 oder die Bremsanlage 5 aus. Die Beschleunigungs-Steuereinheit 2 und die Arbitrierungseinheit 3 bilden zusammen eine Verzögerungs-/Beschleunigungs-Steuereinheit.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2162337 B1 [0001, 0003]
US 2005/0167175 A1 [0001, 0009]

Claims

Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs auf eine Sollgeschwindigkeit, mit einer Bedieneinheit zum Einschalten und zum vollständigen Ausschalten der Geschwindigkeitsregelung, wobei als Antwort auf eine Betätigung der Bedieneinheit, die Geschwindigkeitsregelung vollständig auszuschalten, die Geschwindigkeitsregelung beendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach einer Betätigung (S2) der Bedieneinheit, die Geschwindigkeitsregelung vollständig auszuschalten, geprüft wird, ob der Betrag der Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in diesem Augenblick unter oder über einem voreingestellten Schwellenwert liegt (S3, S5), wobei, wenn der Betrag der Verzögerung oder Beschleunigung über dem Schwellenwert liegt, die Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs dahingehend geregelt wird, dass der Betrag der Verzögerung oder Beschleunigung unter dem Schwellenwert liegt (S4, S6).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeug durch selbsttätige Erhöhung des von einem Antriebsmotor (4) gelieferten Drehmoments oder durch selbsttätige Betätigung einer Fahrzeugbremse (5) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeug beendet wird, sobald diese nicht mehr erforderlich ist, um den Betrag der Verzögerung oder Beschleunigung unter dem Schwellenwert zu halten.
Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs auf eine Sollgeschwindigkeit, mit einer Bedieneinheit zum Einschalten und zum vollständigen Ausschalten der Geschwindigkeitsregelung, wobei als Antwort auf eine Betätigung der Bedieneinheit, die Geschwindigkeitsregelung vollständig auszuschalten, die Geschwindigkeitsregelung beendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung folgendes umfasst: – eine Vergleichseinheit (1), die unmittelbar nach der Betätigung der Bedieneinheit, die Geschwindigkeitsregelung vollständig auszuschalten, den aktuellen Betrag der Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs mit einem voreingestellten Schwellenwert vergleicht, und – eine Verzögerungs-/Beschleunigungs-Steuereinheit (2, 3), welche die Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs dahingehend regelt, dass der Betrag der Verzögerung oder Beschleunigung unter dem Schwellenwert liegt.