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Dokumentenidentifikation DE102004059738A1 25.05.2005
Titel Steuerungssystem für ein Fahrzeug und Verfahren zur Steuerung der Längsbewegung eines Fahrzeugs
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Fiedler, Felix, 10717 Berlin, DE
DE-Anmeldedatum 11.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004059738
Offenlegungstag 25.05.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.05.2005
IPC-Hauptklasse B60K 41/00
IPC-Nebenklasse B60L 11/00   B60K 6/02   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem zur Steuerung der Längsbewegung eines Fahrzeugs (1), das in einem für eine Normalfahrt vorgesehenen Normalfahrmodus und in einem für ein kurzzeitiges automatisches Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs (1) vorgesehenen Aufrückmodus betrieben werden kann. Das Steuerungssystem umfasst zwei Antriebsmotoren (110, 120), einen Hauptmotor (110) und einen Hilfsmotor (120), die zur Bereitstellung eines Antriebsmoments (180) zur Fortbewegung des Fahrzeugs vorgesehen sind. Die Antriebsmotoren (110, 120) werden dabei derart gesteuert, dass das Antriebsmoment (180) im Normalfahrmodus von dem Hauptmotor (110) und im Aufrückmodus von dem Hilfmotor (120) bereitgestellt wird. Das Steuerungssystem eignet sich bestens für den Einsatz in einem Fahrzeug, das als Taxi verwendet wird. Beim Warten am Taxistand kann der Fahrer eines solchen Fahrzeugs sein Fahrzeug auf einfache Weise, vorzugsweise ferngesteuert, aufrücken lassen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Verfahren zur Steuerung der Längsbewegung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.

Ein derartiges Steuerungssystem und ein derartiges Verfahren sind beispielsweise aus der DE 101 17 651 A1 bekannt. Aus dieser Druckschrift ist ein Fahrzeug mit einem Steuerungssystem zur Steuerung eines Antriebsmotors bekannt, wobei der Antriebsmotor in einem Normalfahrmodus in herkömmlicher Weise gesteuert wird und in einem Aufrückmodus derart gesteuert wird, dass das vor einer Parklücke abgestellte Fahrzeug mit kontrollierter maximaler Fahrgeschwindigkeit in vorwärts oder rückwärts gerichteter Geradeausfahrt in die Parklücke bewegt wird. Der Aufrückmodus wird dabei über eine Fernsteuereinrichtung von einem aus dem Fahrzeug ausgestiegenen Fahrer aktiviert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Steuerungssystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. ein Verfahren zur Steuerung der Längsbewegung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7 anzugeben, mit dem die Umweltbelastung in Verkehrssituationen, in denen das Fahrzeug wiederholt aus dem Stand schrittweise nach vorne bewegt wird, reduziert wird.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäße Steuerungssystem ist in einem für eine Normalfahrt vorgesehenen Normalfahrmodus und in einem für ein kurzzeitiges automatisches Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs vorgesehenen Aufrückmodus betreibbar. Es weist zwei Antriebsmotoren auf, die zur Bereitstellung eines Antriebsmoments zur Fortbewegung des mit dem Steuerungssystem ausgestatteten Fahrzeugs vorgesehen sind. Der eine Antriebsmotor fungiert dabei als Hauptmotor und der andere als Hilfsmotor. Das Steuerungssystem steuert die Antriebsmotoren an, wobei die Steuerung derart erfolgt, dass das Antriebsmoment im Normalfahrmodus von dem Hauptmotor und im Aufrückmodus von dem Hilfsmotor bereitgestellt wird.

Der Hilfsmotor ist somit für eine Kurzzeitbetriebsart vorgesehen und kann daher für eine solche Betriebsart optimiert werden. Es ist daher nicht erforderlich, den Hauptmotor in einer hinsichtlich des Verschleißes und Umweltbelastung ungünstigen Kurzzeitbetriebsart zu betreiben, so dass insgesamt eine Reduzierung des Verschleißes und der Umweltbelastung erzielt wird. Insbesondere wird ein dem Hauptmotor zugeordneter Abgaskatalysator aufgrund der Vermeidung von wiederholten Kaltstarts des Hauptmotors geschont.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Hilfsmotor eine geringere Motorleistung auf als der Hauptmotor. Der Energiebedarf ist im Aufrückmodus somit geringer als im Normalfahrmodus, was sich wiederum umweltschonend auswirkt.

Vorteilhafterweise ist der Hilfsmotor als Elektromotor ausgeführt. Damit wird im Aufrückmodus eine geringe Schadstoff- und Lärmemission erzielt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Steuerungssystem Mittel zur Ermittlung des Abstands zwischen dem mit dem Steuerungssystem ausgestatteten Fahrzeug und einem sich vor dem Fahrzeug befindlichen Objekt sowie Mittel zur Deaktivierung des Aufrückmodus, wenn anhand des ermittelten Abstands zu dem vor dem Fahrzeug befindlichen Objekt festgestellt worden ist, sich das Fahrzeug bis auf einen bestimmten Abstandsschwellwert dem Objekt genähert hat. Durch die Deaktivierung des Aufrückmodus wird auch der Hilfsmotor deaktiviert, so dass dieser kein Antriebsmoment mehr zur Verfügung stellt und das Fahrzeug zum Stehen gebracht wird.

Bei den Mitteln zur Ermittlung des Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem sich vor dem Fahrzeug befindlichen Objekt handelt es sich vorteilhafterweise um Nahbereichssensoren, die in Fahrzeugen mit Parkassistenzsystemen bereits vorhanden sind und dort eingesetzt werden, um den Fahrer während eines Einparkvorgangs über den zum Manövrieren verbleibenden freien Weg zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis zu informieren.

Vorzugsweise sind Eingabemittel vorgesehen, über die der Fahrer den Aufrückmodus aktivieren kann. Diese Eingabemittel können beispielsweise als ein im Fahrzeuginneren angeordneter Taster ausgeführt sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Eingabemittel als eine Fernbedieneinheit ausgeführt, die der Fahrer bei sich tragen kann, so dass er den Aufrückmodus auch von Außen aktivieren kann.

Das erfindungsgemäße Steuerungssystem eignet sich bestens für den Einsatz in einem Fahrzeug, das zur die Verwendung als Taxi vorgesehen ist. Beim Warten am Taxistand kann der Fahrer eines solchen Fahrzeugs sein Fahrzeug auf einfache Weise aufrücken lassen und das Aufrücken optional auch von Außen veranlassen. Das wiederholte kurzzeitige Aufrücken führt dabei weder zu einem übermäßigen Verschleiß des Hauptmotors und des diesem zugeordneten Katalysators noch zu einer übermäßigen Umweltbelastung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Steuerungssystem,

2a, 2b typische Verkehrssituationen an einem Taxistand.

Gemäß 1 umfasst das Fahrzeug 1 ein Steuerungssystem mit einer Steuereinheit 100, einem Hauptmotor 110, einem Hilfsmotor 120, einem als Taster 130 ausgeführten Eingabemittel sowie eine Antenne 140 und eine in der Figur nicht gezeigte Fernbedieneinheit, die über die Antenne 140 mit der Steuereinheit 100 kommuniziert. Das Fahrzeug 1 umfasst des Weiteren mindestens zwei Antriebsräder 161, 162, die über eine Antriebsachse 190 angetrieben und über Bremsen 171, 172 abgebremst werden können, sowie Mittel 151, 152, 153 zur Ermittlung des Abstands zwischen dem Fahrzeug 1 und einem sich in dessen Umgebungsbereich befindlichen Objekt. Diese Mittel 151, 152, 153 sind als Nahbereichssensoren ausgeführt, beispielsweise als Ultraschal-, Radar- oder Lasersensoren, und sind Bestandteil eines im Fahrzeug 1 vorgesehenen Parkassistenzsystem, das den Fahrer des Fahrzeugs 1 beim Einparken unterstützt, indem es ihn über die Größe der zum Rangieren verbleibende freie Fahrstrecke informiert.

Der Hauptmotor 110 und der Hilfsmotor 120 sind mit der Antriebsachse 190 gekoppelt und geben über diese ein Antriebsmoment 180 an die Antriebsräder 161, 162 des Fahrzeugs 1 ab, durch das das Fahrzeug 1 in Bewegung gesetzt wird. Der Hilfsmotor 120 ist leistungsschwächer als der Hauptmotor 110 und er ist vorteilhafterweise als Elektromotor ausgeführt, während der Hauptmotor 110 als Verbrennungsmotor ausgeführt ist.

Das Steuerungssystem kann in einem Normalfahrmodus für eine Normalfahrt und in einem Aufrückmodus für ein kurzzeitiges Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs 1 betrieben werden. Im Normalfahrmodus wird das Fahrzeug in herkömmlicher Weise gesteuert, d.h. das Antriebmoment 180 wird entsprechend dem Fahrerwunsch nach Maßgabe der Betätigung eines Fahrpedals gesteuert oder, falls das Fahrzeug ein Geschwindigkeits- oder Abstandsregelsystem aufweist, in Abhängigkeit der von diesen Systemen geforderten Fahrgeschwindigkeit.

Das Antriebsmoment 180 wird im Normalfahrmodus ausschließlich vom Hauptmotor 110 und im Aufrückmodus ausschließlich vom Hilfsmotor 120 bereitgestellt.

Der Aufrückmodus wird vom Fahrer durch Betätigung des im Fahrzeuginneren angeordneten Tasters 130 aktiviert. Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrer den Aufrückmodus auch von Außen über eine Fernbedieneinrichtung aktivieren. Die Fernbedieneinrichtung kommuniziert dabei über die Antenne 140 mit der Steuereinrichtung 100. Selbstverständlich kann die Kommunikation auch über eine Infrarot-Übertragungsstrecke erfolgen.

Die Fernbedieneinrichtung ist vorteilhafterweise Bestandteil eines elektronischen Schlüssels zur ferngesteuerten Bedienung einer Zentralverriegelungseinrichtung des Fahrzeugs 1 sein.

Sobald der Aufrückmodus aktiviert ist, wird das Fahrzeug aufgrund des vom Hilfsmotor 110 bereitgestellten Antriebsmoments 180 mit kontrollierter Maximalgeschwindigkeit nach vorne bewegt. Die Bewegung erfolgt dabei automatisch, d.h. ohne dass der Fahrer Gas geben muss.

Das Fahrzeug wird solange nach vorne bewegt, bis der Aufrückmodus deaktiviert wird. Der Aufrückmodus kann vom Fahrer manuell durch nochmaliges Betätigen des Tasters 130 oder der Fernbedieneinheit, durch Betätigen der Bremsen, durch Betätigung des Gaspedals oder durch Betätigen eines in der Figur nicht gezeigten Notausschalters deaktiviert werden. Vorteilhafterweise bleibt der Aufrückmodus nur solange aktiv, solange der Fahrer den Taster 130 oder einen entsprechenden Taster auf der Fernbedieneinheit betätigt.

Der Aufrückmodus kann auch automatisch deaktiviert werden, wenn anhand der von den Nahbereichssensoren 151, 152, 153 erfassten Signale erkannt wird, dass sich das Fahrzeug 1 einem Objekt bis auf einen vorgegebenen Abstandsschwellwert genähert hat.

Es ist weiterhin denkbar, dass das Fahrzeug Berührungssensoren aufweist, die beispielsweise in der Stoßstange integriert sind, und dass der Aufrückmodus deaktiviert wird, wenn erkannt wird, dass das Fahrzeug 1 ein Objekt berührt hat. Des Weiteren ist es denkbar, Mittel zur Ermittlung des Fahrwiderstands vorzusehen und den Aufrückmodus zu deaktivieren, wenn der Fahrwiderstand einen bestimmten Wert überschreitet, denn dies ist ein Indiz dafür, dass Fahrzeug auf ein langsameres Objekt aufgefahren ist.

Es ist weiterhin denkbar, dass das Fahrzeug ein System aufweist, das ein vorausfahrendes Fahrzeug als solches erkennt und durch einen Lenkeingriff das Fahrzeug derart lenkt, dass es im Aufrückmodus dem vorausfahrenden Fahrzeug in dessen Fahrspur folgt.

Mit der Deaktivierung des Aufrückmodus wird das Fahrzeug, falls der Fahrer nicht gleichzeitig das Fahrpedal betätigt, zum Stehen gebracht. Die Steuereinrichtung 100 steuert hierzu ggf. die Bremsen 161, 162 entsprechend an. Falls der Fahrer hingegen das Fahrpedal im Aufrückmodus betätigt, wird das Steuerungssystem in den Normalfahrmodus umgeschaltet, ohne dass die Bremsen betätigt werden, denn der Fahrer hat durch die Fahrpedalbetätigung die Kontrolle über das Fahrzeug übernommen.

Das Steuerungssystem eignet sich bestens für den Einsatz in Taxen. Solche Fahrzeuge befinden sich oft in Verkehrssituationen, in denen sie, wie in 2a gezeigt, an einem Taxistand 10 in einer Warteschlange 1, 2, 3 auf Kunden warten. Wenn, wie in 2b gezeigt, das erste Fahrzeug 3 mit einem Kunden aus der Warteschlange wegfährt, wird das ursprünglich zweite Fahrzeug 2 in die ursprüngliche Position des ersten Fahrzeugs 3 aufrücken. Das ursprünglich dritte Fahrzeug 1 muss dann in die ursprüngliche Position des zweiten Fahrzeugs 2 aufrücken. Wenn dieses dritte Fahrzeug 1 mit dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem ausgestattet ist, kann der Fahrer das Aufrücken auf einfache Weise durch Aktivieren des Aufrückmodus veranlassen.

Während des Aufrückens wird die Umgebung vor dem Fahrzeug 1 mit den am Fahrzeug vorgesehenen Nahbereichssensoren 151, 152, 153 überwacht. Der Aufrückmodus wird, sobald erkannt wird, dass sich das Fahrzeug 1 dem vorderen Fahrzeug 2 oder einem sonstigen Objekt, beispielsweise einem Fußgänger, bis auf einen vorgegebenen Abstandsschwellwert genähert hat, deaktiviert und das Fahrzeug 1 wird somit zum Stehen gebracht, falls der Fahrer nicht gleichzeitig Gas gibt, um die Fahrt im Normalfahrmodus fortzusetzen.

Auf diese Weise werden die für den Hauptmotor 110 unwirtschaftlichen und umweltbelastenden wiederholten kurzzeitigen Warmstarts beim Aufrücken in einer Warteschlange vermieden. Der Hilfsmotor 120 ist für den Kurzzeitbetrieb optimiert, so dass mit dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem insgesamt eine Reduzierung der Umweltbelastung und des Verschleißes von Fahrzeugteilen erzielt wird.


Anspruch[de]
  1. Steuerungssystem für ein Fahrzeug (1), das in einem für eine Normalfahrt vorgesehenen Normalfahrmodus und in einem für ein kurzzeitiges automatisches Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs (1) vorgesehenen Aufrückmodus betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Antriebsmotoren (110, 120) als Hauptmotor (110) bzw. Hilfsmotor (120) zur Bereitstellung eines Antriebsmoments (180) zur Fortbewegung des Fahrzeugs (1) vorgesehen sind und dass die Antriebsmotoren (110, 120) derart gesteuert werden, dass das Antriebsmoment (180) im Normalfahrmodus von dem Hauptmotor (110) und im Aufrückmodus von dem Hilfsmotor (120) bereitgestellt wird.
  2. Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsmotor (120) eine geringere Motorleistung als der Hauptmotor (110) aufweist.
  3. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsmotor (120) als Elektromotor ausgeführt ist.
  4. Steuerungssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch, Mittel (151, 152, 153) zur Ermittlung des Abstands zwischen dem mit dem Steuerungssystem ausgestatteten Fahrzeug (1) und einem sich vor dem Fahrzeug (1) befindlichen Objekt (2) und durch Mittel zur Deaktivierung des Aufrückmodus, wenn sich das Fahrzeug (1) bis auf einen bestimmten Abstandsschwellwert dem Objekt (2) genähert hat.
  5. Steuerungssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Eingabemittel (130) zur manuellen Aktivierung des Aufrückmodus vorgesehen sind.
  6. Steuerungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabemittel als Fernbedieneinheit ausgeführt sind.
  7. Verfahren zur Steuerung der Längsbewegung eines Fahrzeugs (1), wobei ein Normalfahrmodus als Steuermodus für eine Normalfahrt und ein Aufrückmodus als Steuermodus für ein kurzzeitiges automatisches Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs (1) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Längsbewegung bewirkendes Antriebsmoment (180) im Normalfahrmodus von einem Hauptmotor (110) bereitgestellt wird und im Aufrückmodus von einem Hilfsmotor (120) bereitgestellt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufrückmodus durch eine Fahrereingabe aktiviert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufrückmodus durch eine Fahreraktion deaktiviert wird oder automatisch deaktiviert wird, wenn erkannt wird, dass das Fahrzeug (1) sich bis auf einen vorgebbaren Abstandsschwellwert einem Objekt (2) genähert hat.
  10. Verwendung des Aufrückmodus des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche zum Aufrücken eines in einer Fahrzeugschlange, insbesondere an einem Taxistand, wartenden Fahrzeugs (1).
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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