Aus der US 2001/0056009 A1 ist eine Vorrichtung mit einer Einheit bekannt, die dazu vorgesehen ist, eine insbesondere stufenlos verstellbare Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs abhängig von wenigstens einem Steuersignal zu betätigen und zumindest in einer Phase ein virtuelles Steuersignal zu er- zeugen und anstelle eines realen Steuersignals zum Betätigen der Antriebseinheit zu nutzen. Die Betätigung erfolgt in Ab- hängigkeit von einem Steuersignal, das einen Stellwinkel ei- nes Fahrpedals darstellt. Die Einheit regelt in der Phase ei- ne Vortriebskraft eines die Vorrichtung umfassenden Kraft- fahrzeugs, so dass sich eine Soll-Vortriebskraft einstellt, durch die ein konstanter Abstand zu einem vor dem Kraftfahr- zeug fahrenden Fahrzeug beibehalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, die einen Konstantfahrwunsch des Fahrers in einer komfortablen Weise umsetzt.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteran- sprüchen.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einer Ein- heit, die dazu vorgesehen ist, eine insbesondere stufenlos verstellbare Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs abhängig von wenigstens einem Steuersignal zu betätigen und zumindest in einer Phase ein virtuelles Steuersignal zu erzeugen und anstelle eines realen Steuersignals zum Betätigen der An- triebseinheit zu nutzen.

Es wird vorgeschlagen, dass die Einheit dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit wenigstens in einem Konstantfahrmodus ab- hängig vom virtuellen Steuersignal zu betätigen. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass im Konstantfahrmodus kleine Abweichungen des realen, d. h. vom Fahrer des Kraftfahrzeugs erzeugten, Steuersignals von einem vom Fahrer gewünschten und von der Einheit antizipierten Verlauf des Steuersignals nicht zu einem Verstellvorgang der Antriebseinheit führen, und zwar insbesondere auch dann, wenn die Abweichungen einen nie- derfrequenten Anteil haben. Kleine Abweichungen des Steuer- signals vom gewünschten Verlauf können aufgrund eines Kon- stantfahrwunschs des Fahrers als ungewollt erkannt und igno- riert werden, wodurch dem Fahrer ein ruhiges Fahrgefühl ver- mittelt werden kann. Zudem können durch eine geeignete Wahl eines Verlaufs des virtuellen Steuersignals Vorteile hin- sichtlich eines Kraftstoffverbrauchs im Konstantfahrmodus und einer Langlebigkeit der Antriebseinheit erreicht werden.

Durch eine Antizipation eines durch den Konstantfahrwunsch des Fahrers bestimmten zeitlichen Verlaufs des Steuersignals kann dieser maschinell durch das virtuelle Steuersignal prä- ziser ausgeführt werden, als dies einem Fahrer möglich ist.

Ein zeitlicher Verlauf eines vom Fahrer gewünschten Steuer- signals kann im Konstantfahrmodus besonders einfach und vor- teilhaft zuverlässig antizipierbar sein. Eine besonders ein- fache Steuerungs-und/oder Regelungslogik der Antriebseinheit kann erreicht werden, wenn sich der Konstantfahrmodus nur in der Benutzung des virtuellen Steuersignals an Stelle des rea- len Steuersignals von anderen Betriebsmodi unterscheidet.

Als Konstantfahrmodus soll ein Betriebsmodus des Kraftfahr- zeugs bezeichnet werden, in dem die Einheit eine im Wesentli- chen konstante Vortriebskraft des Kraftfahrzeugs durch eine geeignete Wahl des Steuersignals einstellt. Dabei kann es ab- hängig von einem Fahrtwiderstand zu einer Beschleunigung oder zu einer Verlangsamung des Kraftfahrzeugs kommen.

Die Antriebseinheit kann als Motor, beispielsweise mit ver- stellbarer Drosselklappe, als Getriebe, als Kupplung oder als andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, verstellbare Einheit mit einem Einfluss auf einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Wegen der Sensibilität sol- cher Einheiten bezüglich kleiner Schwankungen des Steuersig- nals ergeben sich besondere Vorteile hinsichtlich eines Kom- forts, wenn die Antriebseinheit als stufenloses Getriebe ei- nes Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Das reale Steuersignal kann durch jede, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, von einem Fahrer einstellbare Kenngröße mit Einfluss auf eine Be- tätigung des Antriebsstrangs gegeben sein. Wegen der unmit- telbaren Wirkung ist die erfindungsgemäße Lösung jedoch be- sonders vorteilhaft einsetzbar, wenn das Steuersignal eine Stellung eines Gashebels bzw. einen Stellwinkel eines Fahrpe- dals darstellt.

Die Einheit kann einstückig oder mehrstückig mit der An- triebseinheit ausgeführt sein. Unter"vorgesehen"soll in diesem Zusammenhang auch"ausgelegt"und"ausgestattet"ver- standen werden.

Als"virtuell"soll ein Steuersignal in diesem Zusammenhang bezeichnet werden, wenn es maschinell erzeugt und zumindest weitgehend unabhängig von einem aktuellen Verlauf des realen, vom Fahrer erzeugten Steuersignals ist. Wenigstens eine Kenn- größe, beispielsweise eine Drehzahl der Antriebseinheit, soll in der Phase vom realen Steuersignal entkoppelt und durch das virtuelle Steuersignal bestimmt sein.

Das virtuelle Steuersignal kann von der Einheit selbst oder von einer Untereinheit, beispielsweise einer Recheneinheit, erzeugt sein.

Ein besonders ruhiges Fahrgefühl im Konstantfahrmodus kann erreicht werden, wenn die Einheit zum Bestimmen eines kons- tanten virtuellen Steuersignals vorgesehen ist. Es sind je- doch auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende zeitliche Verläufe des virtuellen Steuersignals denkbar.

Ist die Einheit zum Bestimmen des virtuellen Steuersignals abhängig von einem realen Steuersignal zu einem Einschalt- zeitpunkt des Konstantfahrmodus vorgesehen, kann vorteilhaft eine Adaption des Konstantfahrmodus an die zum Einschalten des Konstantfahrmodus führenden Umstände erreicht werden.

Ist das virtuelle Steuersignal zum Einschaltzeitpunkt gleich dem realen Steuersignal, kann vorteilhaft erreicht werden, dass der Einschaltzeitpunkt zumindest kaum durch den Fahrer wahrnehmbar ist. Es kann vorteilhaft vermieden werden, dass dem Fahrer ein Gefühl einer Verselbständigung des Kraftfahr- zeugs vermittelt wird.

Ist die Einheit zum Einschalten und Ausschalten des Konstant- fahrmodus abhängig von einem zeitlichen Verlauf eines realen Steuersignals vorgesehen, kann vorteilhaft erreicht werden, dass der Fahrer mittels des Steuersignals jederzeit eine vol- le Kontrolle über das Kraftfahrzeug ausüben kann. Dabei kann erreicht werden, dass ein Beschleunigungs-oder Bremswunsch des Fahrers erkannt wird, wenn die Einheit dazu vorgesehen ist, den Konstantfahrmodus auszuschalten, wenn das reale Steuersignal ein Intervall verlässt. Das Intervall kann dabei besonders vorteilhaft in seiner Breite adaptiv an ein lang- oder mittelfristiges Fahrverhalten des Fahrers anpassbar sein und in seinem Mittelpunkt durch einen Mittelwert des realen Steuersignals bestimmt sein.

Ist die Einheit dazu vorgesehen, den Konstantfahrmodus auszu- schalten, wenn eine Änderungsgeschwindigkeit des realen Steu- ersignals ein Intervall verlässt, kann vorteilhaft eine be- sonders schnelle Reaktion der Einheit auf einen Beschleuni- gungs-oder Abbremswunsch des Fahrers erreicht werden.

Analoge Kriterien zum Ausschalten des Konstantfahrmodus kön- nen vorteilhaft bezüglich eines zeitlichen Verlaufs einer Ge- schwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder eines Fahrwider- stands formuliert werden.

Ist die Einheit zum Betätigen des Kraftfahrzeugaggregats ab- hängig von einem beim Ausschalten des Konstantfahrmodus un- stetigen Steuersignal vorgesehen, kann vorteilhaft erreicht werden, dass dem Fahrer ein besonders spontanes Fahrgefühl vermittelt wird. Insbesondere, wenn die Einheit zum Betätigen eines stufenlosen Getriebes vorgesehen ist, kann erreicht werden, dass die Einheit beim Erkennen eines Beschleunigungs- wunschs eine Übersetzung schlagartig verkleinert, wodurch ei- ne Momentenreserve eines Motors schlagartig erhöht wird. Dies wird vom Fahrer als spontanes Herunterschalten wahrgenommen.

Es sind jedoch auch Ausgestaltungen der Erfindung denkbar, in denen die Einheit die Unstetigkeit in einer beispielsweise von einem Fahrerprofil abhängigen Weise glättet.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Figuren- beschreibung. Die Figuren stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die Figuren, die Ansprüche und die Beschrei- bung enthalten mehrere Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln betrachten und zu zweckmäßi- gen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Dabei zeigen : Fig. 1 Ein Kraftfahrzeug mit einer stufenlos verstellbaren Antriebseinheit, einem Fahrpedal und einer Einheit zum Betätigen der Antriebseinheit abhängig von ei- nem Steuersignal des Fahrpedals, Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Betätigung der Antriebseinheit aus Figur 1 in einem Konstant- fahrmodus und in einem Normalmodus, Fig. 3 einen Entscheidungsblock des Programms aus Figur 2 und Fig. 4 einen zeitlichen Verlauf eines realen Steuersignals und eines virtuellen Steuersignals.

Figur 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 12 mit einer Einheit 10, die zum Betätigen einer als stufenloses Getriebe ausgebildeten, verstellbaren Antriebseinheit 11 abhängig von einem realen Steuersignal a und von einem virtuellen Steuersignal avirt vorgesehen ist. Die Einheit 10 ist dazu vorgesehen, einen Konstantfahrwunsch eines Fahrers zu erkennen und einen an diesen Wunsch unterstützenden Konstantfahrmodus abhängig von einem zeitlichen Verlauf des realen Steuersignals a während einer Phase T einzuschalten und am Ende der Phase T auszu- schalten (Fig. 4). Das reale Steuersignal a repräsentiert ei- nen Stellwinkel eines Fahrpedals 13, wird von einem in das Fahrpedal 13 integrierten Sensor erfasst und kann über eine CAN-Schnittstelle der Einheit 10 aus einem CAN-Bus des Kraft- fahrzeugs 12 ausgelesen werden. Zudem ist die Einheit 10 durch die CAN-Schnittstelle dazu ausgelegt, weitere Kenngrö- ßen des Kraftfahrzeugs 12, beispielsweise eine Geschwindig- keit v, eine Beschleunigung, eine Motordrehzahl und einen Drosselklappenwinkel eines Motors, zu erfassen. Eine Rechen- einheit 14 der Einheit 10 ist dazu vorgesehen, aus der Be- schleunigung, dem Drosselklappenwinkel und der Geschwindig- keit v einen Fahrtwiderstand zu berechnen und diesen als Kenngröße für eine Fahrbahnsteigung m auszugeben.

Die Einheit 10 ist dazu ausgelegt, das in Figur 2 als Ablauf- diagramm dargestellte Programm zur Erkennung eines Konstant- fahrwunschs auszuführen und bei erkanntem Konstantfahrwunsch ein Kontrollbit cb auf 1 und sonst auf 0 zu setzen. Nach ei- ner Initialisierung 15 bestimmt die Einheit 10 in einem In- tervallbestimmungsschritt 16 Breiten und Schwerpunkte von In- tervallen Ia, Iv, Ial in denen sich die Geschwindigkeit v bzw. das Steuersignal a und eine Änderungsgeschwindigkeit al des Steuersignals a sich notwendig bewegen müssen, damit die Einheit 10 den Konstantfahrwunsch erkennt. Die Schwerpunkte der Intervalle Ial Iv, Ia sind ein gleitendes Mittel über ein voreingestelltes Zeitintervall der jeweiligen Größen a, a, v und die Breiten der Intervalle Ia, Iv, Ia sind durch die Va- rianz der jeweiligen Größen a, a, v bestimmt. In einem Schwellenwertbestimmungsschritt 17 werden in einer Spei- chereinheit der Einheit 10 gespeicherte Schwellenwerte, und zwar ein Maximalwert mmax und eine Minimalgeschwindigkeit vmin, ausgelesen.

In einem Entscheidungsblock 18, der in Figur 4 detailliert dargestellt ist, prüft die Einheit 10, ob Konstantfahrbedin- gungen erfüllt sind. Ist dies der Fall, inkrementiert die Einheit einen Zeitmesszähler. Sind nicht alle Konstantfahrbe- dingungen erfüllt, setzt die Einheit 10 in einem Schritt 20 den Zeitmesszähler und das Kontrollbit cb auf 0. Nach dem In- krementieren des Zeitmesszählers überprüft die Einheit 10 in einem Schritt 19, ob der Zeitmesszähler einen gespeicherten kritischen Wert überschritten hat. Da der Entscheidungsblock 18 in elementaren Zeitintervallen immer wieder durchlaufen wird, ist der Wert des Zeitmesszählers proportional zur Dauer T', über die hinweg alle Konstantfahrbedingungen erfüllt sind. Ist die Dauer T'länger als ein applizierbarer Wert T, setzt die Einheit 10 das Kontrollbit cb in einem Schritt 21 auf 1, fixiert das virtuelle Steuersignal avert auf den aktu- ellen Wert des Steuersignals a und schaltet den Konstantfahr- modus ein, womit die Phase T beginnt. Ist die Dauer T'kürzer als der Wert T, setzt die Einheit 10 das Kontrollbit cb im Schritt 20 auf 0. In einem Ausgabeschritt 22 gibt die Einheit 10 schließlich das Kontrollbit cb aus.

Im Entscheidungsblock 18 prüft die Einheit 10 in einem ersten Schritt 23, ob das Steuersignal a im Intervall Ia liegt und ob die Änderungsgeschwindigkeit a'des realen Steuersignals a im entsprechenden Intervall Ia liegt (Fig. 3). Ist dies der Fall, prüft die Einheit 10 in einem zweiten Schritt 24, ob die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 12 im Intervall Iv liegt. Ist dies der Fall, prüft die Einheit 10 in einem Schritt 25, ob die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 12 größer als eine Minimalgeschwindigkeit vi, :, ist und in einem Schritt 26, ob die Fahrbahnsteigung m kleiner als ein Maxi- malwert rumax ist, ob eine Geschwindigkeitsregelfunktion des Kraftfahrzeugs 12 ausgeschaltet ist und ob die Antriebsein- heit 11 in eine Vorwärtsfahrstellung geschaltet ist. Wenn ei- ne der in den Schritten 23-26 überprüften Bedingungen nicht erfüllt ist, setzt die Einheit 10 im Schritt 20 das Kontroll- bit cb auf 0. Sind alle die in den Schritten 23-36 über- prüften Bedingungen erfüllt, springt das Programm in den Schritt 19.

Im Konstantfahrmodus benutzt die Einheit 10 das konstante virtuelle Steuersignal avirt anstelle des realen Steuersignals a. Ist bei eingeschaltetem Konstantfahrmodus, cb=l, in einem Durchlauf des Entscheidungsblocks 18 eine der in den Schrit- ten 23-26 überprüften Bedingungen nicht mehr erfüllt, setzt die Einheit 10 im Schritt 20 das Kontrollbit cb und den Zeit- messzähler auf 0, schaltet damit den Konstantfahrmodus aus und beendet die Phase T. Im Anschluss daran betätigt die Ein- heit 10 die Antriebseinheit 11 wieder abhängig vom realen Steuersignal a, so dass das aus den Steuersignalen (Xvirt, a ausgewählte Steuersignal, in dessen Abhängigkeit die Einheit 10 die Antriebseinheit 11 betätigt, beim Ausschalten des Konstantfahrmodus unstetig verläuft.

In Figur 4 ist der zeitliche Verlauf des realen Steuersignals a und des virtuellen Steuersignals avirt dargestellt, wobei dasjenige Steuersignal a, avirt, in dessen Abhängigkeit die Einheit 10 die Antriebseinheit 11 betätigt, jeweils als durchgezogene Linie dargestellt ist. In einem Zeitpunkt tl im Schritt 20 setzt die Einheit 10 das Kontrollbit cb und den Zeitmesszähler auf 0. Daran anschließend sind alle die in den Schritten 23-25 überprüften Bedingungen erfüllt und die Einheit 10 inkrementiert den Zeitmesszähler bis die Dauer T', über welche alle Konstantfahrbedingungen erfüllt sind, im Zeitpunkt t2 den Wert T erreicht und die Einheit 10 im Schritt 21 das Kontrollbit cb auf 1 setzt, dem virtuellen Steuersignal quirt den Wert des realen Steuersignals a zu eben diesem Zeitpunkt t2 zuordnet und den Konstantfahrmodus ein- schaltet. Die Phase T, in welcher die Antriebseinheit 11 vom realen Steuersignal a entkoppelt ist, beginnt. In einem Zeit- punkt t3 verlässt das reale Steuersignal a das Intervall If, wodurch die im Schritt 23 überprüfte Bedingung nicht mehr er- füllt ist und die Einheit 10 im Schritt 20 das Kontrollbit Cb auf 0 setzt und den Konstantfahrmodus ausschaltet. Im Zeit- punkt t3 verhält sich das ausgewählte Steuersignal a, aVirt, in dessen Abhängigkeit die Einheit 10 die Antriebseinheit 11 betätigt, unstetig und springt um eine Differenz 8 zwischen virtuellem Steuersignal avirt und realem Steuersignal a.