Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Bremsmoments eines Fahrzeugs während eines zumindest teilautomatisierten Befahrens einer Steigung und/oder eines Gefälles mittels eines Assistenzsystems. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Recheneinrichtung für ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug.

Eine abstandsbasierte Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs, auch Adaptive Cruise Control (ACC) genannt, ist ein entscheidender Schritt hin zum automatisierten Fahren. Dabei gibt ein Fahrer des Fahrzeugs zunächst eine Wunschgeschwindigkeit vor, welche anschließend von dem Fahrzeug mittels der abstandsbasierten Geschwindigkeitsregelung automatisch beibehalten wird. Mittels zusätzlicher Abstandssensoren, wie beispielsweise eines Radar-Sensors oder einer Kamera, ist zudem ein äußerst komfortables Fahren im Kolonnen-Verkehr möglich. Mittels des Abstandssensors ist eine permanente Überwachung des Abstands zu einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer möglich. Fährt der vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer beispielsweise langsamer, so kann die abstandsbasierte Geschwindigkeitsregelung die von dem Fahrer vorgegebene Geschwindigkeit reduzieren, sodass kein Eingriff des Fahrers nötig ist und eine komfortable Kolonnenfahrt dennoch möglich ist. Auch wenn das vorausfahrende Fahrzeug bzw. der vorausfahrende Verkehrsteilnehmer beschleunigt, so beschleunigt die abstandsbasierte Geschwindigkeitsregelung das Fahrzeug solange, bis die Wunschgeschwindigkeit und/oder der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht ist. Hierbei kann es auch vorgesehen sein, dass das Fahrzeug kurzzeitig bis zum Stillstand abgebremst wird. Dies kann beispielsweise im Stop-and-go-Verkehr oder an einer Ampel erforderlich sein.

Eine besondere Situation ergibt sich für das abstandsbasierte Geschwindigkeitsregelsystem beim Befahren einer Steigung und/oder eines Gefälles. Ist die abstandsbasierte Geschwindigkeitsregelung aktiviert und bremst das vorausfahrende Fahrzeug bis zum Stillstand ab, so ist es nötig, dass auch das abstandsbasierte Geschwindigkeitsregelsystem das Fahrzeug bis zum Stillstand abbremst. Für gewöhnlich erfolgt die Bremsung dabei so, dass ein Bremsmoment bzw. ein Bremsdruck so gesteuert wird, dass das Fahrzeug möglichst komfortabel zum Stillstand kommt. Mit anderen Worten wird das Bremsmoment bzw. der Bremsdruck kurz vor dem Stillstand reduziert, sodass kein ruckartiges Anhalten eintritt.

Befindet sich das Fahrzeug nun jedoch auf einer Steigung oder auf einem Gefälle, so kann es gegebenenfalls Vorkommen, dass das Fahrzeug aufgrund des reduzierten Bremsmoments bzw. des reduzierten Bremsdrucks und aufgrund der Steigung bzw. des Gefälles ungewollt wenige Zentimeter rollt. Dies liegt in der Regel daran, dass erst beim Unterschreiten eines Schwellenwerts für die Geschwindigkeit ein zusätzliches Bremsmoment, das das Fahrzeug am ungewollten Rollen hindert bzw. einen temporären Stillstand sicherstellt, aufgebaut wird. Dieser Schwellenwert kann beispielsweise 0,1 m/s betragen. Zudem kann das Rollen des Fahrzeugs insbesondere bei vorhergehenden hohen Verzögerungen bzw. beim starken Bremsen auf.

Um dem Problem des ungewollten Rollens bei einem temporären Stillstand auf einer Steigung oder einem Gefälle zu begegnen, kann der Aufbau des zusätzlichen Bremsmoments zur Sicherung des temporären Stillstands frühzeitiger erfolgen. Mit anderen Worten kann also der Schwellenwert, bei dessen Unterschreitung der Aufbau des Bremsmoments erfolgt, erhöht werden. Beispielsweise könnte also ein Schwellenwert von 0,4 m/s statt 0,1 m/s vorgegeben werden. Nachteilig an einer Erhöhung des Schwellenwerts ist eine Reduktion des Komforts in der Ebene. Durch die Erhöhung des Schwellenwerts kann es zu einem unkomfortablen, ruckartigen Anhalten in der Ebene kommen.

Die Druckschrift DE 102006 056627 A1 offenbart ein Verfahren zur Sicherstellung des Stillstandes eines Kraftfahrzeuges, bei dem vor dem Erreichen des Stillstandes von einem elektronischen Steuergerät überprüft wird, ob eine vorgegebene Steigungsschwelle überschritten ist und ob eine vorgegebene Fahrgeschwindigkeitsschwelle unterschritten ist sowie ob eine negative Fahrzeugbeschleunigung (Verzögerung) vorliegt. Liegen alle drei Bedingungen gleichzeitig vor, wird bis zum Erreichen des Stillstandes des Fahrzeugs ein erhöhtes Sollbremsmoment vorgegeben.

Die Druckschrift DE 102011 100944 A1 offenbart ein Verfahren für eine adaptive Geschwindigkeitsregelung auf einer Neigung zur Verbesserung eines Fahrverhaltens auf einer Neigung und eines Verhaltens beim Aufrechterhalten eines Stoppzustands auf einer Neigung. Während der adaptiven Geschwindigkeitsregelung wird ein Gradient einer Straße auf der Basis einer Fahrzeugbeschleunigung und einer Längsbeschleunigung geschätzt, um eine Kompensation eines Widerstandsmoments in Bezug auf den Gradienten der Straße zu ermöglichen, wodurch eine Verschlechterung einer Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs auf einer Neigung verhindert wird. Auch eine Kompensation eines Bremsmoments zum Verhindern, dass das Fahrzeug rückwärts gedrückt wird, wenn das Fahrzeug auf einer Neigung angehalten ist/wird oder wenn es auf einer Neigung gestartet wird, um loszufahren, kann eine Verschlechterung des Verhaltens auf einer Neigung verhindern.

Die Offenlegungsschrift DE 102016 114755 A1 beschreibt ein Fahrzeug, das einen Motor mit Autostopp- und Autostart- Funktionen enthält. Das Fahrzeug enthält zusätzlich ein Bremssystem, das konfiguriert ist, ein Bremsmoment auf Fahrzeugräder anzuwenden. Das Fahrzeug enthält ferner eine Steuerung, die konfiguriert ist, den Motor und das Bremssystem über ein ACC-System als Reaktion auf ein detektiertes vorderes Objekt zu steuern. Die Steuerung ist konfiguriert, das Bremssystem als Reaktion darauf, dass eine Distanz zum detektierten vorderen Objekt unter einen ersten, im Voraus definierten Schwellenwert fällt und eine Fahrzeuggeschwindigkeit unter einen zweiten, im Voraus definierten Schwellenwert fällt, automatisch zu steuern. Als Reaktion auf diese Eingänge steuert die Steuerung das Bremssystem automatisch, ein Bremsmoment anzuwenden, um das Fahrzeug bei Abwesenheit von Antriebsstrangdrehmoment basierend auf einer gegenwärtigen Straßenneigung stationär zu halten. Die Steuerung steuert zusätzlich den Motor als Reaktion auf diese Eingänge zu Autostopp.

Die Druckschrift DE 102013 111 063 A1 betrifft ein Verfahren zum automatisierten Halten eines Fahrzeug, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, an/auf einer Steigung, wobei ein Fahrzeugführer das Fahrzeug an/auf der Steigung anhalten lässt, wobei das Fahrzeug durch den Fahrzeugführer im Wesentlichen unbeeinflusst an/auf der Steigung ausrollt, und wobei in einem zeitlichen Anschluss daran, das Fahrzeug automatisiert in eine Halteposition verbracht wird. Ferner beschreibt die Druckschrift ein Computerprogrammprodukt, eine Verarbeitungseinrichtung oder eine Recheneinheit, und eine Sicherheitseinrichtung oder ein Sicherheitssystem, insbesondere ein Fahrerassistenzsystem, für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie die Steuerung eines Bremsmoments im zumindest teilautomatisierten Betrieb eines Fahrzeugs während eines Befahrens einer Steigung und/oder eines Gefälles mittels eines Assistenzsystems so verbessert werden kann, dass ein sicheres und komfortables Fahren ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, eine Recheneinrichtung sowie ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Steuern eines Bremsmoments eines Fahrzeugs während eines zumindest teilautomatisierten Befahrens einer Steigung und/oder eines Gefälles mittels eines Assistenzsystems. Das Verfahren umfasst ein Empfangen von Stillstandsdaten sobald ein zukünftiger temporärer Stillstand des Fahrzeugs während des zumindest teilautomatisierten Befahrens der Steigung und/oder des Gefälles von dem Assistenzsystem angefordert wird. Darüber hinaus umfasst das Verfahren ein fortlaufendes Empfangen von Geschwindigkeitswerten, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs während einer Verzögerung des Fahrzeugs vor dem temporären Stillstand beschreiben. Zusätzlich umfasst das Verfahren ein fortlaufendes Bestimmen von Hangneigungsdaten, die einen Winkel der Steigung bzw. des Gefälles beschreiben. Ferner umfasst das Verfahren ein fortlaufendes Berechnen eines geänderten Geschwindigkeitswerts, der von dem Geschwindigkeitswert und den Hangneigungsdaten abhängig ist. Schließlich umfasst das Verfahren ein Ausgeben eines elektronischen Steuersignals zur Steuerung des Bremsmoments zur Sicherung des temporären Stillstands des Fahrzeugs, sobald der geänderte Geschwindigkeitswert einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet und die Stillstandsdaten empfangen werden.

Mit Hilfe des Verfahrens soll also das Bremsmoment, welches mit den Bremsen des Fahrzeugs bereitgestellt wird, gesteuert werden. Dabei soll das Bremsmoment während des zumindest teilautomatisierten Betriebs des Fahrzeugs mittels des Assistenzsystems gesteuert werden, während das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit einer Steigung oder einem Gefälle fährt und das Fahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wird. Insbesondere soll mittels des Verfahrens das Fahrzeug im Falle einer Bremsung bis zum Stillsand am Rollen gehindert werden und die Bremsung soll für einen Fahrer des Fahrzeugs möglichst komfortabel gestaltet werden. Beispielsweise kann es beim Befahren einer Steigung Vorkommen, dass der Fahrer des Fahrzeugs der abstandsbasierten Geschwindigkeitsregelung eine Wunschgeschwindigkeit von 30 km/h vorgibt. Zudem kann es der Fall sein, dass ein vorausfahrender Verkehrsteilnehmer die Geschwindigkeit reduziert bzw. bis zum Stillstand abbremst. Die abstandsbasierte Geschwindigkeitsregelung kann nun die Geschwindigkeit ebenfalls reduzieren und bis zum Stillstand abbremsen. Dabei wird das Bremsmanöver und damit das Bremsmoment bzw. der Bremsdruck, so gesteuert, dass ein ruckartiges Anhalten bzw. Abbremsen des Fahrzeugs vermieden wird. Insbesondere soll das Bremsmanöver infolge des Zustandswechsels von einem dynamischen Fahrzustand hin zu einem temporären Stillstandszustand möglichst komfortabel für den Fahrer des Fahrzeugs sein. Des Weiteren soll die Sicherheit gewährleistet sein und ein Rollen des Fahrzeugs vermieden werden.

Um ein ausreichendes Bremsmoment, welches das Fahrzeug auch in/an einer Steigung bzw. in/an einem Gefälle am Rollen hindert, zur Verfügung zu stellen, ist es zunächst festzustellen, dass demnächst ein temporärer Stillstand des Fahrzeugs gewünscht wird. Das Assistenzsystem kann also einen zukünftigen temporären Stillstand mittels der Stillstandsdaten anfordern. Beispielsweise kann dies in Form einer binären Information und/oder einer abstandsbasierten Information erfolgen. Mit Hilfe von den Geschwindigkeitswerten, die fortlaufend empfangen werden, kann erkannt werden, ab welchem Zeitpunkt das Fahrzeug so langsam ist, dass das Fahrzeug nahezu stillsteht und daher am Rollen gehindert werden soll.

Wenn der Zustand von dem dynamischen Fahrzustand hin zu einen temporären Stillstandszustand wechselt, kann das Bremsmoment zum Sichern des Stillstands bereitgestellt werden. Diese Zustandsänderung kann jedoch auch von der Hangneigung der Fahrbahn abhängig sein. Je größer der Winkel der Steigung bzw. des Gefälles ist, desto früher kann eine Zustandsänderung nötig sein. Das liegt daran, dass beispielsweise je größer der Winkel der Steigung ist, desto größer sind die Hangabtriebskraft und damit die Verzögerung im Fall einer Bergauffahrt. Würde der Zustandswechsel nun erst im Falle eines Unterschreitens einer vorbestimmten Geschwindigkeit erfolgen, so könnte es Vorkommen, dass das Fahrzeug im Falle einer großen Steigung kurzzeitig ungewollt zurückrollt.

Es ist vorgesehen, dass die Hangneigungsdaten, welche den Winkel der Steigung bzw. des Gefälles beschreiben fortlaufend bestimmt werden. Die Hangneigungsdaten können auch für zukünftig von dem Fahrzeug befahrene Bereiche der Fahrbahn bestimmt werden. Es kann der Winkel der Steigung bzw. des Gefälles für die Fahrbahn bestimmt werden, auf welcher sich das Fahrzeug aktuell befindet. Der Winkel kann auch für den Bereich der Fahrbahn bestimmt werden, in welchem das Fahrzeug voraussichtlich bis zum Stillstand abgebremst wird.

Durch das fortlaufende Bestimmen von Hangneigungsdaten, also von dem Winkel der Steigung bzw. des Gefälles, kann fortlaufend ein geänderter Geschwindigkeitswert berechnet werden. Mit Hilfe des geänderten Geschwindigkeitswerts kann die Hangneigung bei dem Zustandswechsel, also bei dem Wechsel von einem dynamischen Zustand in einen temporären Stillstandszustand, berücksichtigt werden. Der geänderte Geschwindigkeitswert kann derart berechnet werden, dass im Falle des Befahrens einer Steigung mittels eines Assistenzsystems, dass dieser im Vergleich zum Geschwindigkeitswert den vorgegebenen Schwellenwert umso früher unterschreitet, je größer der Winkel der Steigung ist. Mit anderen Worten kann also mit Hilfe des geänderten Geschwindigkeitswerts erkannt werden, wann der Zustandswechsel von einem dynamischen Fahrzustand hin zu einem temporären Stillstand des Fahrzeugs in Abhängigkeit der Hangneigungsdaten erfolgen soll und wann das Bremsmoment zum Sicherstellen des temporären Stillstands folglich aufgebaut bzw. bereitgestellt werden soll.

Der geänderte Geschwindigkeitswert kann fortlaufend auf Grundlage des Geschwindigkeitswerts und der Hangneigungsdaten bestimmt werden, welcher die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs beschreibt. Der Geschwindigkeitswert, welcher die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs beschreibt, kann auf Grundlage eines Geschwindigkeitssensors des Fahrzeugs bestimmt werden. Der geänderte Geschwindigkeitswert kann mittels einer Berechnungsvorschrift bzw. einer Formel ermittelt werden, welche von dem Geschwindigkeitswert und den Hangneigungsdaten abhängt. Dabei kann sich ein nicht-linearer Zusammenhang zwischen Geschwindigkeitswert und geändertem Geschwindigkeitswert in Abhängigkeit von dem Winkel ergeben. Zudem kann es vorgesehen sein, dass unterschiedliche Berechnungsvorschriften für Steigungen und Gefälle verwendet werden.

Falls der geänderte Geschwindigkeitswert den vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet, kann der Zustandswechsel von „aktiv“ zu „Stillstand temporär“ erfolgen und das Bremsmoment kann bereitgestellt werden. Im Vergleich zum Stand der Technik erfolgt der Zustandswechsel also nicht nur in Abhängigkeit von der tastsächlichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Erfindungsgemäß erfolgt der Zustandswechsel auf Grundlage des geänderten Geschwindigkeitswerts, welcher zusätzlich zumindest den Winkel der Fahrbahn berücksichtigt. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Bremsmoment folglich so bereitgestellte werden, dass das Fahrzeug stets am Rollen während eines temporären Stillstands gehindert wird. Zudem kann das Bremsmoment so geregelt werden, dass das Bremsmanöver unabhängig von der Hangneigung größtmöglichen Komfort und Sicherheit für den Fahrer des Fahrzeugs bietet.

In einer Ausgestaltung werden zusätzlich Beschleunigungsdaten, die eine Beschleunigung bzw. die Verzögerung des Fahrzeugs vor dem temporären Stillstand beschreiben, empfangen und/oder bestimmt. Der geänderte Geschwindigkeitswert kann so zusätzlich anhand der Beschleunigungsdaten bestimmt werden. Es ist vorteilhaft, wenn bei der Berechnung des geänderten Geschwindigkeitswerts die Beschleunigung bzw. die Verzögerung des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Ist beispielsweise im Falle einer aktivierten abstandsbasierten Geschwindigkeitsregelung aufgrund eines vorausfahrenden Verkehrsteilnehmers nötig, ein starkes Bremsmanöver durchzuführen, so soll der Zustandswechsel und damit der Schwellenwert von dem geänderten Geschwindigkeitswert deutlich früher unterschritten werden als bei einer sanften Bremsung. Nur so kann sichergestellt werden, dass sowohl in Abhängigkeit der Hangneigung als auch in Abhängigkeit der Beschleunigung des Fahrzeugs, insbesondere der Verzögerung des Fahrzeugs, das Fahrzeug während eines temporären Stillstands infolge eines starken Bremsmanövers am Rollen, insbesondere Zurückrollen, gehindert wird.

Die Beschleunigungsdaten können dabei durch einen Beschleunigungssensor des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die Beschleunigungsdaten anhand der fortlaufend empfangenen Geschwindigkeitswerte bestimmt werden. Beispielsweise kann die Beschleunigung bzw. die Verzögerung des Fahrzeugs vor dem temporären Stillstand durch eine zeitliche Ableitung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt werden. Insbesondere kann die Beschleunigung also als Verhältnis von einer Geschwindigkeitsdifferenz und einer Zeitdifferenz aufgefasst werden.

Ferner können die Beschleunigungsdaten auch dazu genutzt werden, eine Schätzung des Winkels der Steigung bzw. des Gefälles zu verbessern. Erfolgt eine Messung der Hangneigung beispielsweise mittels eines Beschleunigungssensors, so kann diese Messung durch eine Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs beeinflusst werden. Mittels der Beschleunigungsdaten kann die Schätzung der Hangneigung korrigiert und somit verbessert werden.

Insgesamt kann also mit Hilfe der Beschleunigungsdaten die Steuerung eines Bremsmoments eines Fahrzeugs während eines zumindest teilautomatisierten Befahrens einer Steigung und/oder eines Gefälles mittels eines Assistenzsystems verbessert werden. Zum einen wird das Rollen des Fahrzeugs verhindert und zum anderen wird der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs verbessert.

Zudem ist vorteilhaft, wenn der geänderte Geschwindigkeitswert derart berechnet wird, dass dieser im Vergleich zum Geschwindigkeitswert den vorgegebenen Schwellenwert umso früher unterschreitet, je größer die Beschleunigung bzw. die Verzögerung des Fahrzeugs ist. Visualisiert man während des Befahrens einer Steigung/Gefälles den zeitlichen Verlauf des fortlaufend bestimmten geänderten Geschwindigkeitswerts sowie den zeitlichen Verlauf des fortlaufend bestimmten Geschwindigkeitswerts, so liegt der Graph des zeitlichen Verlaufs des geänderten Geschwindigkeitswerts unterhalb des Graphs des Geschwindigkeitswerts.

Mit anderen Worten ist der geänderte Geschwindigkeitswert beim Befahren einer Steigung während eines Bremsmanövers kleiner als der Geschwindigkeitswert. Man kann auch sagen, dass der geänderte Geschwindigkeitswert dem Geschwindigkeitswert vorauseilt. Der geänderte Geschwindigkeitswert unterschreitet den vorgegebenen Schwellenwert umso früher je größer die Verzögerung des Fahrzeugs ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der geänderte Geschwindigkeitswert derart berechnet wird, dass dieser im Vergleich zum Geschwindigkeitswert den vorgegebenen Schwellenwert umso früher unterschreitet, je größer der Winkel der Steigung beziehungsweise des Gefälles ist. Analog zu dem vorangegangenen Beispiel kann also gelten, dass der geänderte Geschwindigkeitswert dem Geschwindigkeitswert umso mehr vorauseilt, je größer der Winkel der Steigung bzw. des Gefälles ist. Beispielsweise kann sich der geänderte Geschwindigkeitswert durch ein negatives additives Element von dem Geschwindigkeitswert unterscheiden. Das negative additive Element kann beispielsweise als ein Produkt aus der Beschleunigung bzw. der Verzögerung des Fahrzeugs und eines steigungsabhängigen Zeitglieds ausgebildet sein. Insgesamt kann so ein geänderter Geschwindigkeitswert berechnet werden, der sowohl die Hangneigung als auch die Beschleunigung des Fahrzeugs berücksichtigt. Insbesondere kann so der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs während eines Bremsmanövers beim Befahren einer Steigung bzw. eines Gefälles mittels des Assistenzsystems erhöht werden.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das elektronische Steuersignal derart ausgegeben wird, dass das Bremsmoment zur Sicherung des temporären Stillstands des Fahrzeugs umso höher ist, je größer die Beschleunigung bzw. die Verzögerung des Fahrzeugs ist und/oder je größer der Winkel der Steigung bzw. des Gefälles ist. Zur Verbesserung der Steuerung des Bremsmoments kann neben der Verwendung eines geänderten Geschwindigkeitswerts die Verwendung eines steigungs- und/oder beschleunigungsabhängigen Bremsmoments vorteilhaft sein. Beispielsweise kann das zur Verfügung gestellte Bremsmoment zur Sicherung des temporären Stillstands umso schneller bereitstehen, desto größer der Winkel der Steigung bzw. des Gefälles ist. Angenommen das Bremsmoment zur Sicherung des temporären Stillstands des Fahrzeugs wird beim Unterschreiten des Geschwindigkeitsschwellenwerts von 0,1 m/s bereitgestellt, so verringert sich die zeitliche Dauer bis zu einem Zurückrollen des Fahrzeugs im Falle einer Steigung in Abhängigkeit des Winkels der Steigung. Folglich kann das Bremsmoment umso früher bzw. umso schneller bereitgestellt werden, desto größer der Winkel der Steigung bzw. des Gefälles ist. Zusammen mit dem geänderten Geschwindigkeitswert ergibt sich so eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Steuerung des Bremsmoments des Fahrzeugs.

Das Bremsmoment kann zudem in Abhängigkeit von dem Winkel und/oder der Verzögerung bestimmt werden. Mit zunehmendem Winkel und/oder mit zunehmender Verzögerung kann das Bremsmoment größer gewählt werden bzw. ein höheres Bremsmoment vorgehalten werden. Grundsätzlich kann der Verlauf des bereitgestellten Bremsmoments ein PT1- Verhalten aufweisen, um Überschwinger zu vermeiden. Das vorgehaltene Bremsmoment kann auch als Bremsmomentenreserve bezeichnet werden.

Ferner ist vorteilhaft, wenn zum Bestimmen der Hangneigungsdaten, die den Winkel der Steigung bzw. des Gefälles beschreiben, Daten von einem Beschleunigungssensor und/oder digitale Kartendaten empfangen werden. In digitalen Kartendaten können beispielsweise Gefälle bzw. Steigungsinformationen hinterlegt sein. Mittels eines satellitengestützten Ortungssystems und den digitalen Kartendaten kann so besonders genau die Hangneigung bestimmt werden. Mit anderen Worten kann also so der Winkel der Steigung bzw. des Gefälles bestimmt werden. Darüber hinaus hat die Verwendung von digitalen Kartendaten den Vorteil, dass eine vorausschauende Fahrweise und somit ein vorausschauendes Bremsmanöver sowie eine besonders komfortable Einleitung des temporären Stillstands möglich ist.

Schließlich sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass die Berechnung des geänderten Geschwindigkeitswerts durchgeführt wird, falls der Geschwindigkeitswert eine vorgegebene Minimalgeschwindigkeit unterschreitet. Es kann also von Vorteil sein, den geänderten Geschwindigkeitswert nur dann zu berechnen, wenn dies tatsächlich nötig ist. So können Hardware-Ressourcen geschont werden. Insbesondere können also Rechenkapazitäten für andere Zwecke genutzt werden. Die Berechnung des geänderten Geschwindigkeitswerts ist beispielsweise nur dann nötig, wenn ein zukünftiger temporärer Stillstand angefordert wird und die aktuelle Geschwindigkeit eine vorgegebene Minimalgeschwindigkeit unterschreitet. Mit anderen Worten wird der geänderte Geschwindigkeitswert dann berechnet, wenn der temporäre Stillstand unmittelbar bevorsteht und das Bremsmoment zum Sichern des temporären Stillstands des Fahrzeugs gesteuert werden soll.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Recheneinrichtung für ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs, welche zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Die Recheneinrichtung kann beispielsweise durch zumindest ein elektronisches Steuergerät bereitgestellt werden. Zudem betrifft die Erfindung ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung. Insbesondere kann das Assistenzsystem zur zumindest automatisierten Längsführung des Fahrzeugs ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Assistenzsystem zur abstandsbasierten Geschwindigkeitsregelung (ACC), insbesondere mit einer Stop-and-go-Funktion, ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Assistenzsystem dazu eingerichtet sein, bei Manövern, beispielsweise Parkmanövern, zumindest die Längsführung des Fahrzeugs zu übernehmen.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem. Das Fahrzeug kann insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet sein.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein computerlesbares (Speicher)medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung, für das erfindungsgemäße Assistenzsystem, für das erfindungsgemäße Fahrzeug, für das erfindungsgemäße Computerprogramm sowie für das erfindungsgemäße computerlesbare (Speicher)medium.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombination sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches eine Recheneinrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Steuern eines Bremsmoments eines Fahrzeugs umfasst,

Fig. 2 das Fahrzeug gemäß Fig. 1 während eines Befahrens einer Steigung in

Kombination mit einer Folgefahrt, bei welcher sich ein weiterer Verkehrsteilnehmer vor dem Fahrzeug befindet,

Fig. 3 gemäß dem Stand der Technik unter anderem einen zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs gemäß Fig. 2, wobei eine abstandsbasierte Geschwindigkeitsregelung das Fahrzeug aufgrund des weiteren Verkehrsteilnehmers bis hin zum Stillstand abbremst und das Fahrzeug aufgrund der Steigung zurückrollt, und

Fig. 4 unter anderem einen zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit analog zu Fig. 3, wobei die Recheneinrichtung das Bremsmoment des Fahrzeugs so steuert, dass das Fahrzeug am Zurückrollen gehindert wird.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug 1, welches als Personenkraftwagen ausgebildet ist, in einer Draufsicht. Das Fahrzeug 1 umfasst eine Recheneinrichtung 2, welche dazu dient, ein Bremsmoment des Fahrzeugs 1 während eines zumindest teilautomatisierten Befahrens einer Steigung 7 und/oder eines Gefälles mittels eines Assistenzsystems 3 zu steuern. Ferner umfasst das Fahrzeug 1 bzw. das Assistenzsystem 2 einen Geschwindigkeitssensor 4, mittels welchem Geschwindigkeitswerte vx bereitgestellt werden können.

Bei dem Assistenzsystem 3 kann es sich beispielsweise um ein System zur abstandsbasierten Geschwindigkeitsregelung mit Stop-and-go-Funktion handeln. Mit dem Assistenzsystem 3 kann eine Geschwindigkeit bzw. Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 auf eine vorgegebene Wunschgeschwindigkeit geregelt werden. Zudem kann ein Abstand zu einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer 8 geregelt werden. Mit dem Assistenzsystem 3 kann, beispielsweise beim Abbremsen des vorausfahrenden Verkehrsteilnehmers 8, die Geschwindigkeit bis zu einen temporären Stillstand reduziert werden. Sobald ein zukünftiger temporärer Stillstand des Fahrzeugs 1 erforderlich ist, weil beispielswiese ein vorausfahrender weiterer Verkehrsteilnehmer 8 bremst, können von der Recheneinrichtung 2 Stillstandsdaten empfangen werden, welche von dem Assistenzsystem 3 bereitgestellt werden. Darüber hinaus empfängt die Recheneinrichtung 2 fortlaufend die Geschwindigkeitswerte vx, welche beispielsweise von dem Geschwindigkeitssensor 4 des Fahrzeugs 1 bereitgestellt werden. Diese Geschwindigkeitswerte vx beschreiben die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 während einer Verzögerung des Fahrzeugs 1 vor dem temporären Stillstand.

Ferner kann die Recheneinrichtung 2 fortlaufend Hangneigungsdaten bestimmen, die einen Winkel der Steigung bzw. des Gefälles einer Fahrbahn 7 beschreiben. Der Winkel der Steigung bzw. des Gefälles kann beispielsweise anhand von Daten eines hier nicht dargestellten Beschleunigungssensors und/oder anhand von digitalen Kartendaten bestimmt werden. Dabei kann der Winkel für die aktuelle Position des Fahrzeugs 1 und/oder für einen Bereich der Fahrbahn 7, in welchem der Stillstand voraussichtlich eintreten wird, bestimmt werden.

Auf Grundlage der Stillstandsdaten, der Geschwindigkeitswerte vx und der Hangneigungsdaten kann die Recheneinrichtung 2 fortlaufend einen geänderten Geschwindigkeitswert vx _ge berechnen. Dieser geänderte Geschwindigkeitswert vx _ge kann von dem Geschwindigkeitswert vx und den Hangneigungsdaten abhängig sein. Zudem kann der geänderte Geschwindigkeitswert vx _ge von der Beschleunigung bzw. der Verzögerung des Fahrzeugs 1 vor dem Stillstand abhängig sein. Unterschreitet der geänderte Geschwindigkeitswert vx _ge einen vorbestimmten Schwellenwert 14 und werden die Stillstandsdaten von der Recheneinrichtung 2 empfangen, so kann die Recheneinrichtung 2 ein elektronisches Steuersignal 5 zur Steuerung des Bremsmoments zur Sicherung des temporären Stillstands des Fahrzeugs 1 ausgeben. Das Bremsmoment, kann mit den jeweiligen Bremsen 6 des Fahrzeugs 1 bereitgestellt werden und den temporären Stillstand des Fahrzeugs 1 sichern.

Fig. 2 zeigt das Fahrzeug 1 gemäß Fig. 1 während eines Befahrens einer Fahrbahn 7 mit einer Steigung in Kombination mit einer Folgefahrt, bei welcher sich ein weiterer Verkehrsteilnehmer 8 vor dem Fahrzeug 1 befindet. Der Fahrer des Fahrzeugs 1 kann beispielsweise eine Wunschgeschwindigkeit vorgeben. Das Assistenzsystem 3 kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 unter Beibehaltung eines Mindestabstands zu dem Verkehrsteilnehmer 8 automatisch regeln. Verzögert der vorausfahrende weitere Verkehrsteilnehmer 8 beispielsweise, so reduziert das Assistenzsystem 3 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1, sodass eine komfortable Kolonnenfahrt für den Fahrer des Fahrzeugs 1 möglich ist. Kommt der weitere Verkehrsteilnehmer 8 zum Stillstand, so kann das Assistenzsystem 3 des Fahrzeugs 1 das Fahrzeug 1 bis hin zum Stillstand abbremsen.

Für gewöhnlich wird ein solches Bremsmanöver, also das Abbremsen des Fahrzeugs 1 bis hin zum Stillstand, so durchgeführt, dass ein Anhalten für den Fahrer des Fahrzeugs 1 möglichst komfortabel ist. Insbesondere soll das Abbremsen bzw. das Anhalten des Fahrzeugs 1 also nicht ruckartig eintreten. Dazu kann beispielsweise das Bremsmoment des Fahrzeugs 1 gegen Ende des Bremsmanövers reduziert werden. Unterschreitet die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 einen Schwellenwert 14, so wird für gewöhnlich ein zusätzliches Bremsmoment bereitgestellt, welches den temporären Stillstand des Fahrzeugs 1 sicherstellt. Beim Befahren einer Steigung und auch eines Gefälles kann es Vorkommen, dass der temporäre Stillstand des Fahrzeugs 1 schneller eintritt, als das Bremsmoment zum Sichern des temporären Stillstands an den Bremsen 6 des Fahrzeugs 1 anliegt. Infolge dessen könnte das Fahrzeug 1 beim Befahren einer Steigung kurzzeitig zurückrollen.

Mittels der Recheneinrichtung 2 kann durch das Steuern des Bremsmoments zur Sicherung des Stilstands des Fahrzeugs 1 ein derartiges Verhalten verhindert werden. Mit anderen Worten ist also zum einen ein komfortables Bremsmanöver möglich und zum anderen kann gleichzeitig der temporäre Stillstand des Fahrzeugs 1 bei sämtlichen Hangneigungen sichergestellt werden.

Fig. 3 zeigt gemäß dem Stand der Technik unter anderem einen zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeitswerte vx des Fahrzeugs 1 gemäß Fig. 2, wobei das Assistenzsystem 3 das Fahrzeug 1 aufgrund des vorausfahrenden weiteren Verkehrsteilnehmers 8 bis hin zum Stillstand abbremst und das Fahrzeug 1 aufgrund der Steigung zurückrollt. Darüber hinaus zeigt Fig.3 einen zeitlichen Verlauf einer Raddrehzahl 10. Ferner zeigt Fig. 3 einen zeitlichen Verlauf eines Sollbremsmoments 11 und eines Istbremsmoments 12. Schließlich zeigt Fig. 3 einen Zustand 13, welcher einer dynamischen Fahrt zugeordnet ist, einen Zustand 13‘, welcher einem temporären Stillstand zugeordnet ist, sowie den Schwellenwert 14.

Dabei ist zu erkennen, dass der Zustandswechsel von dem Zustand 13 bzw. dem dynamischen Fahrzustand hin zu dem Zustand 13‘ bzw. dem temporären Stillstandszustands des Fahrzeugs 1 gemäß dem Stand der Technik genau dann erfolgt, wenn der zeitliche Verlauf der Geschwindigkeitswerte vx den Schwellenwert 14 unterschreitet. Aufgrund der Steigung der Fahrbahn 7 rollt das Fahrzeug 1 aber kurzzeitig zurück. Dies kann anhand des zeitlichen Verlaufs der Raddrehzahl 10 erkannt werden. Der zeitliche Verlauf der Raddrehzahl 10 ist während des Zurückrollens negativ. Der zeitliche Verlauf der Geschwindigkeitswerte vx des Fahrzeugs 1 stellt den Betrag der Geschwindigkeit dar und ist daher während des Zurückrollens positiv, obwohl ein temporärer Stillstand von dem Assistenzsystem 3 des Fahrzeugs 1 angefordert wird.

Fig. 4 zeigt unter anderem einen zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeitswerte vx analog zu Fig. 3, wobei die Recheneinrichtung 2 das Bremsmoment des Fahrzeugs 1 so steuert, dass das Fahrzeug 1 am Zurückrollen gehindert wird. Die Recheneinrichtung 2 berechnet hierzu fortlaufend geänderte Geschwindigkeitswerte vx _ge , deren zeitlicher Verlauf in Fig. 4 dargestellt ist. Der geänderte Geschwindigkeitswert vx _ge wird vorliegend berechnet, sobald der Geschwindigkeitswert vx eine Mindestgeschwindigkeit 16 unterschreitet. Der geänderte Geschwindigkeitswert vx _ge kann fortlaufend nach folgender Formel berechnet werden: vx _ge = vx + ax ^* At.

Hierbei beschreibt At ein winkelabhängiges Zeitglied, welches anhand der Hangneigungsdaten bestimmt wird und ax beschriebt die Beschleunigung des Fahrzeugs 1. Die Beschleunigung ist dabei negativ, da es sich um eine Verzögerung handelt. Durch die Addition der Fahrzeugbeschleunigung ax multipliziert mit einem steigungsabhängig applizierbaren Zeitdelta At ergibt sich ein Geschwindigkeitsvorhalt, der umso höher ausfällt, je höher die Verzögerung oder die Steigung ist.

Sobald der zeitliche Verlauf des geänderten Geschwindigkeitswerts vx _ge den Schwellenwert 14 unterschreitet, kann ein Zustandswechsel von einem dynamischen Fahrzustand 13 hin zu einem temporären Stillstandszustands 13‘ erfolgen. Der zeitliche Verlauf des geänderten Geschwindigkeitswerts vx _ge unterschreitet dabei den Schwellenwert 14 früher als der zeitliche Verlauf des Geschwindigkeitswert vx. Dadurch kann das Zurückrollen des Fahrzeugs 1 verhindert werden. Ersichtlich ist dies dadurch, dass der zeitliche Verlauf der Raddrehzahl 10 durchgehend positiv ist. Insbesondere ist im Vergleich zu Fig. 3 zu erkennen, dass der zeitliche Verlauf des Sollbremsmoments 11 und des Istbremsmoments 12 zeitlich vorgezogen wird. Damit liegt das Bremsmoment zum Sichern des temporären Stillstand 13 des Fahrzeugs 1 genau dann an den Bremsen 6 des Fahrzeugs 1 an, wenn das Fahrzeug 1 zum Stillstand kommt, bzw. das Assistenzsystem 3, also beispielsweise eine abstandsbasierte Geschwindigkeitsregelung, das Fahrzeug abgebremst hat. Dass der Zustandswechsel von einem dynamischen Fahrzustand hin zu einem temporären Stillstand des Fahrzeugs 1 überaus komfortabel für den Fahrer des Fahrzeugs 1 erfolgt, ist dadurch zu erkennen, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 langsam und stetig abgebaut wird. Insbesondere nähert sich der zeitliche Verlauf der Geschwindigkeit kontinuierlich und gleichmäßig einem Nullwert an.