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Title:
OPERATING STATE CONTROL OF A DRIVE MEANS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/182559
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for controlling an operating state of a drive means (3) of a vehicle (1). The method comprises a determination step (S1) for determining a gradient of a subsurface (U) ahead of the vehicle (1). The method also has a control step (S2) for controlling the operating state of the drive means (3) before the vehicle (1) reaches the gradient on the basis of the gradient determined in the determination step (S1). The control is performed such that the drive means (3) provides a driving force reserve suitable for traversing the subsurface (U) having the gradient when the gradient is reached.

Inventors:
BIRK MARKUS (DE)
BALZ DIETER (DE)
SCHWEMM DANIEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/055640
Publication Date:
September 17, 2020
Filing Date:
March 04, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16H61/02; F16H59/66
Foreign References:
DE102010028669A12011-11-10
EP2527691A12012-11-28
JP2013130239A2013-07-04
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Steuern eines Betriebszustands einer Antriebseinrichtung (3) eines Fahrzeugs (1 ), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

einen Ermittlungsschritt (S1 ) zum Ermitteln einer Steigung eines Untergrunds (U) vor dem Fahrzeug (1 ), und

einen Steuerschritt (S2) zum Steuern des Betriebszustands der Antriebsein richtung (3), bevor das Fahrzeug (1 ) die Steigung erreicht, auf der Grundlage der im Ermittlungsschritt (S1 ) ermittelten Steigung, so dass die Antriebseinrichtung (3) bei Erreichen der Steigung eine für ein Befahren des die Steigung aufweisenden Unter grunds (U) geeignete Antriebskraftreserve bereitstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Betriebszustand der Antriebseinrichtung (3) im Steuerschritt (S2) so gesteuert wird, dass das Fahrzeug (1 ) vor einem im Ermitt lungsschritt (S1 ) ermittelten Abschnitt (X2) des Untergrunds (U) mit Steigung mit gleichbleibender Geschwindigkeit (V1 ) fährt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Betriebszustand der Antriebseinrichtung (3) im Steuerschritt (S2) so gesteuert wird, dass das Fahrzeug (1 ) vor und in einem im Ermittlungsschritt (S1 ) ermittelten Abschnitt (X2) des Untergrunds (U) mit Steigung mit gleichbleibender Geschwindigkeit (V1 ) fährt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Steuern des Betriebszu stands der Antriebseinrichtung (3) ein Steuern eines Übersetzungsverhältnisses ei nes Getriebes (32) der Antriebseinrichtung (3) aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Steuern des Betriebszu stands der Antriebseinrichtung (3) ein Steuern einer Drehzahl (M) einer Antriebsma schine (31 ) der Antriebseinrichtung (3) aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Drehzahl (M) im Steuerschritt (S2) in Ab hängigkeit von einem Steigungsparameter (a) gesteuert wird, der sich auf die im Er mittlungsschritt (S1 ) ermittelte Steigung bezieht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Drehzahl (M) im Steuerschritt (S2) angeho ben wird, wenn der Steigungsparameter (a) größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Anheben der Drehzahl (M) im Steuerschritt (S2) so lange durchgeführt wird, bis ein Drehzahlsollwert (M1 ) erreicht ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Drehzahlsollwert (M1 ) basierend auf dem Steigungsparameter (a) bestimmt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Drehzahlsollwert (M1 ) basierend auf der Geschwindigkeit (V1 ) des Fahrzeugs (1 ) vor dem im Ermittlungsschritt (S1 ) ermittelten Abschnitt (X2) mit Steigung bestimmt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Drehzahl (M) im Steu erschritt (S2) für eine vorbestimmte Zeit (At) konstant gehalten wird, sobald der Drehzahlsollwert (M1 ) erreicht ist.

12. Steuereinrichtung (2) für ein Fahrzeug (1 ), wobei die Steuereinrichtung (2) eine Eingangsschnittstelle (21 ), eine Betriebszustandseinstelleinrichtung (22) und eine Ausgangsschnittstelle (23) aufweist, wobei die Betriebszustandseinstelleinrichtung (22) ausgestaltet ist, um auf der Grundlage einer zu der Eingangsschnittstelle (21 ) eingegebenen Eingangsgröße, die zu einer Steigung eines Untergrunds (U) vor dem Fahrzeug (1 ) korrespondiert, einen Betriebszustand einer Antriebseinrichtung (3) des Fahrzeugs (1 ) bevor das Fahrzeug (1 ) die Steigung erreicht zu steuern, so dass die Antriebseinrichtung (3) bei Erreichen der Steigung eine für ein Befahren des die Steigung aufweisenden Untergrunds (U) geeignete Antriebskraftreserve bereitstellt, wobei die Steuereinrichtung (2) ausgestaltet ist, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11 durchzuführen.

13. Fahrzeug (1 ) mit einer Steuereinrichtung (2) nach Anspruch 12, einer mit einer Eingangsschnittstelle (21 ) der Steuereinrichtung (2) verbundenen Ermittlungseinrich tung (41 ) zum Ermitteln eines Steigungsparameters, der zur Steigung eines Unter- grunds (U) vor dem Fahrzeug (1 ) korrespondiert, und einer mit einer Ausgangs schnittstelle (23) der Steuereinrichtung (2) verbundenen Antriebseinrichtung (3), wo bei die Antriebseinrichtung (3) eine Antriebsmaschine (31 ) zur Erzeugung von An triebskraft und ein Getriebe (32) zur Übertragung der Antriebskraft auf Räder (5) des Fahrzeugs (1 ) aufweist.

14. Fahrzeug (1 ) nach Anspruch 13, ferner mit einer Abstandsbestimmungseinrich tung (43), die ausgestaltet ist, um einen Abstand (X1 ) des Fahrzeugs (1 ) zu dem die Steigung aufweisenden Untergrund (U) zu ermitteln.

Description:
Betriebszustandssteuerunq einer Antriebseinrichtunq

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Betriebszustands einer Antriebseinrichtung eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung eine Steuer einrichtung, die ausgestaltet ist, um ein solches Verfahren durchzuführen, sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Steuereinrichtung.

Herkömmliche Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor, wie beispielsweise Land maschinen, werden im normalen Fährbetrieb bevorzugt mit niedriger Drehzahl be trieben. Dies kann zu einem vergleichsweise geringen Kraftstoffverbrauch des Ver brennungsmotors führen. Bei niedrigen Drehzahlen ist jedoch eine Antriebskraftre serve, die der Verbrennungsmotor bereitstellen kann, relativ gering. Erhöht sich nun die Steigung eines Untergrunds, auf dem das Fahrzeug fährt, erhöht sich auch ein Fahrwiderstand. Der Fahrwiderstand kann sich dabei in solch einem Maße verän dern, dass die durch den Verbrennungsmotor im jeweiligen Betriebszustand bereit stellbare Antriebskraftreserve zur Überwindung der Steigung nicht ausreichend ist.

Angesichts der obigen Nachteile des Stands der Technik wird ein Verfahren zum Steuern eines Betriebszustands einer Antriebseinrichtung eines Fahrzeugs bereitge stellt. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug sein, wie beispielsweise eine Landma schine oder ein Automobil. Die Antriebseinrichtung kann in oder am Fahrzeug vorge sehen und ausgestaltet sein, um in Abhängigkeit ihres Betriebszustands mehr oder weniger Energie zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen. Die Antriebseinrich tung kann einen Verbrennungsmotor aufweisen. Es ist auch denkbar, dass die An triebseinrichtung einen Elektromotor aufweist. Die Antriebseinrichtung kann auch ei nen Hybridantrieb, also einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor, aufwei sen.

Das Verfahren weist einen Ermittlungsschritt zum Ermitteln einer Steigung eines Un tergrunds vor dem Fahrzeug auf. Die Angabe vor dem Fahrzeug bezieht sich auf ei ne aktuelle Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Steigung des Untergrunds ist ein Maß für eine Steilheit des Untergrunds und bezieht sich auf ein Abweichen eines Ab schnitts des Untergrunds von der Horizontalen. Ferner weist das Verfahren einen Steuerschritt zum Steuern des Betriebszustands der Antriebseinrichtung, bevor das Fahrzeug die Steigung erreicht, auf der Grundla ge der im Ermittlungsschritt ermittelten Steigung auf. Das Steuern wird so durchge führt, dass die Antriebseinrichtung bei Erreichen der Steigung eine für ein Befahren des die Steigung aufweisenden Untergrunds geeignete Antriebskraftreserve bereit stellt. Die Antriebskraftreserve entspricht einer Differenz der Antriebskraft, die aktuell für das Antreiben des Fahrzeugs benötigt wird und einer Antriebskraft, die im aktuel len Betriebszustand der Antriebseinrichtung maximal ausgegeben werden kann.

Der Betriebszustand der Antriebseinrichtung kann im Steuerschritt so gesteuert wer den, dass das Fahrzeug vor einem im Ermittlungsschritt ermittelten Abschnitt des Untergrunds mit Steigung mit gleichbleibender Geschwindigkeit fährt. Der Betriebs zustand der Antriebseinrichtung kann im Steuerschritt so gesteuert werden, dass das Fahrzeug vor und in einem im Ermittlungsschritt ermittelten Abschnitt des Unter grunds mit Steigung mit gleichbleibender Geschwindigkeit fährt.

Das Steuern des Betriebszustands der Antriebseinrichtung kann ein Steuern eines Übersetzungsverhältnisses eines Getriebes der Antriebseinrichtung aufweisen. Das Steuern des Betriebszustands der Antriebseinrichtung kann ein Steuern einer Dreh zahl einer Antriebsmaschine der Antriebseinrichtung aufweisen. Eine Drehzahl der Antriebsmaschine kann beispielsweise vor Erreichen des Abschnitts des Untergrunds mit Steigung erhöht werden. Ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes kann ent sprechend einer Drehzahlveränderung der Antriebsmaschine so gesteuert werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit trotz der veränderten Drehzahl der Antriebsma schine konstant bleibt.

Die Drehzahl kann im Steuerschritt in Abhängigkeit von einem Steigungsparameter gesteuert werden, der sich auf die im Ermittlungsschritt ermittelte Steigung bezieht. Der Steigungsparameter kann basierend auf der im Ermittlungsschritt ermittelten Steigung approximiert werden. Der Steigungsparameter kann sich auf einen oder mehrere Abschnitte oder auf die gesamte Länge des Abschnitts des Untergrunds, der die Steigung aufweist, beziehen. Die Ermittlung des Steigungsparameters kann beispielsweise eine Ermittlung eines Mittelwerts der Steigung des Abschnitts des Un tergrunds, der die Steigung aufweist, umfassen. Es ist denkbar, dass der Steigungs parameter mittels einer oder mehrerer Ausgleichsgeraden durch ein Feld von Daten punkten ermittelt wird, die zu dem Abschnitt des Untergrunds, der die Steigung auf weist, korrespondieren. Der Steigungsparameter kann gleich der Steigung der Aus gleichsgeraden sein. Im Falle mehrerer Ausgleichsgeraden kann der Steigungspa rameter gleich dem Mittelwert der Steigungen der Ausgleichsgeraden sein.

Wird der Steigungsparameter wie oben beschrieben basierend auf zumindest einer Steigung einer Ausgleichsgerade bestimmt, kann er in Grad angegeben werden, in dem der Arkussinus aus der jeweiligen Steigung berechnet wird. Ferner kann, wie dem Fachmann bekannt, der Steigungsparameter auch in Prozent angegebenen werden.

Die Drehzahl kann im Steuerschritt angehoben werden, wenn der Steigungsparame ter größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist. Der Grenzwert für den Steigungspa rameter kann dabei so festgelegt werden, dass die Drehzahl der Antriebsmaschine nicht bei einer geringfügigen Steigung des Untergrunds vor dem Fahrzeug angeho ben wird. Der Grenzwert für den Steigungsparameter kann beispielsweise bei 5° lie gen.

Das Anheben der Drehzahl kann im Steuerschritt so lange durchgeführt werden, bis ein Drehzahlsollwert erreicht ist. Der Drehzahlsollwert kann basierend auf dem Stei gungsparameter bestimmt werden. Der Drehzahlsollwert kann mit steigendem Stei gungsparameter ansteigen. Dabei können verschiedene Drehzahlsollwerte für ver schiedene Steigungsparameterbereiche hinterlegt sein. Beispielsweise können ver schiedene Drehzahlsollwerte für Steigungsparameter im Bereich von:

0 bis 5,71 ° (entspricht 0% <= Steigungsparameter <= 10%),

5,72° bis 11 ,31 ° (entspricht 10% < Steigungsparameter <= 20%),

1 1 ,32° bis 16,7° (entspricht 20% < Steigungsparameter <= 30%), und größer 16,7° (entspricht 30% < Steigungsparameter)

in einem Kennfeld hinterlegt sein. Der Drehzahlsollwert kann basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs vor dem im Ermittlungsschritt ermittelten Abschnitt mit Steigung bestimmt werden. So bald eine Steigung erkannt wird, kann die Drehzahl angehoben werden. Ein Start zeitpunkt und ein Gradient des Anhebens der Drehzahl können in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden, so dass der Drehzahlsollwert am Fuß punkt der Steigung erreicht wird.

Dabei kann sich der Drehzahlsollwert auch geschwindigkeitsabhängig bei einem je weiligen Steigungsparameter oder im jeweiligen Steigungsparameterbereich verän dern. Der Drehzahlsollwert kann aus einem zweidimensionalen Kennfeld entnommen werden, das über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs an einer Achse und den Stei gungsparameter oder die oben beschriebenen Steigungsparameterbereiche an der anderen Achse definiert ist. Ferner kann ein Gradient für die Drehzahlanhebung frei parametrierbar sein. Wird die Drehzahlanhebung einmal gestartet, kann sie bis zum Erreichen des Drehzahlsollwerts durchlaufen werden, unabhängig vom dem aktuell ermittelten Steigungsparameter. Die Drehzahl kann im Steuerschritt für eine vorbe stimmte Zeit konstant gehalten werden, sobald der Drehzahlsollwert erreicht ist.

Es wird zudem eine Steuereinrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, die ausgestal tet ist, um ein solches Verfahren durchzuführen. Die Steuereinrichtung weist eine Eingangsschnittstelle, eine Betriebszustandseinstelleinrichtung und eine Ausgangs schnittstelle auf. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise Teil der Motorsteuerung des Fahrzeugs sein.

Die Betriebszustandseinstelleinrichtung ist ausgestaltet, um auf der Grundlage einer zu der Eingangsschnittstelle eingegebenen Eingangsgröße einen Betriebszustand einer Antriebseinrichtung des Fahrzeugs, bevor das Fahrzeug eine Steigung erreicht, zu steuern. Die Eingangsgröße korrespondiert zu der Steigung eines Untergrunds vor dem Fahrzeug. Die Steuereinrichtung kann ausgestaltet sein, um den Steigungs parameter basierend auf der Eingangsgröße in oben beschriebener Weise zu be rechnen. Die Eingangsgröße kann aber auch schon der Steigungsparameter sein. Das Steuern wird von der Betriebszustandseinstelleinrichtung so durchgeführt, dass die Antriebseinrichtung bei Erreichen der Steigung eine für ein Befahren des die Steigung aufweisenden Untergrunds geeignete Antriebskraftreserve bereitstellt.

Es wird zudem ein Fahrzeug mit einer solchen Steuereinrichtung bereitgestellt. Fer ner weist das Fahrzeug eine mit einer Eingangsschnittstelle der Steuereinrichtung verbundene Ermittlungseinrichtung auf. Die Ermittlungseinrichtung ist ausgestaltet, um einen Steigungsparameter, der zur Steigung eines Untergrunds vor dem Fahr zeug korrespondiert, zu ermitteln. Die Eingangsschnittstelle kann über einen CAN- Bus (Controller Area Network) zu der Ermittlungseinrichtung verbunden sein. Eine Übertragungsrate des CAN-Bus kann im Bereich von 50ms liegen. Das Fahrzeug weist auch eine mit einer Ausgangsschnittstelle der Steuereinrichtung verbundene Antriebseinrichtung auf.

Die Antriebseinrichtung weist eine Antriebsmaschine zur Erzeugung von Antriebs kraft und ein Getriebe zur Übertragung der Antriebskraft auf Räder des Fahrzeugs auf. Das Getriebe kann ein stufenloses Getriebe sein. Wenn das Getriebe ein stufen loses Getriebe ist, kann die Übersetzung stetig, korrespondierend zur Drehzahlver änderung der Antriebsmaschine verändert werden, sodass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zumindest vor Erreichen der Steigung konstant bleibt.

Die Ermittlungseinrichtung kann einen Radarsensor aufweisen. Die Ermittlungsein richtung kann anstatt oder zusätzlich zu dem Radarsensor einen Lasersensor oder zumindest eine Kamera aufweisen. Der Radarsensor kann ausgestaltet sein, um ein Feld von Datenpunkten zu ermitteln, die zu dem Abschnitt des Untergrunds, der die Steigung aufweist, korrespondieren. Die Ermittlungseinrichtung kann ausgestaltet sein, um den Steigungsparameter in der oben beschriebenen Weise basierend auf den Datenpunkten zu ermitteln. Die Ermittlungseinrichtung kann ausgestaltet sein, um den ermittelten Steigungsparameter zu der Steuereinrichtung als Eingangsgröße über deren Eingangsschnittstelle einzugeben.

Das Fahrzeug kann eine Abstandsbestimmungseinrichtung aufweisen, die ausgestal tet ist, um einen Abstand des Fahrzeugs zu dem die Steigung aufweisenden Unter- grund zu ermitteln. Die Abstandbestimmungseinrichtung kann mit dem oben be schriebenen Radarsensor verbunden sein oder Teil des Radarsensors sein. Der Ab stand kann von der Abstandsbestimmungseinrichtung beispielsweise basierend auf einer Reflektionsdauer von vom Radarsensor ausgesandten Radarwellen bestimmt werden.

Figur 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform.

Figur 2 zeigt schematisch ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform.

Figur 3 zeigt schematisch das Fahrzeug aus Figur 1 zum Zeitpunkt einer Aus führung eines ersten Schrittes des Verfahrens aus Figur 2.

Figur 4 zeigt zeitabhängig eine Drehzahlveränderung einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs aus Figur 1 bei der Ausführung eines zweiten Schrittes des Verfahrens aus Figur 2.

Nachfolgend wird ein Fahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform mit Bezug zu Fi gur 1 beschrieben. Figur 1 ist eine schematische Darstellung des Fahrzeugs 1 ge mäß einer Ausführungsform.

Das Fahrzeug 1 weist eine Steuereinrichtung 2, eine Antriebseinrichtung 3, eine Sensoreinrichtung 4 und Räder 5 auf.

Die Steuereinrichtung 2 weist eine Eingangsschnittstelle 21 , eine Betriebszustands einstelleinrichtung 22 und eine Ausgangsschnittstelle 23 auf. Die Betriebszustands einstelleinrichtung 22 ist sowohl zur Eingangsschnittstelle 21 als auch zur Ausgangs schnittstelle 23 verbunden.

Die Antriebseinrichtung 3 weist eine Antriebsmaschine 31 und ein zur Antriebsma schine 31 verbundenes Getriebe 32 auf. Die Sensoreinrichtung 4 weist eine Ermittlungseinrichtung 41 , eine Abstandsbestim mungseinrichtung 42 und einen Radarsensor 43 auf.

Die Abstandsbestimmungseinrichtung 42 ist ausgestaltet, um basierend auf vom Ra darsensor 43 ausgesandten Radarwellen einen Abstand X1 (dargestellt in Figur 3) des Fahrzeugs 1 zu einem Abschnitt X2 eines Untergrunds U (dargestellt in Figur 3) mit Steigung in Fahrtrichtung X vor dem Fahrzeug 1 zu ermitteln. Der Abstand X1 wird von der Abstandsbestimmungseinrichtung 42 basierend auf einer Reflektions- dauer der vom Radarsensor 43 ausgesandten Radarwellen ermittelt. Die Abstands bestimmungseinrichtung 42 ist ausgestaltet, um den ermittelten Abstand X1 über die Eingangsschnittstelle 21 zu der Betriebszustandseinstelleinrichtung 22 der Steuer einrichtung 2 auszugeben.

Der Radarsensor 43 ist ausgestaltet, um ein Feld von Datenpunkten, die zu dem Ab schnitt X2 mit Steigung korrespondieren, zu ermitteln und diese Datenpunkte zu der Ermittlungseinrichtung 41 auszugeben.

Die Ermittlungseinrichtung 41 ist ausgestaltet, um einen Steigungsparameter a (dar gestellt in Figur 3) basierend auf den vom Radarsensor 43 empfangenen Datenpunk ten zu ermitteln. Die Ermittlungseinrichtung 41 ist ausgestaltet, um eine Ausgleichs gerade X2‘ (dargestellt in Figur 3) durch das Feld von Datenpunkten zu legen. Der Steigungsparameter a korrespondiert zur Steigung der Ausgleichsgeraden X2‘. Die Ermittlungseinrichtung 41 ist ausgestaltet, um den ermittelten Steigungsparameter a über die Eingangsschnittstelle 21 zu der Betriebszustandseinstelleinrichtung 22 der Steuereinrichtung 2 auszugeben.

Von der Eingangsschnittstelle 21 wird der Steigungsparameter a und der Abstand X1 zu der Betriebszustandseinstelleinrichtung 22 der Steuereinrichtung 2 ausgegeben. Die Betriebszustandseinstelleinrichtung 22 ist ausgestaltet, um einen Betriebszu stand der Antriebseinrichtung 3 zu steuern. Dazu führt die Betriebszustandseinstel leinrichtung 22 ein unten im Detail mit Bezug zu den Figuren 2 bis 4 beschriebenes Verfahren aus. Der mittels dieses Verfahrens ermittelte Betriebszustand der An triebseinrichtung 3 wird als ein Steuerbefehl von der Betriebszustandseinstelleinrich- tung 22 über die Ausgangsschnittstelle 23 der Steuereinrichtung 2 zu der Antriebs einrichtung 3 ausgegeben.

Die Antriebseinrichtung 3 ist ausgestaltet, um basierend auf dem von der Steuerein richtung 2 empfangenen Steuerbefehl ihren Betriebszustand zu verändern. Ferner ist die Antriebseinrichtung 3 so zu den Rädern 5 verbunden, dass sie eine von der An triebsmaschine 31 erzeugte Antriebskraft über das Getriebe 32 zu den Rädern 5 ausgibt. Die Räder 5 sind ausgestaltet, um diese Antriebskraft auf den Untergrund U, auf dem sich das Fahrzeug 1 befindet, zu übertragen. Die Räder 5 übertragen die von der Antriebseinrichtung 3 empfangene Antriebskraft so auf den Untergrund U, dass sich das Fahrzeug auf dem Untergrund in die Fahrtrichtung X bewegt.

Das von der Betriebszustandseinstelleinrichtung 22 der Steuereinrichtung 2 durchge führte Verfahren wird nun mit Bezug zu den Figuren 2 bis 4 unten im Detail beschrie ben.

Figur 2 zeigt schematisch einen Ablauf eines Verfahrens gemäß einer Ausführungs form. Wie in Figur 2 dargestellt, weist das Verfahren zwei Schritte auf, einen Ermitt lungsschritt S1 und einen Steuerschritt S2.

Im Ermittlungsschritt S1 wird eine Steigung eines Untergrunds vor dem Fahrzeug in oben beschriebener Weise ermittelt. Bei dem Steuerschritt S2 wird der Betriebszu stand der Antriebseinrichtung 3, bevor das Fahrzeug 1 den Abschnitt X2 mit Stei gung erreicht, auf der Grundlage der im Ermittlungsschritt ermittelten Steigung ge steuert. Dabei wird der Betriebszustand so gesteuert, dass die Antriebseinrichtung 3 bei Erreichen der Steigung eine für ein Befahren des die Steigung aufweisenden Un tergrunds U geeignete Antriebskraftreserve bereitstellt.

Der Ermittlungsschritt S1 wird nun im Detail mit Bezug zu Figur 3 beschrieben. Fi gur 3 zeigt schematisch das Fahrzeug 1 aus Figur 1 zum Zeitpunkt tO einer Ausfüh rung eines ersten Schrittes des Verfahrens aus Figur 2. Das Fahrzeug 1 befindet sich auf dem horizontal verlaufenden Untergrund U und fährt mit einer Geschwindigkeit V1 in der Fahrtrichtung X auf den Abschnitt X2 des Untergrunds U mit Steigung zu.

Das Fahrzeug hat zum dargestellten Zeitpunkt tO den Abstand X1 , der parallel zur Fahrtrichtung X gemessen wird, von dem Abschnitt X2 mit Steigung. Die mit Bezug zu Figur 1 beschriebene Abstandsbestimmungseinrichtung 42 ermittelt zu diesem Zeitpunkt tO zusammen mit dem Radarsensor 43 den Abstand X1 . Der ermittelte Ab stand X1 wird von der Abstandsbestimmungseinrichtung 42 zu der Eingangsschnitt stelle 21 der Steuereinrichtung 2 ausgegeben.

Ferner ermittelt die Ermittlungseinrichtung 41 zum dargestellten Zeitpunkt tO zusam men mit dem Radarsensor 43 in oben beschriebener Weise den Steigungsparame ter a, der zu der Steigung des Abschnitts X2 korrespondiert. Die Ermittlungseinrich tung 41 gibt den ermittelten Steigungsparameter a zur Eingangsschnittstelle 21 der Steuereinrichtung 2 aus.

Die Eingangsschnittstelle 21 gibt den Abstand X1 zum Abschnitt X2 mit Steigung so wie den Steigungsparameter a zur Betriebszustandseinstelleinrichtung 22 aus.

Der auf den Ermittlungsschritt S1 folgende Steuerschritt S2 wird nun nachfolgend im Detail mit Bezug auf Figur 4 beschrieben. Figur 4 zeigt zeitabhängig eine Drehzahl veränderung der Antriebsmaschine 31 des Fahrzeugs 1 bei der Ausführung des Steuerschritts S2. In Figur 4 ist also die Motordrehzahl M der Antriebsmaschine 31 über der Zeit t dargestellt, wobei die Darstellung in Figur 4 zum in Figur 3 dargestell ten Zeitpunkt tO beginnt.

Die Betriebszustandseinstelleinrichtung 22 bestimmt, sobald sie den Abstand X1 und den Steigungsparameter a erhalten hat, basierend auf dem Steigungsparameter a, der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V1 und dem Abstand X1 wie und wann der Betriebszustand der Antriebseinrichtung 3 zu verändern ist. Der Betriebszustand der Antriebseinrichtung 3 ist dabei so zu steuern, dass die Antriebseinrichtung 3 bei Er reichen des Abschnitts X2 eine für die Steigung geeignete Antriebskraftreserve be- reitstellt. Die Antriebskraftreserve ist geeignet, wenn die Motordrehzahl M der An triebsmaschine 31 vor Erreichen des Abschnitts X2 so verändert wird, dass das Fahrzeug 1 bei Erreichen des Abschnitts X2, also zum Zeitpunkt t2, mit gleichblei bender Geschwindigkeit V1 weiterfahren kann.

Basierend auf dem Steigungsparameter a und der aktuellen Geschwindigkeit V1 des Fahrzeugs 1 bestimmt die Betriebszustandssteuereinrichtung 22 einen Drehzahlsoll wert M1 der Antriebsmaschine 31. Hierfür ist ein Kennfeld in der Betriebszustands einstelleinrichtung 22 hinterlegt. Je nachdem wie groß der Steigungsparameter a und die aktuelle Geschwindigkeit V1 des Fahrzeugs 1 ist, verändert sich der Drehzahl sollwert M1 . Die Betriebszustandseinstelleinrichtung 22 bestimmt ferner basierend auf der aktuellen Geschwindigkeit V1 des Fahrzeugs 1 und dem Abstand X1 einen Zeitpunkt t1. Zum Zeitpunkt t1 wird die Motordrehzahl M der Antriebsmaschine 31 von ausgehend von einer aktuellen Drehzahl MO angehoben. Der Zeitpunkt t1 wird dabei so gewählt, dass die Antriebsmaschine 31 den Drehzahlsollwert M1 zum Zeit punkt t2, also bei Erreichen des Abschnitts X2, erreicht hat. Berücksichtigt wird zu dem ein vorbestimmter Gradient für das Anheben der Motordrehzahl M.

Ferner steuert die Betriebszustandseinstelleinrichtung 22 ein Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 32 so, dass die Geschwindigkeit V1 des Fahrzeugs 1 durch das Anheben der Motordrehzahl M nicht zu einer Veränderung der aktuellen Geschwindigkeit V1 des Fahrzeugs 1 führt.

Hat das Fahrzeug 1 zum Zeitpunkt t2 den Abschnitt X2 mit Steigung erreicht, wird für eine vorbestimmte Zeitspanne At bis zu einem Zeitpunkt t3 die Motordrehzahl M auf dem Drehzahlsollwert M1 konstant gehalten. Anschließend wird die Motordrehzahl M innerhalb eines Zeitraums von dem Zeitpunkt t3 bis zu einem Zeitpunkt t4 auf eine niedrigere Motordrehzahl M2 abgesenkt.

Wird die Drehzahlanhebung im Steuerschritt S2 einmal gestartet, wird sie komplett durchlaufen, unabhängig davon, ob die Sensoreinrichtung 4 weiterhin einen Stei gungsparameter a zur Eingangsschnittstelle 21 ausgibt oder nicht. Ist zum Zeit- punkt t4 wieder eine niedrigere Motordrehzahl M2 erreicht, beginnt das Verfahren im Ermittlungsschritt S1 von Neuem.

Bezuqszeichen

1 Fahrzeug

2 Steuereinrichtung

21 Eingangsschnittstelle

22 Betriebszustandseinstelleinrichtung

23 Ausgangsschnittstelle

3 Antriebseinrichtung

31 Antriebsmaschine

32 stufenloses Getriebe

4 Sensoreinrichtung

41 Ermittlungseinrichtung

42 Abstandsbestimmungseinrichtung

43 Radarsensor

5 Räder

a Steigungsparameter

51 Ermittlungsschritt

52 Steuerschritt

M, MO - M2 Motordrehzahl

tO - 14 Zeitpunkt

At vorbestimmte Zeitspanne

U Untergrund

V1 aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit

X Fahrtrichtung

XI Abstand zum Abschnitt mit Steigung

X2 Abschnitt mit Steigung

X2‘ Ausgleichsgerade