DE19739133A1 - Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein KraftfahrzeugInfo
- Publication number
- DE19739133A1 DE19739133A1 DE19739133A DE19739133A DE19739133A1 DE 19739133 A1 DE19739133 A1 DE 19739133A1 DE 19739133 A DE19739133 A DE 19739133A DE 19739133 A DE19739133 A DE 19739133A DE 19739133 A1 DE19739133 A1 DE 19739133A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- load
- speed
- output signal
- offset value
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
- B60K31/02—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism
- B60K31/04—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of an electrical signal which is fed into the controlling means
- B60K31/042—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of an electrical signal which is fed into the controlling means where at least one electrical quantity is set by the vehicle operator
- B60K31/045—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of an electrical signal which is fed into the controlling means where at least one electrical quantity is set by the vehicle operator in a memory, e.g. a capacitor
- B60K31/047—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of an electrical signal which is fed into the controlling means where at least one electrical quantity is set by the vehicle operator in a memory, e.g. a capacitor the memory being digital
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0002—Automatic control, details of type of controller or control system architecture
- B60W2050/0008—Feedback, closed loop systems or details of feedback error signal
- B60W2050/0009—Proportional differential [PD] controller
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
- B60W2050/0028—Mathematical models, e.g. for simulation
- B60W2050/0031—Mathematical model of the vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0043—Signal treatments, identification of variables or parameters, parameter estimation or state estimation
- B60W2050/0052—Filtering, filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2510/0638—Engine speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/10—Change speed gearings
- B60W2510/1005—Transmission ratio engaged
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2530/00—Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
- B60W2530/16—Driving resistance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
- F16H2059/142—Inputs being a function of torque or torque demand of driving resistance calculated from weight, slope, or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H2061/0075—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by a particular control method
- F16H2061/0096—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by a particular control method using a parameter map
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
- F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
- F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
- F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
- F16H63/50—Signals to an engine or motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Geschwindigkeitsregelein
richtung für ein Kraftfahrzeug, die einen Geschwindigkeitsregler
als zentrale Komponente sowie Lasteinflußmittel beinhaltet, die
ein die Motorbelastung reprästentierendes, die Geschwindigkeits
regelung beeinflussendes Signal erzeugen. Unter dem Begriff Ge
schwindigkeitsregeleinrichtung werden dabei vorliegend der Ein
fachheit halber sowohl Geschwindigkeitsregelungen im eigentli
chen Sinn, die dem Fachmann auch unter dem Begriff Tempomat
geläufig sind, als auch Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtungen
verstanden, die in geregelter Weise das Überschreiten einer vor
gebbaren Maximalgeschwindigkeit oder das Unterschreiten einer
vorgegebenen Minimalgeschwindigkeit verhindern, jedoch niedri
gere bzw. höhere Geschwindigkeiten ohne Regeleingriffe zulassen.
Unter der Bezeichnung Last sollen vorliegend alle durch die je
weiligen Umgebungsbedingungen verursachten Motorbelastungen ver
standen werden, insbesondere diejenigen, die durch Fahrbahnstei
gungen und sonstige variable Fahrwiderstände, wie Luft- und
Rollreibungswiderstände, verursacht werden.
Es hat sich gezeigt, daß Geschwindigkeitsregler mit PD-T1-Verhalten
den heutigen hohen Komfortansprüchen an solche Regler
am besten genügen. Deshalb werden überwiegend Geschwindigkeits
regler mit diesem Regelverhalten in Automobilen für die Ge
schwindigkeitsregelung bzw. -begrenzung verwendet. Eine Schwie
rigkeit dieses Reglertyps besteht jedoch darin, daß sich in be
stimmten Situationen eine bleibende Regelabweichung ausbilden
kann, die von den Lastbedingungen und der Fahrzeug-Istgeschwin
digkeit abhängig ist. Was die Motorlastabhängigkeit betrifft, so
ergibt sich mit größer werdender Last, z. B. an Steigungen, eine
zunehmende Geschwindigkeitsregelabweichung. Zur Kompensation des
geschwindigkeitsabhängigen Einflusses auf die Geschwindigkeits
regelabweichung ist es bereits bekannt, auf das Regierausgangs
signal einen Geschwindigkeitskompensations-Offsetwert zu addie
ren, der anhand von entsprechend abgelegten Vorsteuerkennlinien
ermittelt wird. Um ein noch besseres Ergebnis zu erzielen, ist
es darüber hinaus bereits bekannt, den zum Reglerausgangssignal
addierten Offsetwert nicht nur geschwindigkeitsabhängig, sondern
zusätzlich gangstufenabhängig festzulegen, wozu die Vorsteuer
kennlinien um eine entsprechende Gangstufenabhängigkeit erwei
tert sind. Die lastabhängige Geschwindigkeitsregelabweichung ist
damit jedoch noch nicht kompensiert und äußert sich beispiels
weise auf Fahrbahnabschnitten mit stärkerer Steigung besonders
deutlich.
Eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung mit einer derartigen Kom
pensation des geschwindigkeitsabhängigen Einflusses auf die Re
gelabweichung eines PD-T1-Reglers ist in der Patentschrift DE 44 43 219 C1
beschrieben. Diese Einrichtung enthält zudem ein Last
adaptionsglied. Dieses dient dazu, bei Beginn einer jeweiligen
Geschwindigkeitsregelphase den Regelbetrieb mit der zu Regelbe
ginn vorliegenden Stellung eines angesteuerten, antriebskraftbe
stimmenden Stellgliedes beginnen zu lassen und dadurch das Ein
schwingverhalten der Regelung zu verbessern. Dazu erzeugt das
Lastadaptionsglied zum Aktivierungszeitpunkt einer Geschwindig
keitsregelphase ein geeignetes Motorlastanpassungssignal, das
dann bis zum Ende des Anfangszeitraums der Geschwindigkeitsre
gelphase unter Verknüpfung mit dem Ausgangssignal des Geschwin
digkeitsreglers wieder auf null zurückgeführt wird.
Es sind bereits verschiedentlich Geschwindigkeitsregeleinrich
tungen der eingangs genannten Art vorgeschlagen worden, bei de
nen durch entsprechende Lasteinflußmittel ein die Motorbelastung
repräsentierendes Signal bereitgestellt wird, das die Geschwin
digkeitsregelung beeinflußt, um den durch Fahrbahnsteigungen und
andere Fahrwiderstände bedingten Motorlasteinfluß bei dieser Re
gelung zu berücksichtigen. Solche Einrichtungen sind beispiels
weise in den Offenlegungsschriften EP 0 519 477 A2, DE 34 16 369 A1,
DE 37 10 891 A1 und DE 43 27 654 A1 sowie der Patentschrift
US 4.829.438 beschrieben. Bei den dortigen Regeleinrichtungen
geht das lastrepräsentative Signal typischerweise direkt als ei
ne kontinuierliche Einflußgröße in die Geschwindigkeitsregelung,
speziell in die Regelgleichungen ein. Dies kann in ungünstigen
Situationen zu Instabilitäten und Schwingungen der Regelung füh
ren.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung
einer Geschwindigkeitsregeleinrichtung der eingangs genannten
Art zugrunde, die den Lasteinfluß auf die Regelung in einer vor
teilhaften Weise kompensierend berücksichtigt, ohne daß die Ge
fahr von Instabilitäten und Schwingungen der Regelung besteht.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer
Geschwindigkeitsregeleinrichtung mit den Merkmalen des Anspru
ches 1. Bei dieser Einrichtung sind Lasteinflußmittel im Form
einer Lastkompensationseinheit vorgesehen, welche die Differenz
zwischen der momentanen Motorlast und einem vorgebbaren Last
schwellwert ermittelt, wenn die momentane Motorlast den Last
schwellwert übersteigt, und die einen von dieser Differenz ab
hängigen, positiven Lastkompensations-Offsetwert zum Ausgangs
signal des Geschwindigkeitsreglers oder zum dem Geschwindig
keitsregler zugeführten Sollgeschwindigkeitswert addiert, wenn
die Istgeschwindigkeit kleiner als die Sollgeschwindigkeit und
die Beschleunigung kleiner als null ist und wenn sich der Ge
schwindigkeitsregler im eingeschwungenen Zustand befindet.
Der lastkompensierende Offsetwert beeinflußt die Geschwindig
keitsregelung folglich ganz speziell nur in den durch die drei
letztgenannten Bedingungen charakterisierten Fahrsituationen, in
denen sich lastbedingt eine bleibende Regelabweichung bilden
könnte, vor allem bei der üblichen Verwendung eines Geschwindig
keitsreglers mit PD-T1-Verhalten. Da der Lastkompensations-Off
setwert zum Reglerausgangssignal oder zum Sollgeschwindig
keitswert addiert wird und nicht direkt in die Regelgleichungen
eingeht, unterliegt das Regelverhalten des Geschwindigkeitsreg
lers selbst nicht den möglichen zeitlichen Schwankungen der Mo
torbelastung. Ein weiterer Vorteil dieser Einrichtung besteht
darin, daß stets nur ein positiver Lastkompensations-Offsetwert
zum Reglerausgangssignal oder zum Sollgeschwindigkeitswert ad
diert wird, so daß bei Laständerungen immer nur eine Erhöhung
der Stellgröße der Geschwindigkeitsregelung und niemals eine Re
duzierung derselben bewirkt wird. Durch diese wichtige Eigen
schaft läßt sich vermeiden, daß die Geschwindigkeitsregelung in
stabil wird oder zu schwingen beginnt.
Bei einer nach Anspruch 2 weitergebildeten Einrichtung ist der
Lastschwellwert geschwindigkeits- und gangstufenabhängig varia
bel vorgebbar, z. B. unter Verwendung einer jeweiligen Lastkenn
linie für jede Gangstufe in der Lastkompensationseinheit. Damit
läßt sich eine vergleichsweise genaue Kompensation der lastbe
dingten Geschwindigkeitsregelabweichung erzielen.
Bei einer nach Anspruch 3 weitergebildeten Einrichtung ist die
Lastkompensationseinheit so ausgelegt, daß sie den Lastkompensa
tions-Offsetwert erst dann zu verringern beginnt, wenn die Ist
geschwindigkeit um einen vorgebbaren Zusatzwert größer als die
Sollgeschwindigkeit ist. Eine Verringerung des Einflusses des
Lastkompensations-Offsetwertes auf die Einregelung der Fahrzeug
geschwindigkeit erfolgt somit vorteilhafterweise erst dann, wenn
die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit um den betreffenden Zu
satzwert über der Sollgeschwindigkeit liegt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Einrichtung von Anspruch 3
ist die Lastkompensationseinheit gemäß Anspruch 4 so ausgelegt,
daß sie ein Dekrementieren des Lastkompensations-Offsetwertes
schrittweise bis zum Erreichen des Wertes null im denjenigen
Programmzyklen der Geschwindigkeitsregelung vornimmt, in welchen
das Reglerausgangssignal kleiner als im jeweils vorhergehenden
Zyklus ist. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeitsregelung
durch den Abbau des Lastkompensations-Offsetwertes nicht merk
lich gestört.
In weiterer Ausgestaltung der Einrichtung von Anspruch 4 ist ge
mäß Anspruch 5 das Dekrement zum Verringern des Lastkompensati
ons-Offsetwertes im jeweiligen Programmzyklus gleich der Diffe
renz zwischen dem im aktuellen Programmzyklus vom Regler gene
rierten Ausgangssignal und dem im vorangegangenen Zyklus gene
rierten Ausgangssignal gewählt. Insgesamt ergibt sich dadurch in
den Betriebsphasen, in denen der Lastkompensations-Offsetwert
verringert wird, ein Regelungsverhalten, das der doppelten Ver
stärkung des Geschwindigkeitsreglers allein entspricht.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeich
nungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei
zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Geschwindigkeitsregeleinrich
tung für ein Kraftfahrzeug, bei der ein Lastkompensa
tions-Offsetwert zum Ausgangssignal eines Geschwindig
keitsreglers addiert wird,
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Geschwindigkeitsregeleinrich
tung für ein Kraftfahrzeug, bei der ein Lastkompensati
ons-Offsetwert zum Sollgeschwindigkeitswert addiert
wird, und
Fig. 3 ein Flußdiagramm des Ablaufs einer schrittweisen Ver
ringerung des Lastkompensations-Offsetwertes in den
Einrichtungen der Fig. 1 und 2.
Die in Fig. 1 dargestellte Geschwindigkeitsregeleinrichtung be
inhaltet einen Geschwindigkeitsregler 1 mit PD-T1-Verhalten, der
in einer der herkömmlichen Arten ausgelegt ist, worauf hier
nicht näher eingegangen zu werden braucht. Der Regler 1 erzeugt
als Reglerausgangssignal einen Stellgrößenwert SR in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeitsregelabweichung dv, die an der Reg
lereingangsseite durch Subtraktion der rückgeführten Fahrzeug-Ist
geschwindigkeit vi von der vorgegebenen Fahrzeug-Sollgeschwin
digkeit vs bestimmt wird. In einer Additionsstufe 2 werden zum
Reglerausgangssignal SR ein Geschwindigkeitskompensations-Off
setwert Sov sowie ein Lastkompensations-Offsetwert Sol addiert.
Das resultierende Signal dient dann als Stellsignal SF der Ge
schwindigkeitsregelung, das entsprechenden antriebskraft- und
bremskraftbestimmenden Komponenten des zugehörigen Fahrzeuges 3
zugeführt wird.
Mit dem Addieren des Geschwindigkeitskompensations-Offsetwertes
Sov zum Reglerausgangssignal SR werden geschwindigkeitsabhängige,
bleibende Regelabweichungen, die durch das PD-T1-Verhalten des
Reglers 1 bedingt sind, kompensiert. Der Geschwindigkeitskompen
sations-Offsetwert Sov wird zu diesem Zweck in jeweils geeigne
ter Höhe von einer Geschwindigkeitsvorsteuerstufe 4 in Abhängig
keit von der am Fahrzeug 3 sensorisch erfaßten Istgeschwindig
keit vi generiert, wozu in der Geschwindigkeitsvorsteuerstufe 4
für jede Gangstufe des Fahrzeuges eine entsprechende Vorsteuer
kennlinie abgelegt ist.
Die Addition des Lastkompensations-Offsetwertes Sol dient dazu,
den lastbedingten, d. h. von Fahrbahnsteigungen und anderen va
riablen Fahrwiderständen verursachte bleibende Regelabweichung
des PD-T1-Reglers 1 zu kompensieren. Der Lastkompensations-Offset
wert Sol wird von einer Lastadaptionseinheit 5 generiert.
Dazu wird ihr eine momentane Motorlastinformation Li zugeführt,
wobei hier speziell die auf Fahrbahnsteigungen und andere Fahr
widerstände beruhende Motorbelastung gemeint ist. Diese Motor
lastinformation Li kann beispielsweise von einer elektronischen
Getriebesteuerung bereitgestellt werden, in welcher sie zur Be
rechnung der Fahrbahnsteigung verwendet wird, die für interne
Getriebesteuerungsfunktionen benötigt wird. Die elektronische
Getriebesteuerung führt in diesem Fall das Motorlastsignal Li
über einen Datenbus der Geschwindigkeitsregeleinrichtung zu, die
z. B. in einem Motorsteuergerät implementiert ist. Eine andere
Möglichkeit der Bereitstellung dieser Motorlastinformation Li be
steht in den Fällen, in denen ein Lastsignal durch eine Motor
steuerung aus dem erfaßten Luftdurchsatz und der erfaßten Dreh
zahl des Motors berechnet wird. Die der Lastadaptionseinheit 5
zugeführte momentane Motorlastinformation Li wird dann durch Fil
terung dieses berechneten Lastsignals gebildet, das sich nach
dieser Filterung genauso als Steigungs- und Fahrwiderstandsin
formation eignet wie die alternativ von der elektronischen Ge
triebesteuerung zur Verfügung gestellte Motorlastinformation.
Das vorliegend verwendete Motorlastsignal Li kann daher auch als
Steigungs- und Fahrwiderstandsinformationssignal bezeichnet wer
den.
Die Lastkompensationseinheit 5 bildet dann in einer Subtrakti
onsstufe 7 die Differenz zwischen dem zugeführten momentanen Mo
torlastwert Li und einem Lastschwellwert Lsw, der von einer Last
schwellwertstufe 6 variabel in Abhängigkeit von der jeweiligen
Fahrsituation vorgegeben wird. Dazu ist in der Lastschwellwert
stufe 6 für jede Gangstufe eine zugehörige Lastschwellwertkenn
linie abgelegt. Anhand dieser Kennlinien bestimmt die Last
schwellwertstufe 6 den für die jeweilige Fahrsituation geltenden
Lastschwellwert Lsw. Die Subtraktionsstufe 7 prüft, ob die momen
tane Motorlast Li den Lastschwellwert Lsw übersteigt, d. h. ob die
gebildete Differenz positiv ist. Nur wenn dies der Fall ist,
leitet sie den positiven Differenzwert an eine Offsetberech
nungsstufe 8 mit der Maßgabe weiter, daß diese in Abhängigkeit
vom zugeführten Differenzwert den hierzu gehörigen Lastkompensa
tions-Offsetwert Sol bestimmt und als Ausgangssignal der Lastkom
pensationseinheit 5 abgibt. In der Offsetberechnungsstufe 8 ist
zu diesem Zweck eine zugehörige Kennlinie abgelegt, welche die
funktionale Abhängigkeit des Lastkompensations-Offsetwertes Sol
von der positiven Differenz zwischen der momentanen Motorlast Li
und dem Lastschwellwert Lsw angibt. Bei größerer Abweichung der
momentanen Motorlast Li vom Lastschwellwert Lsw steigt auch der
Lastkompensations-Offsetwert Sol und entsprechend das Stellsignal
SF an, wodurch eine vermehrte Antriebsleistung angefordert wird,
um der erhöhten momentanen Motorlast Li Rechnung zu tragen.
Ersichtlich ist auf diese Weise dafür gesorgt, daß stets nur ein
positiver Lastkompensations-Offsetwert Sol zum Reglerausgangs
signal SR addiert wird, so daß der für die Geschwindigkeitsein
stellung maßgebliche Stellgrößenwert SF durch Laständerungen
stets nur größer und nicht kleiner als das Reglerausgangssignal
SR zuzüglich des Geschwindigkeitskompensations-Offsetwertes Sov
sein kann. Diese wichtige Maßnahme verhindert, daß der Regler 1
instabil wird und zu schwingen beginnt.
Charakteristischerweise sorgt die Geschwindigkeitsregeleinrich
tung in nicht näher gezeigter, für den Fachmann ohne weiteres
realisierbarer Weise dafür, daß der Lastkompensations-Offsetwert
Sol immer nur in denjenigen Fahrsituationen zum Reglerausgangs
signal SR addiert wird, in denen die Istgeschwindigkeit vi klei
ner als die Sollgeschwindigkeit vs und die Istbeschleunigung des
Fahrzeuges kleiner als null sind und sich außerdem der Regler 1
im eingeschwungenen Zustand befindet. Die letztgenannte Bedin
gung wird z. B. dadurch realisiert, daß der eingeschwungene Zu
stand dann angenommen wird, wenn nach einer Aktivierung des Reg
lers 1 eine vorgegebene Wartezeit verstrichen ist. Die Einhal
tung der genannten Bedingungen kann z. B. von der Lastkompensa
tionseinheit 5 oder von der Additionsstufe 2 überwacht werden,
wobei die überwachende Komponente die Addition des Lastkompensa
tions-Offsetwertes Sol zum Reglerausgangssignal SR blockiert, so
lange eine der Bedingungen nicht erfüllt ist. Wenn die Geschwin
digkeitsregeleinrichtung nicht auf eine eigentliche Geschwindig
keitsregelung, d. h. auf die Einhaltung einer vorgegebenen Soll
geschwindigkeit, sondern auf eine Geschwindigkeitsbegrenzung,
d. h. die Vermeidung einer Überschreitung eines vorgegebenen Ge
schwindigkeitssollwertes ausgelegt ist, wird das Addieren des
Lastkompensations-Offsetwertes auf das Ausgangssignal der dann
als Begrenzer wirkenden Reglereinheit nur ausgelöst, wenn zu
sätzlich zu den oben genannten drei Bedingungen die weitere Be
dingung gegeben ist, daß der Fahrer mehr Gas gibt, d. h. eine hö
here Antriebsleistung anfordert, als der Begrenzer zuläßt. Die
obigen Bedingungen charakterisieren gerade jene Fahrzustände, in
denen sich lastbedingt eine bleibende Regelabweichung durch das
PD-T1-Verhalten des Reglers 1 ergeben würde, was durch die Addi
tion des Lastkompensations-Offsetwertes Sol auf das Regleraus
gangssignal SR vermieden wird.
Eine weitere Möglichkeit, eine lastbedingte bleibende Regelab
weichung aufgrund der Verwendung des Reglers 1 mit PD-T1-Ver
halten zu kompensieren, besteht darin, einen geeigneten Lastkom
pensations-Offsetwert Soe statt zum Reglerausgangssignal SR zum
vorgegebenen Geschwindigkeitssollwert vs zu addieren. Eine Ge
schwindigkeitsregeleinrichtung mit dieser Funktion zeigt Fig. 2.
Diese Regeleinrichtung beinhaltet wie diejenige von Fig. 1 den
PD-T1-Regler 1, die Geschwindigkeitsvorsteuerstufe 4, die Addi
tionsstufe 2, die in diesem Fall nur den von der Geschwindig
keitsvorsteuerstufe 4 gelieferten Geschwindigkeitskompensations-Offset
wert Sov zum Reglerausgangssignal SR addiert und das resul
tierende Stellsignal SF den antriebs- und bremskraftbestimmenden
Komponenten des Fahrzeuges 3 zuführt.
In Modifikation der Einrichtung von Fig. 1 besitzt die Einrich
tung von Fig. 2 eine Lastkompensationseinheit 5', deren Aus
gangssignal in Form des Lastkompensations-Offsetwertes Sol in ei
ner reglereingangsseitigen Addier- und Subtraktionsstufe 9 mit
positivem Vorzeichen zum Geschwindigkeitssollwert vs addiert
wird, wovon die rückgeführte Istgeschwindigkeit vi abgezogen
wird. Die Addier- und Subtraktionsstufe 9 führt dann das resul
tierende Signal als Regelabweichungssignal dvm dem Regler 1 zu.
Die Lastkompensationseinheit 5, entspricht in ihrem Aufbau und
in ihrer Funktionsweise im wesentlichen der Lastkompensations
einheit 5 von Fig. 1, wobei lediglich der Tatsache Rechnung ge
tragen ist, daß ihr Ausgangssignal Soe zum Addieren auf den Ge
schwindigkeitssollwert vs und nicht auf das Reglerausgangssignal
SR bestimmt ist. Speziell beinhaltet die Lastkompensationseinheit
5, dieselbe Lastschwellwerteinheit 6 und dieselbe Subtraktions
stufe 7, mit denen der jeweile Lastschwellwert Lsw bestimmt und
von der zugeführten, wie in Fig. 1 beschriebenen ermittelten,
momentanen Motorlast Li subtrahiert wird. Des weiteren beinhaltet
die Lastkompensationseinheit 5, eine modifizierte Offsetwert
berechnungsstufe 8', die in Abhängigkeit von dem von der Sub
traktionsstufe 7 zugeführten Lastdifferenzsignal anhand einer
entsprechend abgelegten Kennlinie den Lastkompensations-Offset
wert Soe ermittelt, der in diesem Fall einen Offset für die Soll
geschwindigkeit vs bildet.
Wie bereits zu Fig. 1 beschrieben, erfolgt auch bei der Einrich
tung von Fig. 2 das tatsächliche Addieren des Lastkompensations-Offset
wertes Soe immer nur in Form eines positiven Wertes und nur
dann, wenn die von der Subtraktionsstufe 7 ermittelte Lastdif
ferenz positiv ist, d. h. wenn die momentane Motorlast Li den si
tuationsabhängig bestimmten Lastschwellwert Lsw überschritten
hat, und zusätzlich die Istgeschwindigkeit vi kleiner als die
Sollgeschwindigkeit vs sowie die momentane Beschleunigung kleiner
null sind und sich der Regler 1 im eingeschwungenen Zustand be
findet. Auch die Einrichtung von Fig. 2 läßt sich bei Bedarf als
Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtung auslegen, wie zu Fig. 1
beschrieben, wobei in diesem Fall das Addieren des Lastkompensa
tions-Offsetwertes Soe, nur ausgelöst wird, wenn vom Fahrer mehr
Gas gegeben wird als der Begrenzer zuläßt.
Ein bei Vorliegen der hierzu oben genannten Bedingungen ausgelö
stes Addieren des Lastkompensations-Offsetwertes Sol, Soe auf das
Reglerausgangssignal SR bzw. den Sollgeschwindigkeitswert vs wird
bei den Einrichtungen der Fig. 1 und 2 charakteristischerweise
solange beibehalten, bis die Istgeschwindigkeit vi einen vorgeb
baren Schwellenwert vG überschritten hat, der um einen vorgebba
ren Zusatzwert vsz über der Sollgeschwindigkeit vs liegt, d. h. es
gilt vG = vs+vsz. Sobald dies der Fall ist, wird der hinzuaddierte
Lastkompensations-Offsetwert Sol, Soe, schrittweise mit jedem Pro
grammzyklus des Reglers 1 bis auf null verringert.
Fig. 3 zeigt den Ablauf dieser Dekrementierung des Lastkompensa
tions-Offsetwertes Sol am Beispiel der Einrichtung von Fig. 1. Zu
Beginn wird abgefragt, ob die Istgeschwindigkeit ve den vorgege
benen Geschwindigkeitsgrenzwert vG überschritten hat (Schritt
10). Dieser Abfrageschritt 10 wird solange wiederholt, bis diese
Bedingung erfüllt ist, wonach in einem anschließenden Abfrage
schritt 11 festgestellt wird, ob das im aktuellen Programmzyklus
n vorliegende Reglerausgangssignal SR(n) kleiner als das im vor
angegangenen Zyklus n-1 vorliegende Reglerausgangssignal SR(n-1)
ist. Nur in diesem Fall eines sich verringernden Reglerausgangs
signals SR wird der Lastkompensations-Offsetwert Sol dekremen
tiert, ansonsten wird wieder vor den Geschwindigkeitsabfrage
schritt 10 zurückgesprungen. Damit wird verhindert, daß die De
krementierung des Lastkompensations-Offsetwertes Sol einer
etwaigen momentanen Erhöhung des Reglerausgangssignals SR zur
entsprechenden Erhöhung des Stellsignals SF entgegenwirkt. Nur
wenn sich auch das Reglerausgangssignal SR verringert, wird im
anschließenden Schritt 12 der Lastkompensations-Offsetwert Sol
dekrementiert, wobei als Dekrement die Differenz der Regleraus
gangssignalwerte SR(n-1), SR(n) im vorangegangenen und im aktuel
len Programmzyklus gewählt wird. Insgesamt verringert sich da
durch das Stellsignal SF um den doppelten Wert dieses Dekrements,
so daß sich während dieser Abbauphase des Lastkompensations-Offset
wertes Sol insgesamt ein Regelverhalten ergibt, das der
doppelten Reglerverstärkung entspricht. Nach der Dekrementierung
wird in einem abschließenden Abfrageschritt 13 festgestellt, ob
der neue Lastkompensations-Offsetwert Sol(n) dadurch schon bis
auf null reduziert worden ist. Wenn dies der Fall ist, ist das
Ende dieser Offsetwertdekrementierung erreicht (Schritt 14)
während ansonsten wieder vor den Geschwindigkeitsabfrageschritt
10 zurückgesprungen wird.
Mit der in Fig. 3 veranschaulichten Vorgehensweise wird ein re
gelungstechnisch günstiger, glatter Abbau des Lastkompensations-Offset
wertes Sol erzielt, ohne daß unerwünschte abrupte Sprünge
in der Geschwindigkeitsregelung auftreten. Dies gilt auch für
den Fall des Abbaus des auf die Sollgeschwindigkeit vs addierten
Lastkompensations-Offsetwertes Soe bei der Einrichtung von Fig.
2. Auch bei dieser Einrichtung wird eine jeweilige Dekrementie
rung dieses Offsetwertes bis auf null erst initialisiert, wenn
die Istgeschwindigkeit vi den um den Zusatzwert vsz über der
Sollgeschwindigkeit vs liegenden Grenzwert vG überschreitet. An
schließend wird der Regler 1 schrittweise so auf seine vor der
Auslösung des Aufaddierens des Lastkompensations-Offsetwertes Soe
vorliegende Sollgeschwindigkeit vs eingestellt, daß keine sprung
artige Änderung des Reglerausgangssignals SR und damit des Stell
signals SF auftritt.
Claims (5)
1. Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit
- - einem Geschwindigkeitsregler (1) und
- - Lasteinflußmitteln (5, 5'), die ein die Motorbelastung reprä sentierendes, die Geschwindigkeitsregelung beeinflussendes Si gnal erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Lasteinflußmittel aus einer Lastkompensationseinheit (5, 5') bestehen, welche die Differenz zwischen einer momentanen Motorlastinformation (Li) und einem vorgebbaren Lastschwellwert (Lsw) ermittelt, wenn die momentane Motorlastinformation den Lastschwellwert übersteigt, und einen von der ermittelten Lastdifferenz abhängigen, positiven Lastkompensations-Offset wert (Sol, Soe) zum Ausgangssignal (SR) des Geschwindigkeitsreg lers (1) oder zur dem Geschwindigkeitsregler zugeführten Soll geschwindigkeit (vs) addiert, wenn die Istgeschwindigkeit (vi) kleiner als die Sollgeschwindigkeit (vs) und die Istbeschleuni gung des Fahrzeuges kleiner als null sind und sich der Ge schwindigkeitsregler im eingeschwungenen Zustand befindet.
2. Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch 1, weiter
gekennzeichnet durch
eine Lastschwellwertstufe (6) , die den Lastschwellwert (Lsw) an
hand von gangstufenindividuell abgelegten Kennlinien vorgibt.
3. Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wei
ter
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lastkompensationseinheit (5, 5'), eine Verringerung des
Lastkompensations-Offsetwertes (Sol, Soe) erst aktiviert, wenn die
Istgeschwindigkeit (vi) um einen vorgebbaren Zusatzwert (vsz)
größer als die Sollgeschwindigkeit (vs) ist.
4. Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch 3, weiter
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lastkompensationseinheit (5) den zum Ausgangssignal (SR) des
Geschwindigkeitsreglers (1) addierten Lastkompensations-Offset
wert (Sol) nach Aktivierung einer Verringerung desselben schritt
weise in denjenigen Regelungsprogrammzyklen bis zum Erreichen
des Wertes null dekrementiert, in welchen das Ausgangssignal des
Geschwindigkeitsreglers kleiner ist als im vorhergehenden Zy
klus.
5. Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch 4, weiter
dadurch gekennzeichnet, daß
das Dekrement zur schrittweisen Verringerung des Lastkompensati
ons-Offsetwertes (Sol) gleich der Differenz zwischen dem Aus
gangssignal (SR(n)) des Geschwindigkeitsreglers im aktuellen Pro
grammzyklus (n) und dem Ausgangssignal (SR(n-1)) desselben im
vorangegangenen Zyklus (n-1) gewählt ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19739133A DE19739133A1 (de) | 1997-09-06 | 1997-09-06 | Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19739133A DE19739133A1 (de) | 1997-09-06 | 1997-09-06 | Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19739133A1 true DE19739133A1 (de) | 1999-03-11 |
Family
ID=7841484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19739133A Withdrawn DE19739133A1 (de) | 1997-09-06 | 1997-09-06 | Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19739133A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1054191A1 (de) * | 1999-05-10 | 2000-11-22 | Continental Teves AG & Co. oHG | Modellbasiertes Erkennen der Neutralposition eines Schaltgetriebes |
-
1997
- 1997-09-06 DE DE19739133A patent/DE19739133A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1054191A1 (de) * | 1999-05-10 | 2000-11-22 | Continental Teves AG & Co. oHG | Modellbasiertes Erkennen der Neutralposition eines Schaltgetriebes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60223215T2 (de) | Antriebskraftsteuerung für ein Fahrzeug | |
| DE3930911C2 (de) | Fahrgeschwindigkeitsregler für ein Kraftfahrzeug | |
| DE69025540T2 (de) | Laufzustand-Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug | |
| DE4021810A1 (de) | Antriebsschlupf-regelsystem | |
| DE69029894T2 (de) | Selbstanpassendes Steuerungssystem für Fahrzeuge | |
| EP0557299B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer aus brennkraftmaschine und automatischem getriebe bestehenden antriebseinheit | |
| DE102010000108A1 (de) | Beschleunigungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug | |
| DE19756053B4 (de) | Drosselklappensteuervorrichtung | |
| DE4443219C1 (de) | Tempomat-Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung mit regelschwingungsbeeinflussenden Mitteln | |
| DE69208092T2 (de) | System zur Geschwindigkeitsregelung mit variabler Verstärkung in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsabweichung | |
| DE69301811T2 (de) | Elektronisches Regelsystem mit Verzögerungsrückführung für ein Bremssystem | |
| EP0072395A2 (de) | Einrichtung zum Steuern der Stellung eines ein Kraftstoff-Luft-Gemisch beeinflussenden Elements | |
| DE4305573C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs | |
| DE19637467A1 (de) | Radantriebsdrehmoment-Regeleinrichtung | |
| EP0892726A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer antriebseinheit eines fahrzeugs | |
| DE19611502B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs | |
| EP1013521A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Fahrweise eines Kraftfahrzeuges | |
| DE3416812A1 (de) | Verfahren zur regelung von prozessgroessen in motorfahrzeugen | |
| EP1042137B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung der geschwindigkeit eines fahrzeugs | |
| DE3432757A1 (de) | Adaptive pi-dead-beat-regler fuer kraftfahrzeuge | |
| EP0885767B1 (de) | Verfahren zur Beeinflussung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom benötigten Getriebeingangsmoment | |
| DE19739133A1 (de) | Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug | |
| DE69101411T2 (de) | Geschwindigkeitsregelvorrichtung für Kraftfahrzeuge. | |
| DE4028809A1 (de) | System zur steuerung eines kraftfahrzeugs | |
| DE19963783B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Regelung einer Verstellgeschwindigkeit eines Schaltvorgangs in einem automatisierten, stufenlos verstellbaren Getriebe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
|
| 8130 | Withdrawal |