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WO2002006074A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung der geschwindigkeit eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur steuerung der geschwindigkeit eines fahrzeugs Download PDF

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WO2002006074A1
WO2002006074A1 PCT/DE2001/002319 DE0102319W WO0206074A1 WO 2002006074 A1 WO2002006074 A1 WO 2002006074A1 DE 0102319 W DE0102319 W DE 0102319W WO 0206074 A1 WO0206074 A1 WO 0206074A1
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WO
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maximum speed
speed
vehicle
driver
braking force
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/DE2001/002319
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thorsten Ott
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2002006074A1 publication Critical patent/WO2002006074A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B60T8/24—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to vehicle inclination or change of direction, e.g. negotiating bends
    • B60T8/245—Longitudinal vehicle inclination
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14—Adaptive cruise control
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    • B60W30/146—Speed limiting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/04—Hill descent control

Definitions

  • the present invention relates to a device and an associated method for controlling the speed of a motor vehicle, in particular with an internal combustion engine when driving downhill, in the sense of a speed limit.
  • Throttle position is estimated whether a reduction in engine power is sufficient to maintain a maximum speed. If necessary, the second control unit increases the braking power.
  • functions are used which regulate or limit the speed of a vehicle. These functions can play an important role when driving downhill, as they prevent a given speed from being exceeded. Especially for vehicles that are also driven off-road (off-road vehicles), it is desirable to reduce or limit the speed to very low values when driving downhill.
  • the object of the present invention is to specify a suitable operating strategy and suitable operating elements for controlling the controller or limiter. According to the invention, this object is achieved by the features of the independent main claims. Advantageous further developments and refinements result from the subclaims.
  • An advantage of this invention is that a low constant maximum speed can be specified, which can be easily adapted by the driver. This advantage is particularly important when used in so-called off-road vehicles in which the driver is on can easily adapt this predeterminable maximum speed to the different terrain situations.
  • control elements can be operated by the driver by hand, as a result of which they are in the driver's field of vision in the exemplary embodiments according to the invention. This means that the operator is always informed about the operating status and the settings of this downhill aid.
  • the arrangement near the steering wheel or on the steering wheel itself results in a comfortable speed limiting system, since the driver does not have to move his hands far from the steering wheel to operate the elements, which has a positive effect on traffic safety.
  • the driver can react at any time in dangerous traffic situations by actuating the accelerator or brake pedal and can thereby deactivate the system.
  • Accelerator pedal actuation of the vehicle's drive does not work against the braking means, but a comfortable transition is created that does not irritate the driver.
  • FIG. 1 shows an overview circuit diagram of a control device for limiting the actual speed of a vehicle when driving downhill to a predeterminable maximum speed
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment in which the operation is carried out by hand using a steering column lever
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment in which the operation is carried out by hand using a knurled wheel and buttons on the steering wheel of the motor vehicle.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment in which the operation is carried out by hand using a rotary switch which is located on the center console or on the dashboard,
  • FIG. 5 shows two diagrams belonging to one another, in which the braking force and the pedal travel of the accelerator pedal are plotted over time
  • FIG. 6 also shows two diagrams belonging to one another, in which the braking force and the pedal travel of the accelerator pedal are plotted over time.
  • FIG. 1 shows an overview circuit diagram of a control device 1 for controlling a vehicle.
  • this control device 1 includes, among other things, a vehicle speed limiter or speed controller.
  • the control device 1 has an input circuit 3, at least one microcomputer 2 and an output circuit 4. These elements are connected to one another via a communication system 5 for data exchange.
  • the input circuit 3 is fed the input line 7 from a measuring device 6 for detecting the vehicle speed.
  • the input circuit 3 is informed by further measuring lines 8 by means of further input lines 9 whether the brake pedal is actuated or the accelerator pedal is actuated or by means of the elements to be activated manually by the driver, the system is deactivated, or the maximum speed that can be specified by the driver is changed by increasing, decreasing or resetting the controller setpoint.
  • the currently currently set maximum speed of the vehicle is additionally displayed by means of at least one output line 13 and at least one display element 12, which can advantageously be a display in the dashboard or the center console of the vehicle.
  • Programs are implemented in the microcomputer 2 which control the speed of the vehicle depending on a maximum speed value which can be specified by the driver.
  • the speed control is a speed limiter which, by engaging in at least one wheel brake of the vehicle, limits the speed of the vehicle to the maximum speed specified by the driver.
  • the deceleration is reduced by reducing the braking force until the actual vehicle speed reaches the predetermined maximum speed.
  • the deceleration is reduced by reducing the braking force until the actual vehicle speed reaches the predetermined maximum speed.
  • Driving speed limiter or governor mainly used in the off-road area, with the speed of the vehicle being limited to the predeterminable maximum speed value by building braking force on selected wheel brakes, especially when driving downhill.
  • Downhill descents with off-road vehicles in the off-road area in most cases require the driver to permanently apply the vehicle brake in order to keep the vehicle at low speeds, especially at walking pace.
  • This brake actuation which is permanent for the time of descending the slope, is relieved of the driver by the device on which the invention is based.
  • One can therefore also speak of a comfort system for descending slopes.
  • Due to this special application environment it is therefore also expedient to limit the predeterminable maximum speed to relatively low speeds. In such an application, it is desirable that the maximum speed can be specified as low and constant as possible, the driver can easily adapt the maximum speed to different situations, in particular different terrain situations, the specification can be understood by him and the maximum speed specification relieves the driver.
  • the maximum speed for the speed limit is specified by actuating control elements which are to be operated by the driver by hand. Only the deactivation by the driver as a result of a confusing traffic situation can be carried out using control elements that are not operated by hand.
  • the control elements which can be operated by the driver by hand, include the functions activation, deactivation and increase of the maximum speed. speed and reduction of the maximum speed, in each case based on the currently set maximum speed value, and resetting the current predetermined maximum speed to a standard maximum setpoint. According to the invention, these control elements to be operated by the driver by hand can be designed in different ways.
  • FIG. 2 shows the embodiment as a pitman arm.
  • an operating lever 15 in the immediate vicinity of the steering wheel 14, which can be operated in several directions. It is thus advantageously possible to activate the speed limit by turning the steering column lever in a clockwise direction 16 and to deactivate it in a similar manner by turning it counterclockwise 17.
  • a change in the currently specified maximum speed is advantageously carried out by moving the lever up to increase the permissible maximum speed or by moving it down to decrease the current maximum speed.
  • a slight movement upwards 18 also causes only a slow increase in the maximum speed, whereas a strong " deflection 20 of the steering column lever results in a rapid increase in the maximum speed.
  • the predetermined maximum speed value can be reduced by, by slightly deflecting the Lever down 19 the Maalal speed is slowly lowered, whereas an accelerated maximum speed lowering takes place when the lever is strongly deflected 21.
  • the increase in the specifiable maximum speed is limited by a maximum maximum speed value which cannot be exceeded upwards the reduction of the predeterminable maximum speed down to a minimum maximum speed value possible, for example - in the range of a few kilometers per hour, e.g. B. 3 km / h.
  • a button on the steering column lever 22 for example, it is possible to reset the currently specified maximum speed to a standard maximum value. This standard maximum value is selected in such a way that it represents a reasonable value in most applications.
  • this standard maximum value can be 8 km / h.
  • this control element in the form of a steering column lever it is possible to display the operating status (activated or deactivated) and the currently specified maximum speed in a display element of the dashboard or the center console.
  • FIG. 3 A further embodiment of these operating elements is shown in FIG. 3, in which the driver operates by hand using buttons and a knurled wheel in the steering wheel.
  • the buttons and the knurled wheel can advantageously be positioned on the edge of the steering wheel hub, facing the driver.
  • a button 26 is provided for activating and deactivating the limiting function.
  • the change in the specifiable maximum speed by means of the knurled wheel can be done in different ways, two of which are explained in more detail.
  • One for ⁇ it is possible to provide the knurled wheel with a center detent position.
  • the predeterminable maximum speed can be increased or reduce.
  • the predeterminable maximum speed value is changed more slowly or more quickly. After releasing the knurled wheel, it is advantageous if it automatically jumps back to the center position.
  • a further way of changing the predeterminable maximum speed by means of the knurling wheel provides that the speed is set absolutely by means of the knurling wheel, in that a predeterminable maximum speed value is permanently assigned to each position of the knurling wheel.
  • a further key 25 is provided, which is used to reset the currently set maximum speed to the standard maximum value.
  • a display can be implemented in the dashboard of the vehicle, which informs about the operating state "active" or "inactive” and / or the currently set maximum speed.
  • FIG. 4 shows a third embodiment of the object according to the invention.
  • a rotary switch 28 which is advantageously provided with a scale 29, can be fitted in the dashboard or in the center console 27 of the vehicle.
  • the rotary switch is designed such that it has a latching position in the middle of the deflection area. Rotation of the switch in one direction causes the predeterminable maximum speed value to be lowered and rotation in the other direction increases the predeterminable maximum speed. Depending on how far the switch is deflected from the latching center position, the maximum speed value changes faster or slower, depending on the sign.
  • This system can be activated or deactivated by means of a separate switch or be carried out by a combined pull / rotary switch, activation and deactivation being realized by the pull function of the switch and the setting of the maximum speed by turning the switch.
  • the rotary switch has no latching center position. Rather, each switch position is clearly assigned a maximum speed value.
  • the operating state of the device and the currently set maximum speed can be displayed by a display device in the dashboard or in the center console or on the instrument panel.
  • the activated speed limiting system can be deactivated by actuating the accelerator pedal or the brake pedal, so that the driver can react to confusing traffic situations at any time. So if the driver presses the brake pedal when the speed limit is activated, it must be ensured that the braking force requested by the driver is applied by the braking means, provided that the requested braking force is greater than that automatically set by the maximum speed limiter. Acceleration of the vehicle as a result of only a slight actuation of the brake pedal is thereby avoided.
  • FIG. 5 shows two diagrams belonging together, which represent the pedal travel 31 of the accelerator pedal as a function of the time t, and the pressure 32 of the brake system.
  • Line 38 in the pedal travel-time diagram represents a switching threshold which must be exceeded by the accelerator pedal actuation in order to deactivate the speed limit.
  • the accelerator pedal is activated according to curve 41.
  • the accelerator pedal threshold is exceeded, whereupon the braking force 39, 40 is reduced.
  • the double arrow 37 represents a fixed period of time within which the braking means are released, regardless of the braking force previously prevailing. Thus, a low braking force 39 is reduced at the same time 47 as a higher braking force 40.
  • the accelerator pedal threshold value is exceeded at time 35. In general, it turns out that the time span between time 33 and 35 is longer than the time span between 33 and 34. In an analogous manner to the fast one
  • Accelerator pedal actuation begins with the slow accelerator pedal actuation at time 35 to reduce the braking force.
  • the same, fixed time period 37 is required for braking force reduction until the braking means are completely released. It is again the same with which braking force the braking system previously braked. If the braking force 39 is low, the braking force is reduced according to curve 45; if the braking force 40 is higher, the curve is reduced according to 46. Starting from the point in time 35, the duration up to the point in time 48 at which the braking means are completely released results in the fixed period 37.
  • FIG. 6 shows two diagrams belonging to one another, in which the pedal travel of the accelerator pedal 49 and the braking force of the braking means 50 are shown against time.
  • the horizontal line 54 in the pedal travel-time diagram represents an accelerator pedal threshold value which must be exceeded in order to deactivate the speed limit.
  • the accelerator pedal is operated at a certain speed, which results in curve shape 56.
  • the accelerator pedal threshold is exceeded and the prevailing braking force 55 is reduced according to curve 57. If the accelerator pedal is actuated more slowly at time 51, so that a curve after 58 results, the accelerator pedal threshold value is exceeded at time point 53.
  • the braking system begins at time 53 to reduce the prevailing braking force 55.
  • the slower actuation of the accelerator pedal reduces the braking force with a smaller time gradient than when the accelerator pedal is actuated faster. This results in a flatter curve 59 in comparison to the previous curve 57.
  • Another form of these two forms of brake raft reduction is to vary the accelerator pedal threshold value 38 or 54 depending on the current vehicle speed. This threshold value prevents the driver being inadvertently actuated to deactivate the system and prevent an unwanted vehicle reaction. It is also possible to carry out the two methods as shown in FIG. 5 and FIG. 6 as a mixed form.

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs im Sinne einer Maximalgeschwindigkeitsbegrenzung bei Bergabfahrt vorgeschlagen, bei welchen die Bedienung durch Bedienelemente erfolgt, die durch den Fahrer per Hand zu betätigen sind. So kann die Bedienung mittels eines Lenkstockhebels oder mittels eines Rändelrades und Bedientasten am Lenkrad des Fahrzeugs oder mittels eines Drehschalters am Armaturenbrett oder an der Mittelkonsole des Fahrzeugs erfolgen. Eine Deaktivierung dieser Geschwindigkeitsbegrenzungsmittel durch Betätigung des Brems- oder Gaspedals durch den Fahrer stellt sicher, dass der Fahrer jederzeit selbst die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen kann.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein dazugehöriges Verfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs insbesondere mit Brennkraftmaschine bei Bergabfahrten im Sinne einer Geschwindigkeitsbegrenzung.
Stand der Technik
Aus der DE 43 38 399 AI ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, wobei eine erste Steuereinheit die Motorleistung beeinflusst und eine zweite Steuereinheit die Bremsleistung beeinflusst. Beide Steuereinheiten wirken im Sinne einer Fahrgeschwindigkeitsregelung oder Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung zusammen. Ausgehend von einer der Größen Drehzahl, Geschwindigkeit, Beschleunigung, eingespritzter Kraftstoffmenge und/oder
Drosselklappenstellung wird abgeschätzt, ob eine Rücknahme der Motorleistung ausreicht, um eine Maximalgeschwindigkeit einzuhalten. Gegebenenfalls erhöht die zweite Steuereinheit die Bremsleistung.
Aus der bisher noch nicht veröffentlichten Anmeldung beim Deutschen Patent- und Markenamt mit Aktenzeichen 199 25 369.2-42 ist ein Verfahren mit zugehöriger Vorrichtung bekannt, das die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs steuert, bei welchem die Vorgabe einer Maximalgeschwindigkeit wenigstens durch Betätigen des Gaspedals durch den Fahrer erfolgt. Abhängig von der Maximalgeschwindigkeit wird wenigstens ein, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beeinflussendes Stellelement betätigt. Bei Lösen des Gaspedals wird die Maximalgeschwindigkeit auf einen vorgegebenen minimalen Maximalgeschwindigkeitswert gesetz .
Zur Steuerung eines Fahrzeugs werden unter anderem Funktionen eingesetzt, welche die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs regeln bzw. begrenzen. Eine wesentliche Bedeutung können diese Funktionen bei Bergabfahrt haben, da sie ein Überschreiten einer vorgegebenen Geschwindigkeit verhindern. Insbesondere bei Fahrzeugen die auch im Gelände gefahren werden (Off-Road-Fahrzeuge) ist es wünschenswert, bei Bergabfahrt die Geschwindigkeit auf sehr kleine Werte zu reduzieren bzw. zu begrenzen.
Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine geeignete Bedienstrategie sowie geeignete Bedienelemente zur Steuerung des Reglers bzw. Begrenzers anzugeben. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Vorteil dieser Erfindung ist es, dass eine niedrige konstante Maximalgeschwindigkeit vorgegeben werden kann, die auf einfache Art und Weise vom Fahrer anpaßbar ist. Besondere Bedeutung hat dieser Vorteil beim Einsatz in sogenannten Off-Road-Fahrzeugen, bei welchen der Fahrer auf einfache Art und Weise diese vorgebbare Maximalgeschwindigkeit den unterschiedlichen Geländesituationen anpassen kann.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Bedienelemente vom Fahrer per Hand zu betätigen sind, wodurch sich diese in den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen im Blickfeld des Fahrers befinden. Dadurch ist dieser jederzeit über den Betriebszustand und die Einstellungen dieser Bergabfahrtshilfe informiert. Durch die Anordnung in Lenkradnähe oder am Lenkrad selbst ergibt sich ein komfortables Geschwindigkeitsbegrenzungssystem, da der Fahrer zum Bedienen der Elemente die Hände nicht weit vom Lenkrad entfernen muß, was sich positiv auf die Verkehrssicherheit auswirkt.
Desweiteren ist es vorteilhaft, dass der Fahrer in gefährlichen Verkehrssituationen jederzeit durch Betätigen des Gas- oder des Bremspedals reagieren kann und dadurch das System deaktivieren kann.
Besonders vorteilhaft ist weiterhin, dass durch den kontrollierten Bremskraftabbau infolge einer
Gaspedalbetätigung der Antrieb des Fahrzeugs nicht gegen die Bremsmittel arbeitet, sondern ein komfortabler Übergang geschaffen wird, der den Fahrer nicht irritiert.
Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen
Figur 1 ein Übersichtsschaltbild einer Steuereinrichtung -zur Begrenzung der Istgeschwindigkeit eines Fahrzeugs bei Bergabfahrt auf eine vorgebbare Maximalgeschwindigkeit, Figur 2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Bedienung per Hand mittels eines Lenkstockhebels erfolgt,
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Bedienung per Hand mittels eines Rändelrades und Tasten am Lenkrad des Kraftfahrzeugs erfolgt,
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Bedienung per Hand mittels eines Drehschalters, der sich an der Mittelkonsole oder am Armaturenbrett befindet, erfolgt,
Figur 5 zwei zueinander gehörige Diagramme, bei denen die Bremskraft und der Pedalweg des Gaspedals über der Zeit aufgetragen sind,
Figur 6 zeigt ebenfalls zwei zueinander gehörige Diagramme, bei denen die Bremskraft und der Pedalweg des Gaspedals über der Zeit aufgetragen sind.
Figur 1 zeigt ein Übersichtsschaltbild einer Steuereinrichtung 1 zur Steuerung eines Fahrzeugs. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt diese Steuereinrichtung 1 unter anderem einen Fahrgeschwindigkeitsbegrenzer bzw. Geschwindigkeitsregler. Die Steuereinrichtung 1 weist eine Eingangsschaltung 3, wenigstens einen Mikrocomputer 2 und eine Ausgangsschaltung 4 auf. Diese Elemente sind über ein KommunikationsSystem 5 zum Datenaustausch miteinander verbunden. Der Eingangsschaltung 3 wird die Eingangsleitung 7 von einer Meßeinrichtung 6 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit zugeführt. Ferner wird der Eingangsschaltung 3 mittels weiterer Eingangsleitungen 9 von weiteren Meßeinrichtungen 8 mitgeteilt, ob eine Betätigung des Bremspedals vorliegt, eine Betätigung des Gaspedals vorliegt oder mittels der durch den Fahrer per Hand zu betätigenden Elementen das System aktiviert wird, deaktiviert wird oder die vom Fahrer vorgebbare Maximalgeschwindigkeit durch Erhöhen, Erniedrigen oder Zurücksetzen des Reglersollwertes verändert wird. Die Steuereinrichtung 1, dort der wenigstens eine Mikrocomputer 2, beeinflußt im Rahmen der Maximalgeschwindigkeitsbegrenzung über wenigstens eine Ausgangsleitung 11 und wenigstens ein Stellelement 10 (z. B. einer Bremsanlage mit ABS/ASR-Elementen) die Bremskraft an wenigstens einer Radbremse des Fahrzeugs. In einem Ausführungsbeispiel wird zusätzlich mittels wenigstens einer Ausgangsleitung 13 und wenigstens eines Anzeigeelementes 12, das vorteilhafterweise ein Display im Armaturenbrett oder der Mittelkonsole des Fahrzeugs sein kann, die derzeit aktuell eingestellte Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs angezeigt. Im Mikrocomputer 2 sind Programme implementiert, welche die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, abhängig von einem vom Fahrer vorgebbaren Maximalgeschwindigkeitswert, steuern. Bei Annäherung der Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs an die vorgegebene Maximalgeschwindigkeit, wird die Istgeschwindigkeit durch geeignete Ansteuerung wenigstens eines Bremsmittels des Fahrzeugs, begrenzt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Geschwindigkeitssteuerung um einen Geschwindigkeitsbegrenzer, welcher durch Eingriff in wenigstens eine Radbremse des Fahrzeugs die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf die vom Fahrer vorgegebene Maximalgeschwindigkeit begrenzt.
Unterschreitet die Fahrzeugistgeschwindigkeit die vorgegebene Maximalgeschwindigkeit, so wird durch Verringern der Bremskraft die Verzögerung verringert, bis die Fahrzeugistgeschwindigkeit die vorgegebene Maximalgeschwindigkeit erreicht. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der
Fahrgeschwindigkeitsbegrenzer bzw. -regier hauptsächlich im Off-Road-Bereich eingesetzt, wobei insbesondere bei Bergabfahrt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf den vorgebbaren Maximalgeschwindigkeitswert durch Aufbau von Bremskraft an ausgewählten Radbremsen begrenzt wird. Bergabfahrten mit geländegängigen Fahrzeugen im Off-Road- Bereich verlangen in den überwiegenden Fällen vom Fahrer eine dauerhafte Betätigung der Fahrzeugbremse um das Fahrzeug im Bereich kleiner Geschwindigkeiten, insbesondere im Bereich der Schrittgeschwindigkeit zu halten. Diese, für die Zeit der Hangabfahrt dauerhafte Bremsenbetätigung wird durch die, der Erfindung zugrundeliegenden Vorrichtung, dem Fahrer abgenommen. Man kann daher auch von einem Komfortsystem zur Hangabfahrt sprechen. Durch diese spezielle Einsatzumgebung ist es daher auch zweckmäßig, die vorgebbare Maximalgeschwindigkeit auf relativ kleine Geschwindigkeiten zu begrenzen. Bei einer solchen Anwendung ist es wünschenswert, dass die Maximalgeschwindigkeit möglichst niedrig und konstant vorgegeben werden kann, der Fahrer die Maximalgeschwindigkeit einfach an unterschiedliche Situationen insbesondere unterschiedliche Geländesituationen anpassen kann, die Vorgabe für ihn nachvollziehbar ist und die Maximalgeschwindigkeitsvorgabe den Fahrer entlastet.
Daher ist es vorgesehen, die Vorgabe der Maximalgeschwindigkeit für die Geschwindigkeitsbegrenzung durch Betätigung von Bedienelementen, die vom Fahrer per Hand zu betätigen sind, vorzunehmen. Lediglich die Deaktivierung durch den Fahrer in Folge einer unübersichtlichen Verkehrssituation kann durch Bedienelemente erfolgen, die nicht per Hand betätigt werden. Die Bedienelemente, die durch den Fahrer per Hand zu betätigen - sind, umfassen dabei die Funktionen Aktivierung, Deaktivierung, Erhöhung der Maximalgeschwin- digkeit sowie Erniedrigung der -Maximalgeschwindigkeit, jeweils ausgehend vom derzeit aktuell eingestellten Maximal- geschwindigkeitswert, sowie Zurücksetzen der aktuellen vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit auf einen Standardmaximalsollwert. Erfindungsgemäß können diese per Hand vom Fahrer zu betätigenden Bedienelemente in unterschiedlicher Art und Weise ausgeführt sein.
So zeigt Figur 2 die Ausführungsform als Lenkstockhebel. Es befindet sich in unmittelbarer Nähe des Lenkrads 14 ein Bedienhebel 15, der in mehreren Richtungen bedienbar ist. So ist es vorteilhafterweise möglich, durch Drehen des Lenkstockhebels im Uhrzeigersinn 16 die Geschwindigkeitsbegrenzung zu aktivieren und diese in ähnlicher Weise durch Drehung im Gegenuhrzeigersinn 17 zu deaktivieren. Eine Änderung der derzeitig vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit erfolgt vorteilhafterweise durch Bewegung des Hebels nach oben um die zulässige Maximalgeschwindigkeit zu erhöhen bzw. durch eine Bewegung nach unten um die aktuelle Maximalgeschwindigkeit zu erniedrigen. Dabei verursacht eine leichte Bewegung nach oben 18 auch nur eine langsame Erhöhung der Maximalgeschwindigkeit, während hingegen eine starke "Auslenkung 20 des Lenkstockhebels ein schnelles Anheben der Maximalgeschwindigkeit zur Folge hat. In analoger Weise läßt sich der vorgegebene Maximalgeschwindigkeitswert reduzieren, indem, durch leichtes Auslenken des Hebels nach unten 19 die Ma imalgeschwindigkeit langsam abgesenkt wird, - wohingegen bei starker Auslenkung 21 des Hebels nach unten eine beschleunigte Maximalgeschwindigkeitsabsenkung erfolgt. Die Erhöhung der vorgebbaren Maximalgeschwindigkeit wird dabei durch einen maximalen Maximalgeschwindigkeitswert begrenzt, der nach oben hin nicht überschritten werden kann. Ebenso ist die Verringerung der vorgebbaren Maximalgeschwindigkeit bis hin zu einem minimalen Maximalgeschwindigkeitswert möglich, der beispielsweise - im Bereich einiger Kilometer pro Stunde, z. B. 3 km/h, liegt. Durch die Betätigung beispielsweise eines Knopfes am Lenkstockhebel 22 ist es möglich, die aktuell vorgegebene Maximalgeschwindigkeit auf einen Standardmaximalwert zurückzusetzen. Dieser Standardmaximalwert ist so gewählt, dass er in den meisten Einsatzfällen einen sinnvollen Wert darstellt. So kann dieser Standardmaximalwert beispielsweise 8 km/h betragen. Zusätzlich zu diesem Bedienelement in Form eines Lenkstockhebels ist es möglich, den Betriebszustand (aktiviert oder deaktiviert) sowie die aktuell vorgegebene Maximalgeschwindigkeit in einem Anzeigeelement des Armaturenbrettes oder der Mittelkonsole anzuzeigen.
Eine weitere Ausführungsform dieser Bedienelemente ist in Figur 3 dargestellt, bei der die Bedienung durch den Fahrer per Hand mittels Tasten .und eines Rändelrades im Lenkrad erfolgt. Dabei können die Tasten und das Rändelrad vorteilhafterweise am Rand der Lenkradnabe, dem Fahrer zugewandt, positioniert sein. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Taste 26 zur Aktivierung und Deaktivierung der Begrenzungsfunktion vorgesehen. Mittels dem Rändelrad 23, wird durch Drehen in die jeweilige Richtung die vorgebbare Maximalgeschwindigkeit erhöht bzw. verringert. Dabei bewir-kt eine Drehung des Rändelrades in die eine Richtung ein Erhöhen der vorgebbaren Maximalgesch- wiήdigkeit und eine Drehung des Rändelrades in die andere Richtung eine Verringerung der vorgebbaren Maximalgeschwindigkeit. Die Veränderung der vorgebbaren Maximalgeschwindigkeit mittels des Rändelrades kann dabei auf verschiedene Arten geschehen, von denen zwei näher erläutert werden. Zum¬ einen ist es möglich, das Rändelrad mit einer rastenden Mittenstellung zu versehen. Durch Betätigung des Rändelrades nach oben bzw. nach unten kann man, je nach Dauer der Betätigung, die vorgebbare Maximalgeschwindigkeit erhöhen bzw. verringern. Je nachdem wie weit das Rändelrad aus der rastenden Mittenstellung ausgelenkt wird, verändert man den vorgebbaren Maximalgeschwindigkeitswert langsamer oder schneller. Nach Loslassen des Rändelrades ist es vorteilhaft, wenn dieses selbsttätig- in die Mittenstellung zurückspringt. Eine weitere Art, durch das Rändelrad die vorgebbare Maximalgeschwindigkeit zu verändern sieht vor, daß mittels des Rändelrades die Geschwindigkeit absolut eingestellt wird, indem jeder Stellung des Rändelrades ein vorgebbarer Maximalgeschwindigkeitswert fest zugeordnet ist. Bei erster Ausführungsform des Rändelrades ist eine weitere Taste 25 vorgesehen, die zum Zurücksetzen der aktuell eingestellten Maximalgeschwindigkeit auf den Standardmaximalwert dient. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann im Armaturenbrett des Fahrzeugs eine Anzeige implementiert werden, die über den Betriebszustand "aktiv" oder „inaktiv" und/oder die aktuell eingestellte Maximalgeschwindigkeit informiert.
In Figur 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes dargestellt. Hierbei kann im Armaturenbrett oder in der Mittelkonsole 27 des Fahrzeugs ein Drehschalter 28, der vorteilhafterweise mit einer Skala 29 versehen ist, angebracht sein. Bei einer Variante dieses Ausführungsbeispiels ist der Drehschalter derart ausgeführt, dass er mittig des Auslenkungsbereiches eine rastende Stellung besitzt. Eine Drehung des Schalters in die eine Richtung bewirkt ein Absenken des vorgebbaren Maximalgeschwindigkeitswertes und ein Drehen in die andere Richtung ein Anheben der vorgebbaren Maximalgeschwindigkeit. Je nachdem wie weit der Schalter aus der rastenden Mittenstellung ausgelenkt wird verändert sich der Maximalgeschwindigkeitswert schneller oder langsamer, dem Vorzeichen entsprechend. Die Aktivierung bzw. Deaktivierung dieses Systems kann mittels eines separaten Schalters oder durch einen kombinierten Zug-/Drehschalter ausgeführt sein, wobei Aktivierung und Deaktivierung durch die Zugfunktion des Schalters sowie die Einstellung der Maximalgeschwindigkeit durch Drehung des Schalters realisiert wird. Bei einer weiteren Variante dieses Ausführungsbeispiels besitzt der Drehschalter keine rastende Mittenstellung. Es ist vielmehr jeder Schalterstellung eindeutig ein Maximalgeschwindigkeitswert fest zugeordnet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Betriebszustand des Gerätes sowie die aktuell eingestellte Maximalgeschwindigkeit durch eine Anzeigeeinrichtung im Armaturenbrett oder in der Mittelkonsole oder auf der Instrumententafel angezeigt werden.
Allen drei Ausführungsformeln ist gemein, dass das aktivierte Geschwindigkeitsbegrenzungssystem durch Betätigung des Gaspedals oder des Bremspedals deaktiviert werden kann, so dass der Fahrer jederzeit auf unübersichtliche Verkehrssituationen reagieren kann. So muß im Falle, dass der Fahrer bei aktivierter Geschwindigkeitsbegrenzung das Bremspedal betätigt, sichergestellt sein, dass die vom Fahrer angeforderte Bremskraft von den Bremsmitteln aufgebracht wird, sofern die angeforderte Bremskraft größer ist, als die vom Maximalgeschwindigkeitsbegrenzer automatisch eingestellte. Dadurch wird eine Beschleunigung des Fahrzeugs infolge nur leichter Bremspedalbetätigung vermieden. Im Falle, dass der Fahrer bei aktivierter Geschwindigkeitsbegrenzung das Gaspedal betätigt, muß sichergestellt sein, dass der Fahrzeugantrieb nicht gegen die Bremsanlage arbeitet weshalb die Bremskraft unmittelbar nach Gaspedalbetätigung kontrolliert abgebaut werden muß . Dies kann zum einen über eine zeitgesteuerte Funktion umgesetzt werden oder aber über einen Kraftabbau der, abhängig von der Geschwindigkeit der Gaspedalbetätigung, gesteuert wird.
Figur 5 zeigt zwei zusammengehörige Diagramme, die in Abhängigkeit von der Zeit t den Pedalweg 31 des Gaspedals darstellen, sowie den Druck 32 der Bremsanlage. Die Linie 38 im Pedalweg-Zeit-Diagramm stellt dabei eine Schaltschwelle dar, die durch die Gaspedalbetätigung überschritten sein- muß, um die Geschwindigkeitsbegrenzung zu deaktivieren. Zum Zeitpunkt 33 wird das Gaspedal nach Kurve 41 betätigt. Zum Zeitpunkt 34 wird der Gaspedalschwellwert überschritten, woraufhin die Bremskraft 39, 40 abgebaut wird. Dabei stellt der Doppelpfeil 37 eine feste , Zeitspanne dar, innerhalb der die Bremsmittel gelöst werden, egal welche Bremskraft vorher herrschte. So ist eine niedrige Bremskraft 39 zum gleichen Zeitpunkt 47 abgebaut, wie eine höhere Bremskraft 40. Wird zum Zeitpunkt 33 das Gaspedal langsamer betätigt 44, so wird der Gaspedalschwellwert zum Zeitpunkt 35 überschritten. Im Allgemeinen ergibt es sich, dass die Zeitspanne zwischen Zeitpunkt 33 und 35 größer ist, als die Zeitspanne zwischen 33 und 34. In analoger Weise zur schnellen
Gaspedalbetätigung wird bei der langsamen Gaspedalbetätigung zum Zeitpunkt 35 begonnen, die Bremskraft abzubauen. Auch in diesem Fall wird zum Bremskraftabbau die gleiche, feste Zeitspanne 37 benötigt, bis die Bremsmittel völlig gelöst sind. So ist es auch hier wieder gleich, mit welcher Bremskraft die Bremsanlage vorher gebremst hat. Bei niedriger Bremskraft 39 wird die Bremskraft nach Kurve 45 abgebaut, bei höherer Bremskraft 40 wird die Kurve laut 46 abgebaut. Ausgehend vom Zeitpunkt 35 ergibt sich die Dauer bis zum Zeitpunkt 48, zu dem die Bremsmittel völlig gelöst sind, als die feste Zeitspanne 37.
Die Ausführungsvariante, dass die Bremskraft in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Gaspedalbetätigung abgebaut • wird, stellt Figur 6 dar. In Figur 6 sind zwei zueinander gehörige Diagramme dargestellt, bei denen der Pedalweg des Gaspedals 49 sowie die Bremskraft der Bremsmittel 50 gegen die Zeit dargestellt sind. Die horizontale Linie 54 stellt im Pedalweg-Zeit-Diagramm einen GaspedalSchwellenwert dar, der überschritten sein muß um die Geschwindigkeitsbegrenzung zu deaktivieren. Zum Zeitpunkt 51 wird das Gaspedal mit einer gewissen Geschwindigkeit betätigt, wodurch sich der Kurvenverlauf 56 ergibt. Zum Zeitpunkt 52 wird der Gaspedalschwellenwert überschritten und die vorherrschende Bremskraft 55 nach Kurve 57 abgebaut. Wird zum Zeitpunkt 51 das Gaspedal langsamer betätigt, so dass sich eine Kurve nach 58 ergibt, wird zum Zeitpukt 53 der Gaspedalschwellenwert überschritten. In diesem Fall beginnt die Bremsanlage zum Zeitpunkt 53, die vorherrschende Bremskraft 55 abzubauen. Durch die langsamere Betätigung des Gaspedals wird in diesem Falle die Bremskraft mit geringerem Zeitgradienten abgebaut als bei schnellerer Gaspedalbetätigung. Es ergibt sich daher eine flacher abfallende Kurve 59, im Vergleich zur vorherigen Kurve 57.
Eine weitere Ausprägung dieser beiden Formen des Brems raftabbaus ist es, den Gaspedalschwellwert 38 bzw.54 in Abhängigkeit von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit zu variieren. Durch diesen Schwellwert wird verhindert, dass ein versehentliches Betätigen des Fahrers das System deaktiviert und eine ungewollte Fahrzeugreaktion einsetzt. Außerdem ist es möglich, die beiden Verfahren, wie sie in Figur 5 und Figur 6 dargestellt sind, als Mischform auszuführen.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs im Sinne einer Geschwindigkeitsbegrenzung, die im aktivierten Zustand die Fahrzeugistgeschwindigkeit, insbesondere bei Bergabfahrt, durch Ansteuerung von Bremsmitteln auf eine vom Fahrer vorgebbare, insbesondere kleine Maximalgeschwindigkeit begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung und Deaktivierung sowie die Einstellung bzw. Veränderung der vom Fahrer vorgebbaren, Maximalgeschwindigkeit mittels Bedienelementen erfolgt, die vom Fahrer per Hand zu bedienen sind und bei aktivierter Geschwindigkeitsbegrenzung die
Maximalgeschwindigkeitsbegrenzung durch Betätigung des Brems-' bzw. des Gaspedals jederzeit deaktiviert werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienung per Hand mittels eines Lenkstockhebels erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienung per Hand mittels eines Rändelrades und mindestens einer Taste am Lenkrad des Kraftfahrzeugs erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienung per. Hand mittels eines Drehschalters, der sich an der Mittelkonsole oder am Armaturenbrett befindet, erfolgt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Bedienelemente das System ein- und ausgeschaltet werden kann und die vorgebbare Maximalgeschwindigkeit, ausgehend von der Standard- Maximalgeschwindigkeit erhöht oder verringert werden kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Bedienelemente die Maximalgeschwindigkeit auf die Standard-Maximalgeschwindigkeit zurückgesetzt werden kann.
7. Verfahren zur Einhaltung einer vom Fahrer vorgebbaren Maximalgeschwindigkeit eines bergabfahrenden Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierung der Maximalgeschwindigkeitsbegrenzung durch Betätigung des Bremspedals nur dann erfolgt, wenn die vom Fahrer angeforderte Bremskraft größer ist, als die von der Bergabfahrtshilfe automatisch eingestellte Bremskraft.
8. Verfahren zur Einhaltung einer vom Fahrer vorgebbaren Maximalgeschwindigkeit eines bergabfahrenden Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass bei Deaktivierung der Maximalgeschwindigkeitsbegrenzung durch Betätigung des Gaspedals, die auf Anforderung des Maximalgeschwindigkeitsbegrenzers aufgebaute Bremskraft in Abhängigkeit von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit kontrolliert abgebaut wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftabbau in Abhängigkeit der Zeit verläuft.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftabbau in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Gaspedalbetätigung verläuft.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Geschwindigkeit abhängender Pedalwinkel überschritten sein muss, um die Deaktivierung durch Gaspedalbetätigung auszulösen.
12. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 11, die wenigstens einen Mikrocomputer umfaßt, mit einer Ausgangsschaltung, über die der Mikrocomputer, abhängig von einer vorgebbaren Maximalgeschwindigkeit, wenigstens ein Ansteuersignal zur Betätigung wenigstens eines, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduzierenden Stellelementes erzeugt, mit einer Eingangsschaltung, über die der Mikrocomputer wenigstens ein Betätigungssignal wenigstens eines per Hand zu betätigenden Bedienelementes des Fahrers empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocomputer wenigstens ein Programm .umfaßt, welches abhängig von dem Betätigungssignal eines durch den Fahrer per Hand zu betätigenden Bedienelementes die vorgebbare Maximalgeschwindigkeit ermittelt und welches mindestens ein, die
FahrZeuggeschwindigkeit reduzierendes Bremsmittel, im Sinne einer Maxi algeschwindigkeitsbegrenzung, betätigt.
13. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach . mindestens einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Deaktivierung der Maximalgeschwindigkeitsbegrenzung vorgesehen sind, die die Deaktivierung bewirken, wenn die vom Fahrer angeforderte Bremskraft größer ist, als die von der Bergabfahrtshilfe automatisch eingestellte Bremskraft ist und/oder die Deaktivierung bewirken, - wenn infolge einer Gaspedalbetätigung die auf Anforderung des Maximalgeschwindigkeitsbegrenzers aufgebaute Bremskraft kontrolliert abgebaut wird.
14. Computerprogramm für ein Steuergerät zur Geschwindigkeitsbegrenzung bei Bergabfahrt eines Fahrzeugs, das auf einem Speicherelemenet, insbesondere auf einem Read- Only-Memory abgespeichert ist, und das zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 10 geeignet ist, wenn es auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor abläuft.
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