DE19549224A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung bzw. Begrenzung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Regelung bzw. Begrenzung der Geschwindigkeit eines FahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Regelung bzw. Begrenzung der Geschwindigkeit eines
Fahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen
Patentansprüche.
Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist
aus der DE-A1 29 24 391 bekannt. Dort ist eine Einrichtung
zum Begrenzen der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs
bekannt. Dabei wird ein Leistungsstellelement der
Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs einerseits über die
Fahrpedalbetätigung eines Fahrers, andererseits von dem auf
der Basis der Differenz zwischen Ist- und
Begrenzungsgeschwindigkeit arbeitenden Begrenzungsregler
eingestellt. Dabei erfolgt die Einstellung des
Leistungsstellelements abhängig von der Fahrpedalstellung,
solange die Begrenzungsgeschwindigkeit nicht erreicht ist.
Betätigt der Fahrer das Fahrpedal derart, daß die
Begrenzungsgeschwindigkeit überschritten wird, so wird das
Leistungsstellelement vom Begrenzungsregler im Sinne eines
Einhaltens der Grenzgeschwindigkeit eingestellt. Nimmt der
Fahrer in diesem Betriebszustand den Fuß vom Gas, so wird
das Leistungsstellelement geschlossen, da dann die
Einstellung des Leistungsstellelements abhängig von der
Fahrpedalstellung erfolgt. Im bekannten Stand der Technik
läuft dann der Geschwindigkeitsregler weiter. Infolge der
sich einstellenden Regeldifferenz zwischen Soll- und
Istgeschwindigkeit wird das Ausgangssignal des Reglers sehr
groß, das heißt, das Ausgangssignal würde das
Leistungsstellelement im Sinne höherer Leistung ansteuern.
Tritt der Fahrer in diesem Betriebszustand wieder auf das
Pedal, so daß die Geschwindigkeit die Grenzgeschwindigkeit
wieder überschreitet, sind durch den dann zu hohen Startwert
des Geschwindigkeitsreglers hohe Überschwinger zu erwarten.
Eine in der Regelungstechnik bekannte Vorgehensweise zur
Vermeidung derartiger ungewollter Situationen ist, daß der
letzte Reglerwert angehalten wird, der bei Verlassen des
Regelbereichs aufgetreten ist. Dieser angehaltene Reglerwert
dient dann beim erneuten Eintritt in den Regelbereich als
Startwert. Dies führt beispielsweise bei Bergauffahren mit
anschließendem Gasgeben dazu, daß der Startwert des Reglers
zu niedrig ist und es somit sehr lange dauert, bis die
Sollgeschwindigkeit wieder erreicht ist.
Aus der WO-A 95/15868 ist ein Fahrgeschwindigkeitsbegrenzer
bekannt, bei welchem auf der Basis der Differenz zwischen
Soll- und Istgeschwindigkeit eine Sollbeschleunigung des
Fahrzeugs bestimmt wird, die von einem Regler unter
Berücksichtigung der Istbeschleunigung des Fahrzeugs
eingeregelt wird. Dabei ist die Sollbeschleunigung bei
Erreichen der Sollgeschwindigkeit 0. Da auch bei einem
derartigen Reglerkonzept der Fahrer beim Gaswegnehmen das
Leistungsstellelement im Sinne einer Leistungserniedrigung
ansteuern kann, treten die entsprechenden Probleme auf.
Eine entsprechende Problematik ergibt sich beim
Geschwindigkeitsregler, der vom Fahrer durch
Fahrpedalbetätigung ausgeschaltet werden kann und
automatisch beim Gaswegnehmen wieder eingeschaltet wird
(vgl. z. B. DE-A 40 38 432).
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei einer Regelung bzw.
Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs Maßnahmen
anzugeben, die beim Wiedereintritt in den Regelbereich das
Übergangsverhalten verbessern.
Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der
unabhängigen Patentansprüche erreicht.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird beim Wiedereintritt
in den Regelbereich eines Geschwindigkeitsreglers bzw.
-begrenzers ein verbessertes Übergangsverhalten erreicht.
Insbesondere wird der Startwert des jeweilig verwendeten
Reglers derart festgelegt, daß Über- oder Unterschwinger
vermieden werden.
Besonders vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäße Lösung
sowohl bei einem Geschwindigkeitsregler als auch bei einem
Beschleunigungsregler eingesetzt werden können.
Besonders vorteilhaft ist, daß durch die erfindungsgemäße
Lösung der Störeinfluß des Fahrers bei einem
Geschwindigkeitsbegrenzer, der zu einem ungünstigen
Einschwingen auf die Zielgeschwindigkeit führt, eliminiert
ist.
Besonders vorteilhaft ist, daß außerhalb des Regelbereichs
eine obere Grenze (beim Geschwindigkeitsbegrenzer) des
Reglers bzw. eine Untergrenze (beim Geschwindigkeitsregler)
berechnet wird. Dadurch kann ein einfaches, wirksames
Adaptionsverfahren nach dem Verlassen des Regelbereichs bis
zum Wiedereintritt dargestellt werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den
abhängigen Patentansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 ein Übersichtsblockschaltbild der erfindungsgemäßen
Lösung im ersten Ausführungsbeispiel eines zur
Geschwindigkeitsbegrenzung eingesetzten
Geschwindigkeitsreglers. Fig. 2 zeigt ein
Realisierungsbeispiel als Rechenprogramm anhand eines
Flußdiagramms, während in Fig. 3 die Wirkungsweise der
erfindungsgemäßen Lösung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel anhand von Zeitdiagrammen dargestellt
ist. In den Fig. 4 bis 6 sind die entsprechenden
Darstellungen für ein zweites Ausführungsbeispiel, bei
welchem ein Beschleunigungsregler im Zusammenhang mit der
Geschwindigkeitsbegrenzung eingesetzt wird, dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Leistungsstellelement 10 der
Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eine
Drosselklappe einer Brennkraftmaschine, welchem über eine
Ansteuerleitung 12 ein Betätigungssignal zugeführt wird. Die
Ansteuerleitung 12 geht aus von einer Auswahlstufe 14, der
eine Leitung 16 von einem Kennfeld- oder Berechnungselement
18 zugeführt wird. Letzterem wird eine Leitung 20 von einer
Meßeinrichtung 22 zur Erfassung der Stellung eines vom
Fahrer betätigbaren Bedienelements (beispielsweise eines
Fahrpedals) zugeführt. Ferner wird der Auswahlstufe 14 eine
Leitung 24 zugeführt, die Ausgangsleitung eines Reglers 26
ist. Diesem wird die Regelabweichung über eine
Eingangsleitung 28 von einer Vergleichsstelle 30 zugeführt,
der wiederum eine Leitung 32 von einer Meßeinrichtung 34 zur
Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zugeführt ist.
Ferner wird der Vergleichsstelle 30 eine Leitung 36 von
einem Speicherelement 38 zugeführt, dem über die Leitung 40
die Signale eines vom Fahrer betätigbaren Bedienhebels 42
zur Auswahl der Soll- bzw. der Grenzgeschwindigkeit
zugeführt ist.
Bei einem solchen Geschwindigkeitsbegrenzer wählt der Fahrer
durch Betätigen des Bedienhebels 42 die einzuhaltende
Sollgeschwindigkeit aus, die der Vergleichsstelle 30
zugeführt wird. Dort wird die Differenz zwischen der Soll- und
der über die Leitung 32 zugeführten Istgeschwindigkeit
berechnet und dem Regler 26 zugeführt. Dieser Regler, der im
bevorzugten Ausführungsbeispiel ein stationär ungenaues
Regelverhalten hat (z. B. PDT1-Regler), gibt ein von der
Regelabweichung abhängiges Ausgangssignal zur Ansteuerung
des Leistungsstellelements an die Auswahlstufe 14 ab. Diese
Auswahlstufe gibt in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel
den aus den zugeführten Werten ausgewählten Wert an das
Leistungsstellelement zur Einstellung der Motorleistung
weiter. Das zweite Signal stellt dabei das über die Leitung
16 vom Kennfeld 18 zugeführte, von der Fahrpedalstellung
abgeleitete Einstellsignal des Leistungsstellelements dar.
Die Auswahl des weiterzugebenden Signals erfolgt im
bevorzugten Ausführungsbeispiel abhängig von Fahrervorgabe
und Einstellgröße des Reglers. Überschreitet der
fahrpedalabhängige Einstellwert den vom Regler gebildeten,
stellt der Geschwindigkeitsregler das Stellelement ein,
während bei einem kleineren Fahrervorgabewert dieser das
Stellelement einstellt. In einem anderen vorteilhaften
Ausführungsbeispiel werden die Einstellgröße abhängig von
der Geschwindigkeitsdifferenz ausgewählt (vgl. strichlierte
Linie 44). Ist die Differenz kleiner als ein vorgegebener
Schwellwert, wird das Stellelement vom Regler eingestellt.
Bei einem derartigen Fahrgeschwindigkeitsbegrenzer treten
die eingangs genannten Probleme auf. Um diese zu vermeiden,
ist erfindungsgemäß ein Speicherelement 46, eine
Berechnungseinheit 48 und ein Begrenzungselement 50
vorgesehen. Dem Speicherelement 46 wird dabei von der
Leitung 24 eine Leitung 52, von der Leitung 32 eine Leitung
54 und von der Auswahlstufe 14 (bzw. der Leitung 44) eine
Leitung 56 zugeführt. Vom Speicherelement 46 führt eine
Leitung 58 zum Berechnungselement 48, dessen Ausgangsleitung
60 zum Begrenzungselement 50 führt.
Geht der Fahrer während der Geschwindigkeitsregelung vom
Gas, so wird dem Speicherelement 46 über die Leitung 56 ein
Signal zugeführt, welches anzeigt, daß der Regelbereich des
Reglers verlassen wurde und das Leistungsstellelement nach
Maßgabe der Pedalbetätigung gesteuert wird. Dieses Signal
löst im Speicherelement 46 die Speicherung der aktuellen
Einstellgröße des Reglers 26 (Leitung 52) und der
zugehörigen Istgeschwindigkeit (Leitung 54) aus. Die
entsprechenden Werte werden dem Berechnungselement 48
zugeführt, welches die einstellbare Obergrenze des Reglers
nach Maßgabe der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der
gespeicherten Istgeschwindigkeit und der aktuellen
Istgeschwindigkeit oder in einem anderen Ausführungsbeispiel
nach Maßgabe der Differenz zwischen Sollgeschwindigkeit (die
unverändert angenommen wird) und Istgeschwindigkeit
ausgehend von der Einstellgröße des Reglers zum Zeitpunkt
des Verlassens des Regelbereichs. Der Regler selbst ist
dabei in dieser Betriebsphase weiter aktiv, das heißt
infolge der durch die Fahrpedalsteuerung entstehende
absinkende Geschwindigkeit berechnet der Regler ein
steigendes Reglerausgangssignal. Daher wird im Rahmen des
Geschwindigkeitsbegrenzers nur die Obergrenze des Reglers
berechnet, auf der das Ausgangssignal des Reglers
festgehalten wird. Die Reglerobergrenze wird dabei im
Berechnungselement 48 abhängig von der
Geschwindigkeitsdifferenz mit einer Konstante
vorzeichenrichtig multipliziert, wobei mit steigender
Geschwindigkeitsdifferenz, das heißt abfallender
Istgeschwindigkeit die Obergrenze ansteigt bzw. im
umgekehrten Fall mit abnehmender Differenz, das heißt
steigender Geschwindigkeit, abnimmt. Diese Konstante ist
frei einstellbar und orientiert sich an Fahrzeugmasse,
eingelegtem Gang und auch den Reglerverstärkungen. Geht der
Fahrer wieder auf das Pedal, so daß der
Geschwindigkeitsregler zum Begrenzen der Geschwindigkeit
wieder eingreift, so startet der Regler beim Wiedereintritt
in den Regelbereich mit einem auf der Basis der aktuellen
Geschwindigkeitsdifferenz gebildeten Startwert.
Bei einem Fahrgeschwindigkeitsregler, welcher eine
vorgegebene Fahrgeschwindigkeit einregelt (auch gasgebend),
ergibt sich das Verlassen des Regelbereichs durch eine
Pedalbetätigung des Fahrers, die eine Leistung größer als
die des Fahrgeschwindigkeitsreglers anfordert. Beim eingangs
genannten Fahrgeschwindigkeitsregler erfolgt der
Wiedereintritt in den Regelbereich dann, wenn der Fahrer das
Pedal wieder los läßt. In diesem Fall, da die
Geschwindigkeit außerhalb des Regelbereichs oberhalb der
Sollgeschwindigkeit liegt, wird anstelle der Obergrenze in
entsprechender Weise eine Untergrenze der
Reglereinstellgröße berechnet.
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Lösung. Nach
Start des Programmteils zu vorgegebenen Zeitpunkten wird im
ersten Schritt 100 die Sollgeschwindigkeit VSoll, die
Istgeschwindigkeit VIst und der Einstellwert des
Leistungsstellelements αSollF durch die Fahrpedalbetätigung
eingelesen. Daraufhin wird im Schritt 102 die Differenz ΔV
zwischen Sollgeschwindigkeit und Istgeschwindigkeit
berechnet und im darauffolgenden Schritt 104 der
Einstellwert αSollR des Geschwindigkeitsreglers in
Abhängigkeit der Geschwindigkeitsdifferenz berechnet. Dabei
wird in bevorzugter Weise ein Regler eingesetzt, dessen
Ausgangssignal durch eine rekursive Gleichung berechnet
wird. Ein Beispiel für einen bevorzugten Reglertyp ist der
PDT1-Regler, ein Proportionalregler mit begrenztem
Integralanteil bzw. ein Proportional-Differential-Regler mit
Verzögerung. Nach Schritt 104 wird im Schritt 106 überprüft,
ob die Fahrervorgabe αSollF kleiner als die des Reglers
αSollR ist. Ist dies nicht der Fall befindet sich das
Fahrzeug im Regelbereich. Aus diesem Grund wird gemäß
Schritt 108 das Leistungsstellelement beispielsweise im
Rahmen eines Regelkreises aufgrund des Einstellwertes des
Reglers eingestellt. Ist dagegen die Fahrervorgabe kleiner
als die des Reglers, so befindet sich das System außerhalb
des Regelbereichs des Geschwindigkeitsreglers. Daher wird in
dem auf den Schritt 106 folgende Schritt 110 überprüft, ob
der Regelbereich des Geschwindigkeitsreglers gerade
verlassen wurde. Ist dies der Fall, wird gemäß Schritt 112
der aktuelle Einstellwert αSollR0 sowie die aktuelle
Istgeschwindigkeit VIst0 bzw. der vorliegende Sollwert
VSoll0 gespeichert. Nach Schritt 112 wird wie auch nach
einer "Nein"-Antwort im Schritt 110 gemäß Schritt 114 die
Einstellgröße αSoll des Leistungsstellelements auf den durch
den Fahrer vorgegebenen Wert αSollF gesetzt, im
darauffolgenden Schritt 116 die Differenzgeschwindigkeit ΔV1
aus der Differenz des gespeicherten Istwertes VIst0 bzw.
Sollwertes VSoll0 und der aktuellen Istgeschwindigkeit VIst
gebildet. Im darauffolgenden Schritt 118 wird dann die
Reglerobergrenze αSollRmax nach Maßgabe der
Geschwindigkeitsdifferenz ΔV1 berechnet und das im Schritt
104 bestimmte Reglereinstellsignal αSollR auf diesen
Maximalwert ggf. begrenzt (Schritt 120). Nach Schritt 120
bzw. Schritt 108 wird der Programmteil beendet und zu
gegebener Zeit wiederholt. Tritt das System wieder in den
Regelbereich des Geschwindigkeitsreglers ein, so wird bei
der Reglerberechnung im Schritt 104 im Rahmen der
Rekursionsgleichung von dem Begrenzungswert αSollRmax
ausgegangen, der der Betriebssituation zum
Wiedereintrittszeitpunkt entspricht. Überschwinger und
Unterschwinger werden auf diese Weise wirksam vermieden.
Diese vorteilhafte Wirkungsweise zeigen auch die
Zeitdiagramme nach Fig. 3. Dabei ist in Fig. 3a der
zeitliche Verlauf der Soll- und Istgeschwindigkeit
dargestellt, in Fig. 3b der zeitliche Verlauf der
Einstellgrößen durch den Fahrer αSollF und durch den Regler
αSollR.
Zunächst befinde sich der Geschwindigkeitsregler im
Eingriff, so daß die Istgeschwindigkeit auf die
Sollgeschwindigkeit begrenzt ist. Zum Zeitpunkt T1 nimmt der
Fahrer Gas weg. Dies bedeutet, daß die durch den Fahrer
vorgegebene Einstellgröße unter die des Reglers fällt. Das
Leistungsstellelement wird demnach ab diesem Zeitpunkt durch
die Fahrervorgabe gesteuert, was zu einer Reduzierung der
Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen den Zeitpunkten T1 und T2
gemäß Fig. 3a führt. In diesem Zeitbereich, zwischen
Verlassen (T1) und Wiedereintritt (T2) in den Regelbereich
des Geschwindigkeitsreglers wird die Reglerobergrenze gemäß
der Differenz zwischen Soll- und Istgeschwindigkeit bzw. der
Istgeschwindigkeit zum Zeitpunkt T1 und der aktuellen
Geschwindigkeit berechnet. Außerhalb des Regelbereichs läuft
demnach die Einstellgröße des Reglers entsprechend dem
strichliert dargestellten Verlauf in Richtung größerer
Werte. Zum Zeitpunkt T2 betätigt der Fahrer das Pedal
derart, daß der Fahrervorgabewert über den des Reglers
führt. Der Regler befindet sich demnach ab dem Zeitpunkt T1
wieder im Eingriff und begrenzt die Istgeschwindigkeit
wieder auf die Sollgeschwindigkeit. Durch die Vorgabe des
geeigneten Startwertes gemäß der erfindungsgemäßen Lösung
werden Über- und Unterschwinger wirksam vermieden.
Die entsprechende Vorgehensweise läßt sich auch bei der
Verwendung eines Beschleunigungsreglers zur
Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung anwenden.
Fig. 4 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild eines derartigen
Systems. Dabei sind die bereits aus Fig. 1 bekannten
Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Sie werden
im folgenden nicht weiter erläutert.
Der Beschleunigungsregler 200 stellt im bevorzugten
Ausführungsbeispiel wie der vorstehende beschriebene
Geschwindigkeitsregler einen stationär ungenauen Regler,
beispielsweise einen PDT1-Regler dar. Er bildet ein
Einstellsignal für das Leistungsstellelement abhängig von
der Differenz zwischen einer Soll- und einer
Istbeschleunigung. Diese wird dem Regler 202 von einer
Vergleichsstelle 204 zugeführt. Der Vergleichsstelle 204 ist
eine Leitung 206 von einer Differentiationsstufe 208
zugeführt, der von der Leitung 32 eine Leitung 210 zugeführt
wird. Die Differentiationsstufe 208 bildet aus der über die
Leitung 210 zugeführten Istgeschwindigkeit die
Istbeschleunigung BIst. Der Vergleichsstelle 204 wird eine
weitere Leitung 212 von einem Speicherelement 214 zugeführt,
dem eine Leitung 216, die Ausgangsleitung der
Verknüpfungsstelle 30, zugeführt wird. Im Speicherelement
214 sind Kennlinien abgelegt, welche die Sollbeschleunigung
BSoll abhängig von der Differenz zwischen Soll- und
Istgeschwindigkeit, in einem anderen Ausführungsbeispiel
allein abhängig von der Istgeschwindigkeit, abbilden. Die
Vergleichsstelle 204 bildet die Regelabweichung, die
Differenz zwischen Soll- und Istbeschleunigung, die vom
Beschleunigungsregler 200 in eine entsprechende
Einstellgröße umgesetzt wird. Auch hier wird die beim
vorstehend beschriebenen Geschwindigkeitsregler bei
Verlassen des Regelbereichs die Obergrenze des
Ausgangswertes des Reglers nach Maßgabe der
Geschwindigkeitsdifferenz berechnet.
Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, daß beim
Umschalten von der Fahrersteuerung zur Reglersteuerung und
umgekehrt eine Hysterese vorgesehen ist. Diese kann auch
i.V.m. dem Geschwindigkeitsregler eingesetzt werden. Danach
wird der Regelbereich zwar verlassen, wenn der vom Fahrer
erzeugte Vorgabewert kleiner als der des Reglers ist. Die
Begrenzung der Reglerobergrenze wird jedoch erst dann
gestartet, wenn der vom Fahrer erzeugte Vorgabewert um einen
bestimmten Betrag kleiner als der des Reglers ist.
Entsprechend wird in den Regelbereich wieder eingetreten,
wenn der Vorgabewert des Reglers unter den des Fahrers
fällt.
Analog zu Fig. 2 ist die Vorgehensweise beim
Beschleunigungsregler in Fig. 5 als Flußdiagramm
dargestellt.
Auch hier wird nach Start des Programmteils zu vorgegebenen
Zeitpunkten im ersten Schritt Sollgeschwindigkeit,
Istgeschwindigkeit und Fahrervorgabe αSollF eingelesen, im
darauffolgenden Schritt 302 die Sollbeschleunigung abhängig
von der Geschwindigkeitsdifferenz, die Istbeschleunigung
sowie die Beschleunigungsdifferenz bestimmt und im Schritt
304 der Reglervorgabewert αSollR abhängig von der
Beschleunigungsdifferenz gebildet. Im darauffolgenden
Abfrageschritt 306 wird überprüft, ob der Reglervorgabewert
αSollR größer als der Fahrervorgabewert αSollF ist. Ist dies
nicht der Fall, wird die Einstellgröße αSoll für das
Leistungsstellelement gemäß Schritt 308 durch den
Reglervorgabewert αSollR gebildet. Ist der Reglervorgabewert
größer als der Fahrervorgabewert, wird im Schritt 309 die
Einstellgröße αSoll für das Leistungsstellelement durch den
Fahrervorgabewert αSollF gebildet. Daraufhin wird im Schritt
310 überprüft, ob der Reglervorgabewert αSollR um einen
bestimmten Betrag Δ größer als der Fahrervorgabewert αSollF
ist. Ist dies nicht der Fall, wird der Programmteil wie nach
Schritt 308 beendet und zu gegebener Zeit wiederholt. Ist
der Vorgabewert des Reglers um den bestimmten Betrag größer
als der Fahrervorgabewert, wird gemäß Schritt 314 überprüft,
ob dieses Ergebnis nach Verlassen des Regelbereichs
erstmalig auftrat. Dies führt gemäß Schritt 316 zur
Speicherung des Reglervorgabewerts αSollR0 und der
Ist-VIst0 bzw. der Sollgeschwindigkeit VSoll. Im darauffolgenden
Schritt 320 wird die Geschwindigkeitsdifferenz ΔV1 analog
zum ersten Ausführungsbeispiel berechnet und im Schritt 322
die Regelobergrenze αSollRmax bestimmt. Im Schritt 324 wird
der auch in diesem Betriebszustand berechnete
Reglervorgabewert auf diesen Maximalwert begrenzt und der
Programmteil wie nach den Schritten 308 und 310 beendet.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Lösung i.V.m. dem
Beschleunigungsregler ist anhand der Zeitdiagramme nach
Fig. 6 dargestellt. In Fig. 6a wird dabei der Zeitverlauf
der Ist- und der Sollgeschwindigkeit dargestellt, in Fig.
6b der Zeitverlauf der Ist- und Sollbeschleunigung und in
Fig. 6c der Verlauf der Vorgabewerte des Fahrers αSollF und
des Reglers αSollR. Zunächst sei eine Betriebssituation
angenommen, in der der Fahrer das Fahrpedal vollständig
betätigt, so daß die Geschwindigkeit durch den
Beschleunigungsregler an die Begrenzungsgeschwindigkeit
herangeführt wird. Dies erfolgt durch Regelung der
Istbeschleunigung auf die Sollbeschleunigung gemäß Fig. 6b
vor dem Zeitpunkt T1. Kurz vor dem Zeitpunkt T1 nimmt der
Fahrer Gas weg, so daß der Fahrervorgabewert unter den
Reglervorgabewert fällt. Unterschreitet der
Fahrervorgabewert den Reglerwert um einen bestimmten Betrag
zum Zeitpunkt T1, wird die erfindungsgemäße
Obergrenzenbestimmung des Reglerwertes gestartet. Infolge
der Rücknahme des Fahrpedals sinkt die Geschwindigkeit
zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 (entsprechend die
Beschleunigung), so daß die Reglerobergrenze abhängig von
der größer werdenden Geschwindigkeitsdifferenz ansteigt. Zum
Zeitpunkt T2 trete der Fahrer das Fahrpedal wieder durch, so
daß der Regler zum Zeitpunkt T2 wieder im Regelbereich
eintritt. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhöht sich
unter der Wirkung des Beschleunigungsreglers und schwingt
schließlich auf die Sollgeschwindigkeit ein. Durch die
erfindungsgemäße Vorgehensweise startet der Regler zum
Zeitpunkt T2 beim Wiedereintritt in seinen Regelbereich mit
geeigneten Startwerten, die ein Über- oder Unterschwingen
wirksam verhindern.
Claims (10)
1. Verfahren zur Regelung bzw. Begrenzung der
Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, wobei durch einen Regler
die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine vorgegebene
Geschwindigkeit begrenzt bzw. geregelt wird, wobei in
wenigstens einem Betriebszustand der Regelbereich des
Reglers verlassen wird und nach diesem Betriebszustand
wieder in den Regelbereich eingetreten werden kann, dadurch
gekennzeichnet, daß der Regler bei Wiedereintreten in seinen
Regelbereich mit einem Startwert startet, der den
Geschwindigkeitsverlauf während des wenigstens einen
zurückliegenden Betriebszustands berücksichtigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mit Verlassen des Regelbereichs ein Grenzwert für das
Ausgangssignal des Reglers abhängig von der
Geschwindigkeitsdifferenz, die außerhalb des Regelbereichs
entsteht, festgesetzt wird und der Reglerausgangswert auf
diesen Grenzwert begrenzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
dieser Grenzwert eine Obergrenze des Reglers ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mit Verlassen des Regelbereichs
der aktuelle Reglerausgangswert bzw. der Solleinstellwert
sowie die Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs abgespeichert
werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Obergrenze für den
Reglerausgang ausgehend von gespeicherten Startwerten, die
die Situation bei Verlassen des Regelbereichs
repräsentieren, nach Maßgabe der Geschwindigkeitsdifferenz
außerhalb des Regelbereichs verändert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsdifferenz die
Differenz zwischen der mit Verlassen des Regelbereichs
gespeicherten Geschwindigkeit und der aktuellen
Geschwindigkeit oder die Differenz der Sollgeschwindigkeit
und der aktuellen Geschwindigkeit ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Regler auf der Basis der
Differenz zwischen Soll- und Istgeschwindigkeit oder einer
aus der Istgeschwindigkeit abgeleiteten Soll- und
Istbeschleunigung arbeitet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Regelbereich verlassen wird,
wenn der Einstellvorgabewert durch den Fahrer kleiner als
der durch den Regler ist oder die Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen Soll- und Istgeschwindigkeit einen vorgegebenen
Schwellwert überschreitet.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem wenigstens einen
Betriebszustands ein die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
beeinflussendes Stellelement abhängig von der Vorgabe des
Fahrers, innerhalb des Regelbereichs abhängig von der
Vorgabe des Reglers eingestellt wird.
10. Vorrichtung zur Regelung bzw. Begrenzung der
Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, mit einem Regler, welcher
die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine vorgegebene
Geschwindigkeit begrenzt bzw. einregelt, wobei in wenigstens
einem Betriebszustand der Regelbereich verlassen wird und
nach Abschluß dieses Betriebszustand wieder in den
Regelbereich eingetreten werden kann, dadurch
gekennzeichnet, daß der Regler bei Wiedereintreten in den
Regelbereich mit einem Startwert startet, welcher den
Geschwindigkeitsverlauf während des wenigstens einen,
zurückliegenden Betriebszustands nach Verlassen des
Regelbereichs berücksichtigt.
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