DE4115647B4

DE4115647B4 - Steuersystem in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE4115647B4
Application number: DE19914115647
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr.-Ing. Lieberoth-Leden
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2011-05-15
Also published as: JPH05187277A; JP3313756B2; DE4115647A1

Abstract

Steuersystem in einem Fahrzeug,
– mit Meßeinrichtungen zur Erfassung von veränderlichen Größen, wie Betriebsgrößen des Motors und/oder des Fahrzeugs sowie des Fahrerwunsches,
– mit einer Steuereinheit,, die auf der Basis wenigstens einer der veränderlichen Größen, besonders des Fahrerwunsches, unter Berücksichtigung von Betriebsgrößen des Motors bzw. des Fahrzeugs wenigstens eine Steuerfunktion ausführt, und die auf wenigstens einen Betriebsparameter einwirkt,
– wobei wenigstens zwei Meßeinrichtungen vorhanden sind, die zumindest teilweise zueinander in fester Beziehung stehende veränderliche Größen erfassen oder zumindest teilweise zueinander redundant sind,
– mit Mittel zur Überwachung des Steuerungsystems anhand der von diesen wenigstens zwei Meßeinrichtungen erfaßten veränderlichen Größe bzw. Größen,
dadurch gekennzeichnet, daß
– im Fehlerfall die Änderungsgeschwindigkeit des Betriebsparameters durch begrenzte Ausführung des Fahrerwunsches begrenzt wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
In der Regel umfassen Steuersysteme in Fahrzeugen unter anderem Meßeinrichtungen zur Erfassung von Betriebsgrößen des Motors und/oder des Fahrzeugs, sowie eine Steuereinheit, die auf der Basis der erfaßten Betriebsgröße wenigstens eine Steuerfunktion ausführt, und die auf wenigstens einen Betriebsparameter des Motors und/oder Fahrzeugs einwirkt. Zur Überwachung des Steuersystems bzw. der Meßeinrichtungen kann eine Betriebsgröße bzw. Betriebsgrößen ausgewertet werden, die von wenigstens zwei Meßeinrichtungen erfaßt wird, und die zumindest teilweise zueinander in fester Beziehung stehen oder zumindest teilweise zueinander redundant sind.

Derartige Maßnahmen sind beispielsweise aus der DE-OS 35 10 173 (US-A 4 603 675) bekannt. Dort wird ein leistungsbestimmendes Element des Kraftfahrzeugs in Form einer Lageregelung unter Einwirkung auf den Betriebsparameter Drosselklappenstellung oder Einspritzpumpenstellung in Abhängigkeit eines vom Fahrer über ein Bedienelement vorgegebenen Werts, d.h. des Fahrerwunsches geregelt. Aus Sicher heitsgründen sind zur Erfassung der Position dieses Bedienelementes zwei, zumindest teilweise redundante Meßeinrichtungen bzw. Sensoren vorgesehen. Das Steuersystem wird dabei anhand der Meßsignale der Meßeinrichtungen durch gegenseitigen Vergleich zur Erhöhung seiner Betriebssicherheit überwacht. Im Fehlerfall wird eine Anzeigevorrichtung aktiviert.

Bei elektronischen Gaspedalsystemen mit redundant ausgelegten Meßeinrichtungen kann auch, wie der WO-A 90/07054 zu entnehmen ist, vorgesehen sein, im Fehlerfall die Steuerungsfunktionen unter Umschaltung auf die zweite, redundante Meßeinrichtung und eingeschränktem Leistungsvermögen im gesamten Betriebsbereich fortzuführen, wobei die Steuerungsfunktionen im Normalfall im wesentlichen auf der Basis des Meßsignals der ersten Meßeinrichtung erfolgt sind.

Aus der DE-OS 31 45 732 ist bekannt, zur Überwachung einer eine Betriebsgröße des Motors und/oder des Kraftfahrzeugs erfassende Meßeinrichtung eines Steuersystems in einem Kraftfahrzeug das Meßsignal mit einem Hilfsignal zu vergleichen, welches von einer zweiten Meßeinrichtung erzeugt wird, deren erfaßte Betriebsgröße zu der von der ersten Meßeinrichtung erfaßten Betriebsgröße in einem bestimmten Zusammenhang steht. Bei erkanntem Fehler der ersten Meßeinrichtung kann ein auf dem Ausgangssignal der zweiten Meßeinrichtung basierender Notfahrbetrieb unter Leistungsbeschränkung im gesamten Betriebsbereich eingeleitet werden.

Diese Maßnahmen zeigen auf, daß die in der Regel im Fehlerfall vorgenommenen Notfahrmaßnahmen durch die Leistungsbeschränkung des Motors die Fahreigenschaften und die Verfügbarkeit des Kraftfahrzeugs oft unnötigerweise einschränken. Der Verfügbarkeit der Fahrzeug wird nur ungenügend Rechnung getragen.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, den Notfahrbetrieb eines Steuersystems in einem Fahrzeug derart auszugestalten, daß sowohl einer größtmöglichen Betriebssicherheit als auch einer größtmöglichen Verfügbarkeit Rechnung getragen wird.

Dies wird bei einem gattungsgemäßen Steuersystem dadurch erreicht, daß im Fehlerzustand die Änderungsgeschwindigkeit des Betriebsparameters durch begrenzte Ausführung des Fahrerwunsches begrenzt wird.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise sichert eine hohe Verfügbarkeit unter Berücksichtigung notweniger Sicherheitsaspekte im Fehlerfall des Steuerungsystems.

Insbesondere erlaubt die erfindungsgemäße Vorgehensweise bei ausfallenden Sensorinformationen, wenn gleichbedeutende und/oder Ersatzinformationen vorhanden sind, einen sicheren Notfahrbetrieb, ohne die Verfügbarkeit des Fahrzeugs ungebührlich einzuschränken.

Besondere Vorteile zeigen sich im Zusammenhang mit elektronischen Gaspedalsystemen, bei denen die die Steuerungsfunktionen bestimmenden Stellungsinformationen von Bedienelement und/oder leistungsbestimmendem Element durch zwei zumindest teilweise redundante Meßeinrichtung erfaßt werden. Fällt eine dieser Meßeinrichtungen aus, so wird der mit der anderen Meßeinrichtung erfaßte Fahrerwunsch in Richtung einer Leistungserhöhung beschränkt, während er in Richtung Leistungsverminderung uneingeschränkt oder auf einen anderen Wert beschränkt berücksichtigt werden kann.

Eine vorteilhafte Realisierung des Gedankens der Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzung ist eine entsprechende Begrenzung der Anstiegsgeschwindigkeit des Sollwerts der Regelung für das leistungsbestimmende Element, der Stellgröße, der Regelabweichung oder entsprechende Beeinflussung des Reglers selbst.

Vorteilhaft ist auch die Realisierung dieses Gedankens durch Begrenzung der Beschleunigung des Fahrzeugs selbst.

Ungewolltes Gasgeben im Falle eines Defektes auch der zweiten Meßeinrichtung wird vorteilhaft dadurch berücksichtigt, daß bei Betätigung der Bremse eine Steuerfunktion eingeleitet wird, die dem Leerlaufbetrieb des Motors entspricht. Der Sollwert wird dabei auf einen Leerlaufwert gesetzt.

Weitere Vorteile ergeben sich durch eine von Betriebsgrößen des Motors oder des Kraftfahrzeugs abhängigen Wahl der Größe der Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzung. Dabei eignet sich insbesondere Drehzahl, Gangstellung, Drehmoment, etc..

Die Drehzahlabhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeit hat den Vorteil, daß bei niedrigen Drehzahlen, z.B. beim Annähern an einen Zebrastreifen, wenn der Motor in der Lage ist, eine große Drehmomentänderung abzugeben, die Änderungsgeschwindigkeit gering ist, während andererseits bei höheren Drehzahlen eine schnellere Reaktion des Systems erfolgt. Ferner kann eine Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit vorgesehen werden.

Bei Berücksichtigung der Gangstellung ergeben sich in diesem Zusammenhang weitere vorteilhafte Wirkungen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Unteransprüchen.

Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigt 1 in Form eines Blockschaltbildes eine Übersicht über ein Steuersystem, in dem die erfindungsgemäße Vorgehensweise verwirklicht ist. 2 zeigt ein Übersichtsflußdiagramm als Beispiel einer Realisierung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise in Form eines Rechenprogramms, während in 3 ein Beispiel einer Betriebsgrößenabhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzung dargestellt ist. 4 schließlich zeigt Zeitdiagramme, die die Auswirkungen der erfindungsgmäßen Vorgehensweise auf beispielhafte Signalverläufe zeigen.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
1 zeigt ein Steuersystem 10, welches im wesentlichen einen Rechenbereich 12, einen Speicherbereich 14 sowie einen Ein-/Ausgabebereich 16 umfaßt. Diese drei Bereiche sind über ein Leitungs- bzw. Bussystem 18 miteinander verbunden, das den Informationsaustausch zwischen diesen einzelnen Bereichen des Steuersystems 10 sicherstellt.
Das Steuersystem 10 bzw. der Ein-/Ausgabebereich 16 verfügt über die folgenden Eingänge; eine erste Eingangsleitung 20 und eine zweite Eingangsleitung 22 führt dem Ein-/Ausgabebereich 16 von einem ersten Stellungsgeber 24 und einem zweiten Stellungsgeber 26, welche beide über eine Verbindung 28 mit einem vom Fahrer betätigbaren Bedienelement 30 verbunden sind, Informationen über die Stellung dieses Bedienelements, d.h. über den Fahrerwunsch zu; eine dritte Eingangsleitung 32 verknüpft den Ein-/Ausgabebereich 16 mit einem Meßelement 34, welches über eine Verbindung 36 mit Bremspedal 38 des Kraftfahrzeugs verbunden ist, und führt Informationen über den Betätigungszustand der Bremse; weitere Eingangsleitungen 40 bis 42 verbinden den Ein-/Ausgabebereich 16 mit Meßeinrichtungen 44 bis 46, welche Betriebsgrößen des Motors bzw. des Kraftfahrzeugs erfassen; zwei Eingangsleitungen 48 und 50 verknüpfen den Ein-/Ausgabebereich 16 mit zwei weiteren Stellungsgebern 52 und 54, die über die Verbindung 56 mit einem leistungsbestimmenden Element 58 des nicht dargestellten Motors verbunden sind.
Die Ausgangsleitung 60 verbindet dabei zu Steuerzwecken den Ein-/Ausgabebereich 16 mit dem leistungsbestimmenden Element 58, während weitere Ausgangsleitungen 62 bis 64 den Ein-/Ausgabebereich 16 mit weiteren Organen 66 bis 68 zur Durchführung weiterer Steuerungsfunktionen verbindet.
Die die Stellung des Bedienelements erfassenden Meßeinrichtungen 24 und 26 sind zueinander zumindest teilweise redundant. Dies bedeutet, daß beide Meßeinrichtungen ein Maß für die Stellung des Bedienelements erzeugen. In konkreten Ausführungsformen kann es sich dabei um zwei identische Meßeinrichtungen handeln, ferner um Meßeinrichtungen die unterschiedliche Wertebereiche der Stellung erfassen. Die genannten Wertebereiche überlappen sich dabei auf vorgegebene Weise. Ferner kann eine Meßeinrichtung als Schaltelement ausgeführt sein, während die andere die Stellung des Bedienelements kontinuierlich erfaßt. Die Meßeinrichtungen 24 und 26 können dabei beispielsweise als Potentiometer und/oder als berührungsloser Stellungsgeber ausgeführt sein. Diese Aussagen gelten entsprechend für die Meßeinrichtungen 52 und 54 des leistungsbestimmenden Elements 58.
Die Betätigung des Bremspedals 38 durch den Fahrer wird von der Meßeinrichtung 34 erfaßt, welche entweder der dem Fachmann geläufige Bremslichtschalter oder ein die Stellung des Bremspedals anzeigender Stellungsgeber ist.
Die über die Eingangsleitungen 40 bis 42 von den Meßeinrichtungen 44 bis 46 zugeführten Betriebsgrößen des Motors bzw. des Kraftfahrzeugs sind im Zusammenhang mit dem beschriebenen elektronischen Gaspedalsystem dem Fachmann geläufig. Es handelt sich dabei beispielsweise um Drehzahl, Motortemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit, Batteriespannung, ASR-MSR-Eingriffssignale, Gangstellung, etc.
Das mit 58 bezeichnete leistungsbestimmende Element kann eine elektronisch betriebene Drosselklappe oder eine elektrisch verstellbare Einspritzpumpe sein. Die anderen Organe 66 bis 68 betreffen Einrichtungen beispielsweise zur Zumessung von Kraftstoff, zur Einstellung des Zündzeitpunktes, zur Getriebesteuerung, zur Fehleranzeige, etc.
Das in 1 skizzierte Steuersystem 10 wurde als elektronisches Gaspedalsystem beschrieben. Die nachfolgend geschilderte erfindungsgemäße Vorgehensweise ist jedoch nicht auf die Anwendung in einem solchen System beschränkt, sondern ist auf alle die Steuersysteme anwendbar, denen wenigstens zwei, die gleichen Informationen beinhaltende Meßsignale zugeführt werden. Dabei ist insbesondere auch an Hilfsdrehzahlsignale, teilweise redundante Fahrzeuggeschwindigkeitssignale oder ähnliches zu denken.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch in Verbindung mit z.B. Elektroantrieben anwendbar ist.
Die Funktionsweise der in 1 gezeigten Anordnung ergibt sich wie folgt. Aus dem beispielsweise über die Eingangsleitung 20 zugeführtem Stellungssignal wird in Verbindung mit den über die Eingangsleitungen 40 bis 42 zugeführten Betriebsgrößenwerten ein Sollwert für die Lage des leistungsbestimmenden Elements 58 gebildet. Dieser Sollwert wird mit z.B. dem von der Meßeinrichtung 52 erfaßten und über die Leitung 50 zugeführten Stellungswert des leistungsbestimmenden Elements 58 verglichen und durch bekannte Reglergleichungen eine Stellgröße erzeugt, welche über die Leitung 60 das leistungsbestimmende Element 58 im Sinne einer Angleichung des Ist- an den Sollwert einstellt.
Die in diesem Beispiel dann über die Leitungen 22 bzw. 48 von den Meßeinrichtungen 26 bzw. 54 zugeführten zumindest teilweise redun danten Stellungssignalen dienen zur Überwachung der vorstehend beschriebenen, die Steuerfunktionen tragenden Meßeinrichtungen bzw. Stellungssignale.
In anderen Ausführungsformen ist zur Ermittlung des Sollwertes oder des Istwertes ein Minimal- oder ein Mittelwert der von der Meßeinrichtungen 24 und 26 bzw. 52 und 54 erzeugten Stellungssignale vorgesehen. In jeden dient immer jeweils eines der Signale zu Überwachungszwecken.

Da elektronische Gaspedalsysteme bekanntlicherweise sicherheitsrelevant sind, das heißt bei einem Fehler, insbesondere der den Sollwert bestimmenden Meßeinrichtung ungewollt Gas geben können, ist diese Überwachung der Meßeinrichtungen notwendig. Dabei werden die Stellungssignale der Meßeinrichtungen 24 und 26 bzw. 52 bis 54 sowohl untereinander als auch gegenseitig verglichen und auf Plausibilität überprüft. Sind diese Werte zueinander unplausibel, so wird auf einen Fehlerzustand geschlossen, der beispielsweise über eines der Organe 66 bis 68 angezeigt wird und zu dem nachfolgend beschriebenen Notfahrbetrieb führt. Derartige Plausibilitätsmaßnahmen sind im eingangs genannten Stand der Technik der DE-OS 35 10 173 (US-PS 4 603 675) beschrieben.

Bei erkanntem Fehlerzustand leitet das Steuersystem einen elektronischen Notfahrbetrieb ein. Dabei wird die Fehlerüberwachung der Meßeinrichtungen untereinander abgeschaltet und die Steuerungsfunktion lediglich im vorteilhaften Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit der zu Überwachungszwecken eingeführten Meßeinrichtung bzw. deren Stellungssignal geführt.
In diesem Fall wird der mit dieser einzelnen Meßeinrichtung erfaßte Fahrerwunsch wenigstens in Richtung einer Leistungserhöhung beschränkt, in vorteilhafter Weise in Richtung einer Leistungsvermin derung uneingeschränkt akzeptiert. Dies bedeutet, daß beim Gasgeben durch den Fahrer das leistungsbestimmende Element nicht so schnell wie möglich dem Fahrerwunsch nachgeführt wird, sondern dies mit einer begrenzten Änderungsgeschwindigkeit vorgenommen wird. Die Begrenzung der Anstiegsgeschwindigkeit des leistungsbestimmenden Elements kann dabei auf verschiedene Weise erfolgen. Zum einen durch entsprechende Steuerung der Änderung des in Abhängigkeit der einzelnen Meßeinrichtung ermittelten Sollwerts für das leistungsbestimmende Element, durch Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der bestimmten Stellgröße, durch Beeinflussung der Reglergleichung über die Reglerkomponenten im Sinne einer langsamen Ausregelung oder durch Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung. In einem Ausführungsbeispiel hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Änderungsgeschwindigkeit des Sollwerts zu begrenzen bzw. zu steuern.
Alternativ ist die Begrenzung der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs vorgesehen.
Ist die Meßeinrichtung, deren Signal den Sollwert bestimmt, fehlerhaft, das heißt gibt das Fahrzeug ungewollt Gas, so ist es durch die Begrenzung der Anstiegsgeschwindigkeit dem Fahrer möglich, innerhalb einer gewissen Reaktionszeit die Bremse zu treten, so daß das leistungsbestimmende Element sofort in Richtung Leistungsverminderung im Sinne einer Leerlaufleistung verstellt wird. Wird die Bremse daraufhin wieder gelöst, gibt das System bei fehlerhaftem Sensor unter Berücksichtigung der begrenzten Anstiegsgeschwindigkeit wieder Gas.
Weiterhin ist vorgesehen, daß die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit abhängig von Betriebsgrößen, die über die die Eingangsleitungen 40 bis 42 zugeführt werden, vorgenommen wird. Dabei ist insbesondere eine Motordrehzahlabhängigkeit, an eine Gangstellungsab hängigkeit, usw. vorgesehen. Durch die Drehzahlabhängigkeit der Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit wird bei niedrigen Drehzahlen, das heißt im Niedriglastbereich, wenn der Motor ein hohes Drehmoment abzugeben in der Lage ist, eine geringe Änderungsgeschwindigkeit, bei höheren Lastzuständen eine weniger starke oder keine Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit vorgenommen. Eine direkte Drehmomentenabhängigkeit der Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit ist ebenfalls vorteilhaft.
Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen sind nun anhand 2 als Flußdiagramm eines im Rechenbereich 12 ablaufenden Programmes verdeutlicht. Dabei zeigt 2a den normalen Programmverlauf.
Nach Start des Programms werden die einzulesenden Daten der Betriebsgrößen sowie der Stellungssignale im Schritt 100 eingelesen, die vorstehend beschriebene Überwachung der Meßeinrichtung wird dann im Schritt 102 durchgeführt. Im darauffolgenden Abfrageschritt 104 wird durch Vergleich der Meßsignalwerte der Meßeinrichtungen zueinander auf einen vorgegebenen Toleranzbereich überprüft, ob im Schritt 102 ein Fehler im Bereich der Meßeinrichtungen erkannt wurde. Ist dies nicht der Fall, wird gemäß Schritt 106 der Sollwert (α_soll) für die Lage des leistungsbestimmenden Elements auf der Basis des dafür vorgesehenen Stellungswert berechnet und die Regeldifferenz aus Sollwert und dem aus dem dafür vorgesehen Stellungswert des leistungsbestimmenden Elements ermittelt. Danach wird im Schritt 108 nach bekannten Reglergleichungen eine Stellgröße im Sinne einer Einregelung des Ist- auf den Sollwert berechnet und im Schritt 110 diese berechnete Stellgröße an das leistungsbestimmende Element abgegeben. Daraufhin wird der Programmteil mit Schritt 100 beginnend wiederholt. Wurde im Abfrageschritt 104 jedoch ein Fehlerzustand im Bereich der Meßeinrichtungen oder ihren Zuleitungen erkannt, so wird mit 2b fortgefahren.
Dort wird in einem ersten Schritt 112 aus den eingelesenen Betriebsgrößen ein Sollwert α soll1 für die Stellung des leistungsbestimmenden Elements im Fehlerfall im Bereich der Stellungserfassung des Bedienelements auf der Basis des zur Überwachung der Meßeinrichtungen vorgesehenen Stellungswert berechnet. Danach wird im Schritt 114 überprüft, ob der im Schritt 112 berechnete Sollwert größer als der Istwert der Position des leistungsbestimmenden Elements ist. Im Falle eines Fehlerzustandes im Bereich der Stellungserfassung des leistungsbestimmenden Elements wird der Istwert auf der Basis der überwachenden Meßeinrichtung gebildet. Ist der Sollwert größer als der Istwert, so wird gemäß Schritt 116 der Sollwert α soll auf den Istwert gesetzt und im Schritt 117 eine Betriebsgröße eingelesen, z.B. die Drehzahl, die Gangstellung oder das Drehmoment, zur Bestimmung der Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzung. Im Schritt 118 aus einem Kennfeld oder Kennlinie die für den jeweiligen Betriebsgröße vorgesehene Grenzwert der Änderungsgeschwindigkeit des Sollwerts für die Stellung des leistungsbestimmenden Elementes in Form eines Erhöhungsbetrag Δ für den Sollwert ausgelesen, worauf im Schritt 121 dieser Sollwert um einen gewissen Erhöhungsbetrag erhöht wird, nachdem im Abfrageschritt 120 überprüft wurde, daß der im Schritt 112 bestimmte Sollwert α_soll1 nicht erreicht oder überschritten wurde. Im anderen Fall würde Schritt 121 ausgelassen werden.
Diese Maßnahmen führen zu einer stufenweisen, allmählichen Erhöhung des Sollwert, die durch die Vorgabe des Erhöhungsbetrags einer Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit des leistungsbestimmenden Elements entspricht. Alternativ kann in einem anderen Ausführungsbeispiel eine Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit durch deren Erfassung und durch entsprechende Steuerung der Sollwertänderung vorgenommen werden. Auch eine Vorgabe der Schrittlänge kann sich in einem Ausführungsbeispiel als vorteilhaft erweisen.
Im Schritt 124 wird die Bremsbetätigung erfaßt. Liegt eine Bremsbetätigung vor, was mittels Abfrageschritt 125 erkannt wird, so wird der Sollwert auch bei ausgelenktem Fahrpedal auf einen Leerlaufwert und damit das leistungsbestimmende Element in eine seiner Leerlaufposition entsprechende Position überführt (Schritt 126). Danach und im Falle einer negativen Antwort im Schritt 124 folgt die Bestimmung der Stellgröße durch eine bekannte Reglergleichung im Schritt 128. Danach wird die bestimmte Stellgröße an die Stelleinrichtung für das leistungsbestimmende Element ausgegeben (Schritt 128). Unter Erfassung der Betriebsgrößen von Meßeinrichtungen 22 bis 54 im Schritt 130 wird der Programmteil beginnend mit Schritt 117 wiederholt.
Ist in Schritt 114 erkannt worden, daß der Sollwert kleiner als der Istwert der Stellung für das leistungsbestimmende Element ist, so wird direkt mit Schritt 132 fortgefahren und die Regelung unter Berechnung und Ausgabe der Stellgröße derart durchgeführt, daß das leistungsbestimmende Element so schnell wie möglich dem Sollwert nachgeführt wird. Nach Schritt 132 wird in Schritt 134 die die Meßgrößen wieder eingelesen und der Programmteil beginnend mit Schritt 114 wiederholt.
In der 2b ist die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit am Beispiel einer Sollwertsteuerung beschrieben. Alternativ kann in analoger Weise eine Begrenzung der Stellgröße, eine Beeinflussung der Änderungsgeschwindigkeit der Stellgröße durch Eingriff in die Reglergleichung etc. erfolgen.
Die Bestimmung des Erhöhungswert für den Sollwert im Sinne einer Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit erfolgt anhand einer gespeicherten Kennlinie bzw. einem gespeicherten Kennfeld, welches in 3 skizziert ist. Dabei ist auf der vertikalen Achse der Erhöhungwert bzw. der Grenzwert der Änderungsgeschwindigkeit aufgetragen, während auf der horizontalen Achse die jeweilige Betriebsgröße, beispielsweise die Drehzahl des Motors aufgetragen ist. Die Darstellung in 3 macht deutlich, daß kleine Werte der Betriebsgröße der Grenzwert der Änderungsgeschwindigkeit klein ist, während für große Werte der Betriebsgröße dieser ansteigt. Dies ermöglicht die vorstehend genannte vorteilhafte Wirkung, daß in Betriebsbereichen, in denen ein großes Drehmoment des Motors zur Verfügung steht die Änderungsgeschwindigkeit des leistungsbestimmenden Elements betragsmäßig kleiner ist als in Betriebsbereichen, in denen die Änderung des zur Verfügung stehenden Drehmomentes vergleichsweise kleiner ist.
In 4 sind die Auswirkungen der erfindungsgemäßen Maßnahmen auf die beteiligten Signalverläufe dargestellt.
4a zeigt ein Zeitdiagramm der Stellung des vom Fahrer betätigbaren Bedienelements, wobei auf der vertikalen Achse die Fahrpedalstellung, auf der horizontalen Achse die Zeit aufgetragen ist. Ausgehend von einer Stellung α₁ betätigt der Fahrer das Fahrpedal zum Zeitpunkt t₀ sprungartig auf einen Wert α₂.
Im vorgenannten Fehlerfall wird nun die Änderungsgeschwindigkeit des leistungsbestimmenden Elements begrenzt durch Steuerung des Sollwerts. Dies ist in 4b dargestellt, in der auf der vertikalen Achse der Sollwert für die Stellung des leistungsbestimmenden Elements, auf der horizontalen Achse ebenfalls die Zeit aufgetragen ist. Ausgehend von einer Stellung α'₁ steigt die Position des leistungsbestimmenden Elements ab dem Zeitpunkt t₀ allmählich zum Endwert α'₂ an, der dem Fahrpedalwert α₂ entspricht. Strichliert sind steilere Änderungsverläufe eingezeichnet, welche in Abhängigkeit der Betriebsgröße, beispielsweise der Drehzahl, vorkommen. Mit steigender Betriebsgröße wird der Verlauf des Sollwerts leistungsbestimmenden Elementes steiler.
4c zeigt die Auswirkungen der erfindungsgemäßen Maßnahmen auf die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Ausgehend von einem Wert v₁ steigt die Fahrgeschwindigkeit entsprechend der Änderung der Stellung des leistungsbestimmenden Elementes allmählich auf einen Endwert v₂ an, wobei die Steilheit der Änderung abhängig von der vorgenannten Betriebsgröße ist.

Claims

Steuersystem in einem Fahrzeug, – mit Meßeinrichtungen zur Erfassung von veränderlichen Größen, wie Betriebsgrößen des Motors und/oder des Fahrzeugs sowie des Fahrerwunsches, – mit einer Steuereinheit,, die auf der Basis wenigstens einer der veränderlichen Größen, besonders des Fahrerwunsches, unter Berücksichtigung von Betriebsgrößen des Motors bzw. des Fahrzeugs wenigstens eine Steuerfunktion ausführt, und die auf wenigstens einen Betriebsparameter einwirkt, – wobei wenigstens zwei Meßeinrichtungen vorhanden sind, die zumindest teilweise zueinander in fester Beziehung stehende veränderliche Größen erfassen oder zumindest teilweise zueinander redundant sind, – mit Mittel zur Überwachung des Steuerungsystems anhand der von diesen wenigstens zwei Meßeinrichtungen erfaßten veränderlichen Größe bzw. Größen, dadurch gekennzeichnet, daß – im Fehlerfall die Änderungsgeschwindigkeit des Betriebsparameters durch begrenzte Ausführung des Fahrerwunsches begrenzt wird.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit den Betriebsparameter durch eine Regelung einstellt und die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit durch entsprechende Begrenzung des von der Stellung eines Bedienelements abgeleiteten Fahrerwunsches erfolgt.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit bei einer Veränderung des Betriebsparameters in Richtung einer Leistungserhöhung des Motors erfolgt, in Richtung einer Leistungsverminderung eine andere oder keine Begrenzung erfolgt.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit durch entsprechende Steuerung des Sollwerts für die Einstellung des Betriebsparameter erfolgt.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit von Betriebsgrößen, wie Drehzahl oder Drehmoment des Motors, abhängig gewählt wird.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsparameter die Stellung eines leistungsbestimmenden Element eines Motors, wie eine Drosselklappe oder eine Einspritzpumpe, ist.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der Sollwert eines Lageregelkreises schrittweise, stufenförmig bei Veränderung in Richtung einer Leistungserhöhung verändert wird, wobei die Stufenhöhe bzw. die Schrittlänge betriebsgrößenabhängig ist, oder daß die Änderungsgeschwindigkeit geregelt begrenzt wird.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall zweier zueinander redundanter Meßeinrichtungen zur Stellungserfassung des Bedienelements oder des leistungsbestimmenden Elements im Fehlerfall die Steuerungsfunktion auf der Basis einer der Meßeinrichtungen unter Verzicht auf Überwachung durchgeführt wird.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bremsbetätigung der Sollwert für die Dauer der Bremsbetätigung auf einen Leerlaufwert gesetzt wird.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit des Betriebsparameters durch Begrenzung der Beschleunigung des Fahrzeugs erfolgt, oder daß eine Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung, der Stellgröße oder eine entsprechende Beeinflussung der Reglerparameter erfolgt.