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Die Erfindung geht von einem Verfahren
und von einer Vorrichtung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines
Fahrzeugs nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
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Aus der
DE 41 23 110 ist bereits eine Einrichtung
zur Fahrgeschwindigkeitsregelung in einem Kraftfahrzeug bekannt,
wobei das Kraftfahrzeug mit einem Antriebsaggregat nebst Leistungsstellglied und
einer Bremse ausgerüstet
ist. Die Einrichtung umfasst eine Vorrichtung, der Signale für eine vom Fahrer
wählbare
Sollgeschwindigkeit und mittels eines Abstandssensors, der den Abstand
zu einem vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis, insbesondere einem
weiteren fahrenden Fahrzeug, erfasst, gewonnene Signale für eine sicherheitsbedingte
Sollgeschwindigkeit zugeführt
werden, zur Auswahl der kleinsten Sollgeschwindigkeit als aktuelle
Sollgeschwindigkeit und zur Gewinnung von Betätigungssignalen für das Leistungsstellglied
oder die Bremse bei Abweichung zwischen Ist- und aktueller Sollgeschwindigkeit.
Der Vorrichtung werden ferner in fahrzeugexternen Verkehrsführungseinrichtungen
erzeugte Signale für
zulässige
Maximalgeschwindigkeiten als zulässige
Sollgeschwindigkeit zugeführt.
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Weiterhin sind den Reibkontakt zwischen Fahrzeugrädern und
Straße
berücksichtigende
Signale für
danach vertretbare Maximalgeschwindigkeiten, also reibwertbedingte
Sollgeschwindigkeit, der Vorrichtung zuführbar. Die Vorrichtung ist
zur Auswahl der kleinsten einer dieser Sollgeschwindigkeiten als
aktuelle Sollgeschwindigkeit eingerichtet.
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Vorteile der
Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit den Merkmalen der unabhängigen
Ansprüche
haben demgegenüber den
Vorteil, dass die Regelung der Fahrgeschwindigkeit während eines
Eingriffs einer Antriebsschlupfregelung in eine Antriebsleistung
des Fahrzeugs deaktiviert wird und dass der Sollwert für die Fahrgeschwindigkeit
nach dem Eingriff der Antriebsschlupfregelung reduziert wird. Auf
diese Weise kann die Regelung der Fahrgeschwindigkeit nach Beendigung des
Eingriffs der Antriebsschlupfregelung ohne weitere Benutzervorgabe
wieder aktiviert werden. Dabei wird durch den reduzierten Sollwert
für die
Fahrgeschwindigkeit eine höhere
Fahrsicherheit gewährleistet
und ein erneuter Eingriff der Antriebsschlupfregelung weniger wahrscheinlich.
Auf diese Weise wird ein Komfortgewinn ohne Sicherheitsverlust für den Fahrer
erreicht. Der Fahrer kann auch bei widrigen Straßenverhältnissen mit Fahrgeschwindigkeitsregelung
fahren, die auch nach kurzzeitiger Deaktivierung während des
Eingriffs der Antriebsschlupfregelung ohne weitere Betätigung des
Fahrers wieder eingeschaltet werden kann mit sicherheitsbedingt
reduziertem Sollwert für
die Fahrgeschwindigkeit.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruchs angegebenen
Verfahrens möglich.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der Sollwert für
die Fahrgeschwindigkeit höchstens
auf eine nach dem Eingriff der Antriebsschlupfregelung erreichte
Fahrgeschwindigkeit eingestellt wird. Ruf diese Weise kann die Auswirkung
des Eingriffs der Antriebsschlupfregelung auf die Fahrgeschwindigkeit für die Einstellung
des reduzierten Sollwertes voll berücksichtigt werden, so dass
bei erneuter Aktivierung der Fahrgeschwindigkeitsregelung mit dem
reduzierten Sollwert die Fahrsicherheit möglichst aufrechterhalten wird.
Ein erneuter Eingriff der Antriebsschlupfregelung wird dadurch erheblich
weniger wahrscheinlich.
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Außerdem kann eine zu starke
Reduzierung des Sollwertes verhindert werden, wenn der Sollwert etwa
auf die nach dem Eingriff der Antriebsschlupfregelung erreichte
Fahrgeschwindigkeit eingestellt wird, so dass sichergestellt ist,
dass das Fahrzeug möglichst
nahe am physikalischen Grenzbereich fährt. Um nach Beendigung des
Eingriffs der Antriebsschlupfregelung eine erneute Aktivierung des Fahrgeschwindigkeitsregelers
mit möglichst
hoher Fahrsicherheit zu garantieren, kann es vorteilhafterweise
vorgesehen sein, den Sollwert für
die Fahrgeschwindigkeit auf einen Wert einzustellen, der um eine
vorgegebene Differenz kleiner als die nach Eingriff der Antriebsschlupfregelung
erreichte Fahrgeschwindigkeit ist.
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Dabei kann diese vorgegebene Differenz
abhängig
von der nach Eingriff der Antriebsschlupfregelung erreichten Fahrgeschwindigkeit
gewählt
werden. Auf diese Weise lässt
sich die Fahrsicherheit nach erneutem Aktivieren der Fahrgeschwindigkeitsregelung
nach Beendigung des Eingriffs der Antriebsschlupfregelung fahrgeschwindigkeitsabhängig einstellen.
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Vorteilhaft ist es, wenn die vorgegebene
Differenz desto größer gewählt wird,
je größer die
Fahrgeschwindigkeit nach Eingriff der Antriebsschlupfregelung ist.
Auf diese Weise kann bei hohen Fahrgeschwindigkeiten aus Sicherheitsgründen eine
stärkere
Reduktion des Sollwertes für
die Fahrgeschwindigkeit durchgeführt
werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
die Regelung der Fahrgeschwindigkeit automatisch wieder aktiviert
wird, wenn der Eingriff der Antriebsschlupfregelung beendet ist.
Auf diese Weise wird der Komfort für den Fahrer erhöht, weil
er die Fahrgeschwindigkeitsregelung nach Eingriff der Antriebsschlupfregelung
nicht selbst wieder aktivieren muss und auch nicht selbst einen
neuen Sollwert für
die Fahrgeschwindigkeit vorgeben muss.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen
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1 ein
Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
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2 einen
Ablaufplan zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 kennzeichnet
1 eine Antriebsschlupfregelung eines Fahrzeugs, die mit einer Vorrichtung 5 zur
Regelung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs verbunden ist. Die
Vorrichtung 5 umfasst eine Steuerung 30, einen
Fahrgeschwindigkeitsregeler 25 und einen Schalter 10.
Die Antriebsschlupfregelung ist mit der Steuerung 30 verbunden.
Die Steuerung 30 steuert den Fahrgeschwindigkeitsregeler 25 und
den Schalter 10 an. Mit der Vorrichtung 5 ist eine
Geschwindigkeitsmessvorrichtung 20 verbunden, die einen
aktuellen Ist-Ge schwindigkeitswert VIST an einen ersten Regeleingang 35 des
Fahrgeschwindigkeitsreglers 25 abgibt. Über den Schalter 10 ist
die Geschwindigkeitsmessvorrichtung 20 oder eine Eingabeeinheit 15 mit
der Vorrichtung 5 verbindbar. Dabei ist über den
Schalter 10 entweder die Eingabeeinheit 15 oder
die Geschwindigkeitsmessvorrichtung 20 mit einem zweiten
Regeleingang 40 des Fahrgeschwindigkeitsreglers 25 verbindbar.
Auf diese Weise ist dem zweiten Regeleingang 40 entweder die
aktuelle Ist-Geschwindigkeit VIST der Geschwindigkeitsmessvorrichtung 20 oder
ein Eingabewert der Eingabeeinheit 15 zuführbar. Der
zweite Regeleingang 40 dient dabei der Vorgabe einer Sollgeschwindigkeit
VSOLL für
den Fahrgeschwindigkeitsregler 25. Zur Nachführung der
aktuellen Ist-Geschwindigkeit VIST an die Sollgeschwindigkeit VSOLL
gibt der Fahrgeschwindigkeitsregler 25 einen geeigneten
ersten Sollmomentenwert MSOLL1 an eine Motorsteuerung des Fahrzeugs
ab. Der erste Sollmomentenwert MSOLL1 wird von der Motorsteuerung 45 je
nach verwendetem Motortyp, beispielsweise durch geeignete Einstellung
des Zündwinkels,
der Einspritzzeit, der Füllung
u.s.w., in dem Fachmann bekannter Weise umgesetzt.
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Üblicherweise
gibt der Fahrer eines Fahrzeugs über
die Eingabeeinheit 15, beispielsweise einen Tempomatenhebel,
die Sollgeschwindigkeit VSOLL vor. Das bedeutet, dass die Steuerung 30 den
Schalter 10 üblicherweise
derart ansteuert, dass die Eingabeeinheit 15 mit dem zweiten
Regeleingang 40 verbunden ist. Die Darstellung der 1 ist rein funktional und
legt keine hardwaremäßige Aufteilung der
einzelnen Komponenten fest. So kann beispielsweise die Steuerung 30 Teil
der Motorsteuerung sein.
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In Abhängigkeit eines den Reibkontakt
zwischen den Fahrzeugrädern
und der Straße
repräsentierenden
und der Antriebsschlupfregelung 1 zugeführten Reibwertes RW gibt die
An triebsschlupfregelung 1 einen zweiten Sollmomentenwert
MSOLL2 an die Motorsteuerung 45 ab. Die Antriebsschlupfregelung 1 gibt
den zweiten Sollmomentenwert MSOLL2 beispielsweise nur dann an die
Motorsteuerung 45 ab, wenn der Reibwert RW einen vorgegebenen Schwellwert
unterschreitet. Der zweite Sollmomentenwert MSOLL2 ist dabei so
gewählt,
dass die Antriebsleistung des Fahrzeugs verringert wird, um wieder
einen Reibwert RW oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts zu erzielen
und ein Durchdrehen der angetriebenen Räder zu verhindern. Der kleinere
der beiden Sollmomentenwerte MSOLL1, MSOLL2 wird von der Motorsteuerung 45 umgesetzt.
Sinkt also der zweite Sollmomentenwert MSOLL2 unter den ersten Sollmomentenwert
MSOLL1 ab, so wird der zweite Sollmomentenwert MSOLL2 von der Motorsteuerung 45 umgesetzt
und nicht mehr der erste Sollmomentenwert MSOLL1. Dies entspricht
einer Deaktivierung der Fahrgeschwindigkeitsregelung. Diese kann
aktiv auch noch dadurch umgesetzt werden, dass die Antriebsschlupfregelung 1 die
Steuerung 30 dazu veranlasst, den Fahrgeschwindigkeitsregler 25 abzuschalten,
so dass dieser keinen Sollmomentenwert mehr an die Motorsteuerung 45 abgibt.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass von der Motorsteuerung 45 keine
Sollmomentenvorgabe des Fahrgeschwindigkeitsreglers 25 umgesetzt
wird. Auf diese Weise wird die Regelung der Fahrgeschwindigkeit durch
die Vorrichtung 5 während,
insbesondere für die
Dauer eines Eingriffs der Antriebsschlupfregelung 1 in
eine Antriebsleistung des Fahrzeugs deaktiviert und der zweite Sollmomentenwert
MSOLL2 von der Motorsteuerung 45 umgesetzt.
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Sobald der zweite Sollmomentenwert MSOLL2
von der Motorsteuerung 45 umgesetzt wurde, ist der Eingriff
der Antriebsschlupfregelung 1 auf die Sollmomentenwertvorgabe
für die
Motorsteuerung 45 beendet. Bereits während oder auch nach dem Eingriff
der Antriebsschlupfregelung 1 kann die Steuerung 30 den
Schalter 10 derart ansteuern, dass er die Ge schwindigkeitsmessvorrichtung 20 mit
dem zweiten Regeleingang 40 verbindet. Auf diese Weise steht
am zweiten Regeleingang 40 als Sollgeschwindigkeit VSOLL
die aktuelle Istgeschwindigkeit VIST des Fahrzeugs. Sobald der Eingriff
der Antriebsschlupfregelung 1 beendet ist, informiert die
Antriebsschlupfregelung 1 die Steuerung 30 entsprechend.
Die Steuerung 30 aktiviert dann wieder den Fahrgeschwindigkeitsregler 25,
der den nach Beendigung des Eingriffs der Antriebsschlupfregelung 1 vorliegenden
aktuellen Istgeschwindigkeitswert VIST als neue Sollgeschwindigkeitsvorgabe
erhält.
Anschließend
kann die Steuerung 30 den Schalter 10 wieder veranlassen,
die Eingabeeinheit 15 mit dem zweiten Regeleingang 40 zu
verbinden, um eine neue Benutzereingabe für die Sollgeschwindigkeit VSOLL
zu ermöglichen.
So lange jedoch keine neue Sollgeschwindigkeit vom Benutzer an der
Eingabeeinheit 15 vorgegeben wird, führt der Fahrgeschwindigkeitsregler 25 die
aktuelle Istgeschwindigkeit VIST der nach Beendigung des Eingriffs
der Antriebsschlupfregelung 1 vorliegenden Istgeschwindigkeit als
neuer Sollgeschwindigkeit VSOLL nach und bildet den entsprechenden
ersten Sollmomentenwert MSOLL1 für
die Motorsteuerung 45. Nach dem Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 gibt
diese keinen Sollmomentenwert mehr an die Motorsteuerung 45 ab,
so lange kein erneuter Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 erforderlich
wird.
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Durch den fehlenden Vortrieb in der
Schlupfphase und die Vorgabe des zweiten Sollmomentenwertes MSOLL2
kommt es zu einer Reduzierung der Antriebsleistung des Fahrzeugs
und damit zu einer Reduzierung der Istgeschwindigkeit VIST. Die
neue Sollgeschwindigkeit VSOLL nach Beendigung des Eingriffs der
Antriebsschlupfregelung 1 in Form der dann vorliegenden
Istgeschwindigkeit VIST ist dann also in der Regel gegenüber der
Sollgeschwindigkeit VSOLL vor dem Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 reduziert.
Das Ausmaß der
Reduktion der Sollgeschwindigkeit VSOLL ist dabei vorteilhafterweise
so gewählt,
dass sie höchstens
bis auf eine nach dem Eingriff der Antriebsschlupfregelung erreichte
Fahrgeschwindigkeit in Form der dann vorliegenden Istgeschwindigkeit
VIST eingestellt wird.
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Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird nach beendetem Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 die
dann aktuelle Istgeschwindigkeit VIST als neue Sollgeschwindigkeit
VSOLL vorgegeben. Diese ist geringfügig kleiner als die alte Sollgeschwindigkeit
vor Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1, da während der
Schlupfphase bis zur Umsetzung des zweiten Sollmomentenwertes MSOLL2
kein Vortrieb erreicht werden konnte und das Fahrzeug langsamer
wurde. Sollte die neue Sollgeschwindigkeit immer noch zu groß sein bzw.
der Reibwert RW auch bei der neuen Sollgeschwindigkeit wieder unter
den vorgegebenen Sollwert fallen, so wird die Antriebsschlupfregelung 1 wiederum
in der beschriebenen Weise eingreifen. Die Sollgeschwindigkeit VSOLL
wird dann wiederum in der beschriebenen Weise reduziert. Dieser
Vorgang wird so lange wiederholt, bis tatsächlich die maximal mögliche Sollgeschwindigkeit
VSOLL für
den aktuellen Reibwert RW erreicht ist. Diese Art der Sollwertvorgabe
VSOLL ermöglicht
ein Fahren im physikalischen Grenzbereich.
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Ein solches Fahren im physikalischen Grenzbereich
ist für
den Durchschnittsfahrer nicht geeignet. Deshalb kann es alternativ
vorgesehen sein, dass der Sollwert VSOLL für die Fahrgeschwindigkeit nach
Beendigung des Eingriffs der Antriebsschlupfregelung 1 auf
einen Wert eingestellt wird, der um eine vorgegebene Differenz kleiner
als die nach Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 erreichte
Fahrgeschwindigkeit ist. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung 5,
wie in 1 gestrichelt
dargestellt, einen Differenzwertbildner 50 umfassen, der
den von der Geschwindigkeitsmessvorrichtung 20 ermittelten
aktuellen Istgeschwindigkeitswert VIST um die vorgegebene Differenz
reduziert und den reduzierten Istgeschwindigkeitswert bei geeigneter
Schalterstellung des Schalters 10 an den zweiten Reglereingang 40 als
neuen Sollwert VSOLL für
die Fahrgeschwindigkeit abgibt. Für das oben beschriebene Ausführungsbeispiel
kann die vorgegebene Differenz zu Null gewählt und der Differenzwertbildner 50 auch
weggelassen werden. Für
die hier beschriebene alternative zweite Ausführungsform ist die vorgegebene
Differenz jedoch größer Null
und ermöglicht
so aus Sicherheitsgründen
eine stärkere
Reduktion der neuen Sollgeschwindigkeit VSOLL nach Beendigung des Eingriffs
der Antriebsschlupfregelung 1. Dabei kann zusätzlich die
vorgegebene Differenz abhängig
von der nach dem Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 erreichten
Fahrgeschwindigkeit gewählt
werden. Die vorgegebene Differenz kann dabei mittels einer Kennlinie
in Abhängigkeit
der nach dem Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 erreichten
aktuellen Istgeschwindigkeit VIST appliziert werden. Dabei kann beispielsweise
die vorgegebene Differenz desto größer gewählt werden, je größer die
Fahrgeschwindigkeit bzw. die Istgeschwindigkeit VIST nach Beendigung
des Eingriffs der Antriebsschlupfregelung 1 ist. Auf diese
Weise kann bei höheren
Geschwindigkeiten aus Sicherheitsgründen eine stärkere Reduktion der
nach Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 vorliegenden
Istgeschwindigkeit VIST zur Bildung der neuen Sollgeschwindigkeit
VSOLL appliziert werden.
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In beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen
wird die Regelung der Fahrgeschwindigkeit automatisch wieder aktiviert,
wenn der Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 beendet
ist.
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Gemäß der beschriebenen Ausführungsbeispiele
wird die Sollgeschwindigkeit VSOLL automatisch derart an die aktuellen
Reibwerte RW angepasst, dass bei niedrigen Reibwerten die Fahrgeschwindigkeitsregelung
auf eine sichere Sollgeschwindigkeit VSOLL reduziert wird, bei der
ein Durchdrehen der angetriebenen Räder in der Regel verhindert
wird. Tritt während
einer aktivierten Fahrgeschwindigkeitsregelung ein Eingriff der
Antriebsschlupfregelung 1 auf, so wird die Fahrgeschwindigkeitsregelung
nicht komplett verlassen, sondern nur für die Dauer des Eingriffs der
Antriebsschlupfregelung 1 deaktiviert. Nach Beendigung
des Eingriffs der Antriebsschlupfregelung 1 wird die Fahrgeschwindigkeitsregelung
wieder aktiviert und die Sollgeschwindigkeit VSOLL auf den dann
vorliegenden Istgeschwindigkeitswert VIST reduziert. Auf diese Weise wird
ein Komfortgewinn ohne Sicherheitsverluste erreicht. Der Fahrer
kann auch bei widrigen Straßenverhältnissen
mit der Fahrgeschwindigkeitsregelung fahren, ohne dass die Fahrgeschwindigkeitsregelung bei
kurzen Störungen,
wie zum Beispiel einer Wasserpfütze,
und entsprechender Reduzierung der Reibwerte RW bereits komplett
verlassen wird. Die Fahrgeschwindigkeitsregelung wird nur während des Eingriffs
der Antriebsschlupfregelung 1 deaktiviert und anschließend automatisch
mit reduzierter Sollgeschwindigkeit VSOLL wieder aktiviert.
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In 2 ist
ein Ablaufplan zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens
dargestellt. Das Programm wird mit Aktivierung der Fahrgeschwindigkeitsregelung
gestartet. Bei einem Programmpunkt 100 prüft die Steuerung 30,
ob die Antriebsschlupfregelung 1 in die Antriebsleistung
des Fahrzeugs eingreift, was beispielsweise durch entsprechende
Information der Steuerung 30 durch die Antriebsschlupfregelung 1 erfolgen
kann. Liegt ein Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 vor,
so wird zu einem Programmpunkt 105 verzweigt, andernfalls wird
zu Programmpunkt 100 zurückverzweigt. Bei Programmpunkt 105 deaktiviert
die Steuerung 30 den Fahrgeschwindigkeitsregler 25.
Diese Deaktivierung kann, wie beschrieben, automatisch auch dadurch
erfolgen, dass der zweite Sollmomentenwert MSOLL2 kleiner als der
erste Sollmomentenwert MSOLL1 ist und von der Motorsteuerung 45 daher umgesetzt
wird. Anschließend
wird zu einem Programmpunkt 110 verzweigt. Bei Programmpunkt 110 prüft die Steuerung 30,
ob der Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 beendet ist.
Dies kann wiederum durch ein entsprechendes Signal der Antriebsschlupfregelung 1 an
die Steuerung 30 übermittelt werden.
Ist der Eingriff der Antriebsschlupfregelung 1 beendet,
so wird zu einem Programmpunkt 115 verzweigt, andernfalls
wird zu Programmpunkt 110 zurückverzweigt. Bei Programmpunkt 115 steuert
die Steuerung 30 den Schalter 10 zur Verbindung
der Geschwindigkeitsmessvorrichtung 20 gegebenenfalls über den
Differenzwertbildner 50 mit dem zweiten Regeleingang 40 an,
so dass die neue Sollgeschwindigkeit VSOLL der bei Beendigung des
Eingriffs der Antriebsschlupfregelung 1 vorliegenden Istgeschwindigkeit
VIST gegebenenfalls reduziert um die vorgegebene Differenz entsprechend
gebildet wird. Anschließend
aktiviert die Steuerung 30 die Fahrgeschwindigkeitsregelung 25 wieder.
Der Fahrgeschwindigkeitsregler 25 führt die aktuelle Istgeschwindigkeit
VIST der neuen Sollgeschwindigkeit VSOLL nach. Anschließend wird
das Programm verlassen bzw. durch Aktivierung des Fahrgeschwindigkeitsreglers 25 erneut
gestartet, wenn nicht der Motor des Fahrzeug vom Fahrer abgestellt
wird.