DE19545010B4 - Arrangement for controlling the speed of a motor vehicle in the event of unwanted acceleration - Google Patents
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Abstract
Anordnung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs bei ungewollter Beschleunigung auf abschüssiger Fahrbahn oder als Folge von Motorschleppmomenten, – bei der mit einer Anlage zur Bremskrafterzeugung bei nicht betätigter Betriebsbremse die Geschwindigkeit geregelt wird und welche – Sensoren sowie Schaltkreise zur Erzeugung einer Regelgröße in Abhängigkeit von der ungewollten Beschleunigung und von vorgegebenen Beschleunigungs- oder Geschwindigkeits-Sollwerten umfaßt und – daß Schalter (Ta) und/oder eine Schaltung zur manuellen Auslösung der Regelung der Geschwindigkeit bei ungewollter Beschleunigung sowie – eine Schaltung zur Überwachung und Beendigung der Regelung der Geschwindigkeit bei Eintritt vorgegebener Kriterien vorhanden sind, und dass eines oder mehrere der folgenden Kriterien zur Beendigung der Regelung der Geschwindigkeit führen: – Betätigen der Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs, – Überschreiten einer vorgegebenen Fahrzeug-Verzögerungsschwelle, – Unterschreitung einer unteren oder Überschreitung einer oberen Fahrzeug-Geschwindigkeitsschwelle, – Betätigen des Fahrpedals, – Motormomentanstieg wobei, im Falle einer Betätigung des Fahrpedals und/oder eines Motormomentanstiegs bei betätigtem Fahrpedal, bei anschließendem Lösen des Fahrpedals dann ein erreichter, höherer Geschwindigkeitswert wieder als Referenzwert für die Regelung der Geschwindigkeit gespeichert und zur Regelung der Geschwindigkeit ausgewertet wird.Arrangement for controlling the speed of a motor vehicle in the event of unwanted acceleration on a sloping road surface or as a result of engine drag torques, in which the speed is regulated by a system for braking force generation when the service brake is not actuated and which sensors and circuits are used to generate a controlled variable as a function of the unwanted speed Acceleration and of predetermined acceleration or speed setpoints, and - that switch (Ta) and / or a circuit for the manual triggering of the control of the speed at unwanted acceleration and - a circuit for monitoring and terminating the control of the speed at predetermined criteria entry exists and that one or more of the following criteria lead to the termination of speed control: - operating the service brake of the motor vehicle, - exceeding a predetermined vehicle deceleration chwelle, - below a lower or exceeding an upper vehicle speed threshold, - pressing the accelerator pedal, - engine torque increase whereby, in the event of actuation of the accelerator pedal and / or an engine torque increase when the accelerator pedal is actuated, then releasing the accelerator pedal an achieved, higher speed value again stored as a reference value for the regulation of the speed and evaluated for the regulation of the speed.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs bei ungewollter Beschleunigung, insbesondere bei einer Beschleunigung verursacht durch eine abschüssige Fahrbahn oder durch Motorschleppmomente, bei der mit einer Anlage zur Bremskrafterzeugung bei nicht betätigter Betriebsbremse die Geschwindigkeit geregelt wird und welche Sensoren sowie Schaltkreise zur Erzeugung einer Regelgröße in Abhängigkeit von der ungewollten Beschleunigung und von vorgegebenen Beschleunigungs- oder Geschwindigkeits-Sollwerten umfaßt und daß Schalter (Ta) und/oder eine Schaltung zur manuellen Auslösung der Regelung der Geschwindigkeit bei ungewollter Beschleunigung sowie eine Schaltung zur Überwachung und Beendigung der Regelung der Geschwindigkeit bei Eintritt vorgegebener Kriterien vorhanden sind, und dass eine oder mehrere der folgenden Kriterien zur Beendigung der Regelung der Geschwindigkeit führen:
- – Betätigen der Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs,
- – Überschreiten einer vorgegebenen Fahrzeug-Verzögerungsschwelle,
- – Unterschreitung einer unteren oder Überschreitung einer oberen Fahrzeug-Geschwindigkeitsschwelle,
- – Betätigen des Fahrpedals,
- – Motormomentanstieg.
- Actuating the service brake of the motor vehicle,
- Exceeding a predetermined vehicle deceleration threshold,
- Undershooting a lower or exceeding an upper vehicle speed threshold,
- - pressing the accelerator pedal,
- - Engine torque increase.
Auf abschüssiger Fahrbahn ist es bekanntlich notwendig, ein ungewolltes Beschleunigen des Kraftfahrzeugs durch Bremsenbetätigung oder mit Hilfe des Motorschleppmomentes zu verhindern. Ein hohes Motorschleppmoment entsteht nur, wenn eine kleine Gangstufe eingelegt wird. Die Geschwindigkeit bzw. das Beschleunigen des Kraftfahrzeugs beim Befahren eines Gefälles läßt sich daher durch Umschalten in eine andere Getriebestufe beeinflussen. Allerdings ist die sich einstellende Geschwindigkeit nicht beliebig wählbar; es stellt sich vielmehr eine im wesentlichen von der eingelegten Gangstufe und der Steigung bzw. dem Gefälle abhängige Beharrungs-Geschwindigkeit ein. Eine zusätzliche Bremsenbetätigung ist im allgemeinen unvermeidlich.On a sloping roadway, it is known to be necessary to prevent unintentional acceleration of the motor vehicle by brake actuation or with the aid of the engine drag torque. A high engine drag torque occurs only when a small gear is engaged. The speed or the acceleration of the motor vehicle when driving on a gradient can therefore be influenced by switching to another gear stage. However, the self-adjusting speed is not arbitrary; Rather, it turns a substantially dependent on the engaged gear and the slope or the slope steady-speed. Additional brake application is generally unavoidable.
Dieses Einbremsen setzt insbesondere bei längeren Strecken mit starker Gefälle ein ständiges Konzentrieren des Fahrzeugführers und Beobachten der Fahrzeuggeschwindigkeit voraus. Es besteht Bedarf an einer Entlastung des Fahrers.This braking requires a constant concentration of the driver and observing the vehicle speed, especially for longer distances with steep slopes. There is a need for a relief of the driver.
Aus dem der Erfindung nächstliegenden Stand der Technik der
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu entwickeln, die selbsttätig ein ungewolltes Beschleunigen des Kraftfahrzeugs verhindert, dadurch den Fahrer entlastet und den Bedienkomfort sowie die Sicherheit erhöht. Dies sollte mit höchstens geringem Mehraufwand erreicht werden.The invention is therefore based on the object to develop an arrangement for controlling the vehicle speed, which automatically prevents unwanted acceleration of the motor vehicle, thereby relieving the driver and increases the ease of use and safety. This should be achieved with a minimum of extra effort.
Es hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe durch die im beigefügten Anspruch 1 beschriebene Anordnung zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit bei ungewollter Beschleunigung gelöst werden kann. Das Besondere der erfindungsgemäßen Anordnung wird darin gesehen, daß im Falle einer Betätigung des Fahrpedals und/oder eines Motormomentanstiegs bei betätigtem Fahrpedal bei anschließendem Lösen des Fahrpedals dann ein erreichter, höherer Geschwindigkeitswert wieder als Referenzwert für die Regelung der Geschwindigkeit gespeichert und zur Regelung der Geschwindigkeit ausgewertet wird.It has been found that this object can be achieved by the arrangement described in the appended claim 1 for controlling the vehicle speed at unwanted acceleration. The special feature of the arrangement according to the invention is seen in the fact that in the case of actuation of the accelerator pedal and / or an engine torque increase when the accelerator pedal is actuated, then releasing the accelerator pedal an achieved, higher speed value stored again as a reference value for the control of speed and evaluated to control the speed becomes.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist mit geringem Aufwand zu realisieren. Der Herstellungsaufwand wird minimal, wenn das Kraftfahrzeug bereits eine Bremsanlage mit Antriebsschlupfregelung besitzt. In diesem Fall werden zusätzlich lediglich einige Schalter und eine erweiterte Elektronik bzw. ein erweitertes Regelungsprogramm erforderlich.The arrangement according to the invention can be realized with little effort. The production cost is minimal if the motor vehicle already has a brake system with traction control. In this case, additionally only a few switches and an extended electronics or an extended control program are required.
Nach Aktivierung der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beim Befahren eines Gefälles unabhängig von der eingelegten Gangstufe konstant gehalten. Der Fahrer kann sich in solchen relativ gefährlichen Situationen auf das Lenken des Kraftfahrzeugs und das Beobachten des Verkehrs konzentrieren. After activation of the arrangement according to the invention, the speed of the motor vehicle when driving down a slope is kept constant regardless of the engaged gear. The driver can concentrate on steering the motor vehicle and observing the traffic in such relatively dangerous situations.
Eine Reihe von vorteilhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Nach einem Ausführungsbeispiel ist ein Taster zum Auslösen der Regelung der Geschwindigkeit vorgesehen. Bevorzugt erfolgt ein selbsttätigen Reset (d. h. Zurückstellung der Regelungssystems) bei Neustart des Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs.A number of advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims. According to one embodiment, a button for triggering the control of the speed is provided. Preferably, an automatic reset (i.e., reset of the control system) occurs upon restart of the drive motor of the motor vehicle.
Die Geschwindigkeit, mit der das Kraftfahrzeug im Augenblick des Betätigens des Tasters fährt, wird in der Elektronik des Reglers gespeichert und durch Bremseneingriff konstant gehalten; die Geschwindigkeit wird vor allem nicht überschritten. Ein Verzögern unter den gespeicherten Weg, z. B. als Folge einer geringer werdenden Gefälles, durch Herunterschalten des Getriebes oder durch steigende Fahrwiderstände ist jederzeit möglich. Dies gilt allerdings nur, wenn vorher der durch das Regelungssystem eingesteuerte Bremsdruck auf 0 reduziert ist, d. h. wenn das Kraftfahrzeug von sich aus, ohne fremdeingesteuertes Bremsmoment, langsamer wird.The speed with which the motor vehicle drives at the moment of actuation of the button is stored in the electronics of the controller and kept constant by brake intervention; Above all, the speed is not exceeded. A delay under the stored path, eg. B. as a result of a decreasing gradients, by downshifting the transmission or by increasing driving resistance is possible at any time. However, this only applies if the brake pressure applied by the control system has previously been reduced to 0, d. H. when the motor vehicle by itself, without third-party braking torque, slower.
Zur Beendigung der Regelung der Geschwindigkeit bzw. -konstanthaltung werden erfindungsgemäß eine oder mehrere der folgenden Kriterien ausgewertet:
- – ein Betätigen der Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs,
- – Überschreiten einer vorgegebenen Fahrzeug-Verzögerungsschwelle,
- – Unterschreiten einer unteren oder Überschreiten einer oberen Fahrzeug-Geschwindigkeitsschwelle,
- – Betätigung des Fahrpedals oder
- – Anstieg des Antriebsmotor-Momentes.
- An actuation of the service brake of the motor vehicle,
- Exceeding a predetermined vehicle deceleration threshold,
- Undershooting a lower or exceeding an upper vehicle speed threshold,
- - Operation of the accelerator pedal or
- - increase of the drive motor torque.
Die Abbremsung des Kraftfahrzeugs durch das Regelungssystem ist zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der Achslastverteilung variierbar. Z. B. ist es in vielen Situationen günstiger, die Vorderräder mit höherem Bremsdruck als die Hinterräder zu beaufschlagen.The deceleration of the motor vehicle by the control system is expediently variable depending on the axle load distribution. For example, in many situations it is more convenient to pressurize the front wheels with higher brake pressure than the rear wheels.
Ein weiteres. Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß die Anordnung bzw. das Regelungssystem mit einer Temperaturüberwachung kombiniert ist, die einen Anstieg der Bremsentemperatur auf zu hohe Werte verhindert, den Anstieg auf kritische Temperaturen signalisiert und erforderlichenfalls die Regelung abschaltet.Another one. Embodiment of the invention is that the arrangement or the control system is combined with a temperature monitoring that prevents an increase in the brake temperature too high values, signals the increase to critical temperatures and, if necessary, the control off.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung weiterer Details anhand der beigefügten Abbildung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung hervor.Further advantages of the invention will become apparent from the following description of further details with reference to the accompanying drawing of an embodiment of the invention.
Die Abbildung zeigt in schematisch vereinfachter Darstellung die wesentlichen hydraulischen und elektrischen Komponenten einer Anordnung nach der Erfindung, und zwar auf Basis einer Bremsanlage mit Antriebsschlupfregelung.The figure shows a schematic simplified representation of the essential hydraulic and electrical components of an arrangement according to the invention, on the basis of a brake system with traction control.
Mit
Über Auslaßventile
Ferner ist noch ein elektrisch oder hydraulisch umschaltbares Ventil
Die dargestellten Hydraulikventile
Ein Schaltblock oder Regler
Zu den Eingangssignalen des Reglers
Die dargestellte Hydraulikpumpe
Bei einer ungewollten Beschleunigung des Kraftfahrzeugs auf einer Gefällstrecke betätigt der Fahrer den Taster Ta. In einem Speicher, der Bestandteil des Reglers
In an unwanted acceleration of the motor vehicle on a slope, the driver operates the button Ta. In a memory, the part of the
Dargestellt ist hier nur ein Bremskreis I. Bei Antriebsschlupfregelung genügt eine Druckeinsteuerung in die Radbremsen der angetriebenen Räder. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann eine Beschränkung auf Bremsdruckerzeugung an einer Achse, insbesondere an der Vorderachse, genügen, doch dürfte es im allgemeinen zweckmäßig sein, eine Bremsdruckerzeugung an allen Fahrzeugrädern vorzusehen. Geländegängige Kraftfahrzeuge, für die die Erfindung besonders geeignet ist und bei denen die Erfindung ihre Vorzüge besonders zur Geltung bringt, sind üblicherweise mit Allradantrieb ausgerüstet, bei dem ohnehin zur Antriebsschlupfregelung eine Bremsdruckeinsteuerung an allen Rädern vorgesehen oder zweckmäßig ist.Shown here is only a brake circuit I. In traction control is sufficient Druckeinsteuerung in the wheel brakes of the driven wheels. In the arrangement according to the invention may be limited to brake pressure generation on an axle, in particular on the front axle, but it should be generally useful to provide a brake pressure generation on all vehicle wheels. Off-highway motor vehicles, for which the invention is particularly suitable and in which the invention brings its advantages to advantage, are usually equipped with all-wheel drive, in which anyway provided for traction control Bremsdruckeinsteuerung on all wheels or appropriate.
Nach der Betätigung des Tasters Ta wird also durch Bremseneingriff mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges konstantgehalten. Eine Zunahme der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist erst dann möglich, nach dem die Regelung manuell, z. B. durch erneute Betätigung des Tasters Ta, oder selbsttätig, weil eine oder mehrere der vorgenannten Kriterien erfüllt sind, beendet wurde. Beispielsweise endet die Regelung bei Betätigung des Fahrpedals. Zur Erzeugung eines entsprechenden Signals ist ein Fahrpedal-Wegsensor geeignet. Im einfachsten Fall ist das ein Betätigungsschalter, der nur bei unbetätigtem Fahrpedal offen ist, und der bei Betätigung schließt (oder umgekehrt, wenn das für die Sicherheitsschaltung Vorteile bringt).After the actuation of the button Ta so the speed of the motor vehicle is kept constant by braking engagement with the aid of the arrangement according to the invention. An increase in the speed of the motor vehicle is only possible after the control manually, z. B. by re-pressing the button Ta, or automatically, because one or more of the above criteria are met, was terminated. For example, the control ends when the accelerator pedal is actuated. To generate a corresponding signal, an accelerator pedal travel sensor is suitable. In the simplest case, this is an actuation switch that is only open when the accelerator pedal is de-energized and closes when actuated (or vice versa, if that provides benefits for the safety circuit).
Anstelle eines solchen Fahrpedal-Wegsensors ist auch die Information über ein anliegendes Motormoment verwendbar. Hierzu dient der dargestellte Eingang bzw. Sensor SAM. Die Funktion dieses Sensors kann auch über eine Schnittstelle zum Motormanagement bei Kraftfahrzeugen mit Motoreingriff realisiert werden. Bei einem negativen Motormoment (Schubbetrieb) bleibt das System aktiv, bei positivem Moment bzw. Antriebsmoment reduziert das System den Bremsdruck mit einer Übergangsfunktion und gibt die Regelung der Geschwindigkeit wieder frei. Bei anschließendem Lösen des Fahrpedals wird dann der erreichte, höhere Geschwindigkeitswert wieder als Referenzwert für die Regelung der Geschwindigkeit gespeichert und zur Regelung der Geschwindigkeit ausgewertet.Instead of such an accelerator pedal displacement sensor and the information about an applied engine torque is used. For this purpose, the illustrated input or sensor S AM is used . The function of this sensor can also be realized via an interface to the engine management in motor vehicles with engine intervention. If there is a negative engine torque (coasting operation), the system remains active; if the torque is positive or the drive torque is applied, the system reduces the brake pressure with a transition function and releases the speed control again. When the accelerator pedal is subsequently released, the achieved, higher speed value is then stored again as the reference value for the regulation of the speed and evaluated for the regulation of the speed.
Bei einem Einbremsen in die laufende Regelung der Geschwindigkeit, was z. B. durch das BLS-Signal, siehe Abbildung, daß bei Bremsbetätigung ausgelöst wird, kann die Regelung der Geschwindigkeit beendet werden.When braking in the current regulation of the speed, which z. For example, by the BLS signal, see figure, that is triggered when braking, the speed control can be stopped.
Eine weitere Ausführungsvariante besteht darin, daß nur bei einer tatsächlichen Fahrzeugverzögerung die Regelungsfunktion beendet wird, während bei Betätigung des Bremspedals oder Auftreten eines entsprechenden Signals ohne ein tatsächliches Verzögern des Kraftfahrzeugs die erfindungsgemäße Regelung der Geschwindigkeit wirksam bleibt.A further embodiment variant is that only when an actual vehicle deceleration, the control function is terminated, while upon actuation of the brake pedal or occurrence of a corresponding signal without an actual deceleration of the motor vehicle, the inventive control of the speed remains effective.
Nach einer weiteren Varianten nutzt die Erfindung das Signal eines sog. g-Schalters bzw. Fahrzeugverzögerungs-Schalters: Nur bei geöffnetem g-Schalter, d. h. bei Verzögerungen, die über einem bestimmten Grenzwert von z. B. 0,2 g liegen, kann die Regelung aktiviert werden. Eine Abhängigkeit des Auslösens der Regelungsfunktion von der Fahrzeuggeschwindigkeit ist ebenfalls in manchen Fällen vorteilhaft. Es können obere und untere Geschwindigkeitsschwellwerte für das Einschalten bzw. Auslösen der erfindungsgemäßen Regelungsfunktion und/oder für das Beendigen der Regelung der Geschwindigkeit vorgegeben werden. Je nach den Gegebenheiten, d. h. nach Fahrzeugtyp und nach den Anforderungen an den Bedien-Komfort, sind zahlreiche Varianten denkbar.According to a further variant, the invention uses the signal of a so-called g-switch or vehicle-delay switch: only when the g-switch is open, i. H. for delays exceeding a certain limit of z. B. 0.2 g, the control can be activated. A dependence of the triggering of the control function on the vehicle speed is also advantageous in some cases. Upper and lower speed threshold values can be specified for switching on or triggering the control function according to the invention and / or for terminating the regulation of the speed. Depending on the circumstances, d. H. Depending on the vehicle type and the requirements for ease of use, numerous variants are conceivable.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Regelung der Geschwindigkeit arbeitet wie folgt: Mit dem Auslösen der Regelung wird die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit gespeichert. Sie dient als Referenz für die Regelung der Geschwindigkeit. Es werden sehr kleine Schwellen für den Bremsdruckaufbau und auch für den Bremsdruckabbau definiert, nach denen über die Einlaß-/Auslaßventil-Paare
In einer etwas aufwendigeren Ausbaustufe der erfindungsgemäßen Regelung der Geschwindigkeit wird anstelle des beschriebenen Tasters ein Schalter mit mehreren Funktionen und Stufen verwendet. Denkbar ist es, mit einem solchen Schalter die Beschleunigungsgrenzen, das Verzögern, das Auslösen und Beendigen der Regelung in Abhängigkeit von mehreren vorgegebenen, vorgespeicherten Werten zu steuern.In a somewhat more elaborate expansion stage of the speed control according to the invention, a switch with several functions and stages is used instead of the described button. It is conceivable to use such a switch to control the acceleration limits, the deceleration, the triggering and the termination of the regulation as a function of a plurality of predetermined, pre-stored values.
Um eine Überlastung der Bremsanlage, die mit der erfindungsgemäßen Regelung ausgerüstet ist, zu vermeiden, kann ein Übertemperaturschutz integriert werden. Durch ein Temperatur-Modell, das die Bremsvorgänge erfaßt und auswertet, läßt sich das Erreichen kritischer Temperaturwerte erkennen, eine Warnlampe ansteuern und die Regelung bei Gefahr abschalten oder die Funktion in mehreren Stufen langsam reduzieren.In order to avoid overloading the brake system, which is equipped with the control according to the invention, an over-temperature protection can be integrated. By a temperature model, which detects and evaluates the braking processes, the achievement of critical temperature values can be detected, trigger a warning lamp and switch off the control in case of danger or reduce the function slowly in several stages.
Das Einbremsen in die vier Radbremsen eines Kraftfahrzeugs wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der Achslastverteilung variiert oder erfolgt nach einer vorgegebenen Verteilung mit ungleicher Belastung der Vorder- und Hinterachse. Um der veränderten Achslastverteilung beim Befahren eines Gefälles gerecht zu werden und ein Überbremsen der Hinterachse zu vermeiden, wird an der Vorderachse ein stärkerer Druckaufbau vorgenommen als an der Hinterachse. In einer besonderen Ausführungsvariante der Erfindung wird ein Hinterrad nicht mit Druck beaufschlagt, um auf diese Weise eine zuverlässige Information über die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhalten und mit Hilfe dieses Hinterrades eine besonders hohe Fahrstabilität zu gewährleisten.Braking into the four wheel brakes of a motor vehicle is expediently varied as a function of the axle load distribution or takes place according to a predetermined distribution with unequal loading of the front and rear axles. In order to cope with the changed axle load distribution when driving on a gradient and avoid overbraking the rear axle, a stronger pressure build-up is made on the front axle than on the rear axle. In a particular embodiment of the invention, a rear wheel is not pressurized to obtain in this way reliable information about the vehicle speed and to ensure a particularly high driving stability with the help of this rear wheel.
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