DE3936925C2 - Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung
für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patent
anspruches 1.
Eine derartige Geschwindigkeitsregeleinrichtung ist bei
spielsweise aus der DE 35 03 055 C1 bekannt. Bei der dort
gezeigten Geschwindigkeitsregeleinrichtung für Motorfahrzeuge
ist neben einem ersten Sollwertspeicher für einen ersten
Fahrgeschwindigkeitssollwert ein weiterer, externer Soll
wertgeber für einen zweiten Fahrgeschwindigkeitssollwert
vorhanden. Mittels eines speziellen Umschalters ist eine in
Grenzen variable Niedrig-Fahrgeschwindigkeit vorgebbar. Der
Umschalter ist dabei so ausgebildet, daß der Sollwertgeber
für den zweiten Fahrgeschwindigkeitssollwert an Stelle des
ersten Sollwertgebers mit einem Regelverstärker verbunden
ist.
Der zweite Sollwertgeber wirkt mit einer Stelleinrichtung
zusammen, welche von einem Bremspedalschalter aktivierbar
ist. Bei aktiviertem Bremspedalschalter, d. h. getretener
Bremse, wird der Stelleinrichtung eine Spannung zugeführt,
die zu einer automatischen Verringerung des Sollwertes des
zweiten Sollwertgebers führt. Hierdurch verringert sich die
vorgegebene Sollgeschwindigkeit. Wenn der Bremspedalschalter
offen ist, d. h. die Bremse nicht betätigt wird, erfolgt eine
automatische Erhöhung der Fahrzeugsollgeschwindigkeit bzw.
der vom zweiten Sollwertgeber bereitgestellten, auf den
Regelverstärker gelangenden Sollwerte.
Bei einer derartigen Geschwindigkeitsregeleinrichtung ist ein
zweiter Sollwertgeber mit einer entsprechenden Stelleinrich
tung, z. B. ein Motorpotentiometer, erforderlich, wobei
mittels des Bremspedalschalters das als Stelleinrichtung
wirkende Motorpotentiometer die zweiten Sollwerte selbstätig
verändert. Eine individuelle und unmittelbare Beeinflussung
der Kriechgeschwindigkeit entsprechend des Betätigungsgrades
des Bremspedals ist nicht möglich. Durch den erforderlichen
zweiten Sollwertgeber nebst Stelleinrichtung ist der schal
tungstechnische Aufwand bei der bekannten Geschwindigkeits
regeleinrichtung hoch und die Störanfälligkeit derselben
größer.
Die JP-OS
61-247 525 zeigt eine Kriechregeleinrichtung, bei der während der
Kriechregelung eine Regeleinheit den Drosselklappenöff
nungsgrad so einstellt, daß eine gleichbleibende vorgege
bene Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalten wird, solange das
Gaspedal gedrückt wird. Während der Kriechregelung ist die
Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig vom Betätigungsgrad des
Gaspedals. Wenn der Fahrer seinen Fuß vom Gaspedal nimmt,
bringt die Regeleinheit automatisch die Bremsen zur Ein
wirkung und hält das Fahrzeug an. Diese Einrichtung weist
den Nachteil auf, daß der Fahrer die Kriechgeschwindigkeit
(die Fahrzeuggeschwindigkeit während der Kriechregelung)
nicht beeinflussen kann, da sie vorgegeben ist.
Die JP-OS 62-2 55 252 beschreibt eine Kriechregeleinrich
tung, bei der die Drosselklappe und die Bremsen eines Fahr
zeugs von einer Regeleinheit so beeinflußt werden, daß eine
vorbestimmte Kriechgeschwindigkeit unterhalten wird. Eine
Kriechregelung erfolgt nur, wenn der Fahrer nicht entweder
das Gaspedal oder das Bremspedal betätigt. Diese Einrich
tung hat den Nachteil, daß die Kriechgeschwindigkeit vorher
eingestellt ist und vom Fahrer nicht ohne weiteres geändert
werden kann. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Regelein
richtung groß und teuer ist, da sie sowohl die Drosselklap
pe als auch die Bremsen des Fahrzeugs beeinflußt.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer einfachen und
kostengünstigen Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die
es dem Fahrer ermöglicht, die Kriechgeschwindigkeit frei
einzustellen. Dabei soll ferner sowohl eine Reisegeschwin
digkeitsregelung bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten als
auch eine Kriechregelung bei niedrigen Fahrzeuggeschwindig
keiten möglich sein.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit den Merkmalen des
Patentanspruches 1.
Die Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach der Erfindung hat
eine Drosselklappen-Betätigungseinheit, einen Bremspedal
betätigungs-Sensor, der den Betätigungsgrad des Bremspedals
des Fahrzeugs erfaßt, und eine Kriechregelung in Form einer
Regeleinheit. Die Regeleinheit führt eine Kriechregelung
bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten durch, indem der
Drosselklappenöffnungsgrad unter Anwendung der Drosselklap
pen-Betätigungseinheit nach Maßgabe des Betätigungsgrads
des Bremspedals durch den Fahrer verstellt wird. Wenn das
Bremspedal nicht betätigt ist, stellt die Regeleinheit die
Drosselklappe durch deren Betätigungseinheit so ein, daß
das Fahrzeug mit einer vorbestimmten Kriechgeschwindigkeit
fährt. Wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt, während die
Kriechregelung durchgeführt wird, werden die Bremsen betä
tigt, und gleichzeitig treibt die Regeleinheit die Drossel
klappen-Betätigungseinheit so an, daß der Drosselklappen
öffnungsgrad nach Maßgabe des Betätigungsgrads des Brems
pedals vermindert wird. Durch Einstellen des Betätigungs
grads des Bremspedals kann der Fahrer also die Kriechge
schwindigkeit leicht verstellen.
Die Regeleinheit kann ferner eine Reisegeschwindigkeits
regelung umfassen, die bei hohen Fahrgeschwindigkeiten
die Reisegeschwindigkeit regelt. Es kann ein Geschwindig
keitseinsteller vorgesehen sein, der der Regeleinheit ein
Signal zuführt, das die vom Fahrer gewünschte Reisege
schwindigkeit bezeichnet. Die Reisegeschwindigkeitsregelung
der Regeleinheit führt eine Rückführungsregelung der Dros
selklappen-Betätigungseinheit durch, so daß das Fahrzeug
mit der gewünschten Reisegeschwindigkeit fährt.
Die Geschwindigkeitsregeleinrichtung
weist in einer Ausgestaltung an sich bekannte Mittel auf, die einen Rad
schlupf der Fahrzeugräder erfassen, und die Regeleinheit hat
Radschlupfunterdrückungsmittel, die einen Radschlupf unter
drücken. Wenn Radschlupf erfaßt wird, trei
ben die Radschlupfunterdrückungsmittel der Regeleinheit die
Drosselklappen-Betätigungseinheit so an, daß der Drossel
klappenöffnungsgrad und damit die Motorleistung verringert
wird, bis kein Radschlupf mehr vorliegt.
Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbei
spielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschema eines Ausführungsbeispiels der
Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach der Er
findung; und
Fig. 2 ein Flußdiagramm des Betriebs der Einrichtung
nach Fig. 1.
Wie Fig. 1 zeigt, hat die Brennkraftmaschine 1 eines nicht
gezeigten Kraftfahrzeugs ein Ansaugrohr 15, in dem eine
Drosselklappe 16 schwenkbar angeordnet ist. Die Drossel
klappe 16 wird von einer Drosselklappen-Betätigungseinheit
2 geöffnet bzw. geschlossen, die von einer Regeleinheit 11
angesteuert ist. Die Regeleinheit 11 dient der Reisege
schwindigkeitsregelung bei hohen Fahrgeschwindigkeiten,
der Kriechregelung bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten
sowie der Schlupfunterdrückung bei hohen und niedrigen
Fahrgeschwindigkeiten. Eine Geschwindigkeitseinstellein
heit 4 liefert der Regeleinheit 11 ein Signal, das eine
eingestellte Fahrgeschwindigkeit bezeichnet. Ein Gas
pedalsensor 7, der auf die Bewegung des Gaspedals 5 des
Fahrzeugs anspricht, liefert der Regeleinheit 11 ein Si
gnal, das anzeigt, ob das Gaspedal 5 betätigt ist. Ebenso
liefert ein Bremsensensor 8, der auf die Bewegung des
Bremspedals 6 des Fahrzeugs anspricht, der Regeleinheit 11
ein Signal, das anzeigt, ob das Bremspedal 6 betätigt ist.
Ein Bremspedalbetätigungsgrad-Sensor 12, der ebenfalls auf
die Bewegung des Bremspedals 6 anspricht, liefert der
Regeleinheit 11 ein Signal, das den Betätigungsgrad des
Bremspedals 6 anzeigt. Ein Feststellbremsensensor 9, der
auf die Bewegung des Feststellbremshebels 17 des Fahrzeugs
anspricht, liefert der Regeleinheit 11 ein Signal, das an
zeigt, ob die Feststellbremse betätigt ist. Ein Fahr
geschwindigkeitssensor 10 erfaßt die Fahrgeschwindig
keit und liefert der Regeleinheit 11 ein entsprechendes
Signal. Ein Betriebsart-Stellschalter 13 ermöglicht es dem
Fahrer, die Regeleinheit 11 zu informieren, ob eine Kriech
regelung des Fahrzeugs bei niedrigen Fahrzeuggeschwindig
keiten oder eine Reisegeschwindigkeitsregelung bei hohen
Fahrgeschwindigkeiten durchzuführen ist.
Dieses Ausführungsbeispiel weist ferner Mittel (14) zum Erkennen eines Radschlupfes, Radschlupf
sensoren auf, die einen Schlupf der nicht gezeigten Fahr
zeugräder erfassen. Die Radschlupfsensoren 14 liefern der
Regeleinheit 11 ein Signal, das anzeigt, ob Schlupf auf
tritt. Dabei kann jede Art von Schlupfsensoren eingesetzt
werden, z. B. Schlupfsensoren, die die Drehzahlen der
Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs vergleichen und be
stimmen, daß Schlupf auftritt, wenn die Vorder- und die
Hinterraddrehzahlen um mehr als einen vorbestimmten Betrag
voneinander abweichen.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Ausfüh
rungsbeispiels von Fig. 1 bei der Durchführung der Ge
schwindigkeitsregelung zeigt. Bei hohen Geschwindigkeiten
wird eine Reisegeschwindigkeitsregelung durchgeführt und
eine vom Fahrer gewählte gleichbleibende Fahrgeschwin
digkeit aufrechterhalten. Bei niedrigen Geschwindigkeiten
wird eine Kriechregelung durchgeführt und eine gleichblei
bende Fahrgeschwindigkeit entsprechend dem Betätigungs
grad des Bremspedals unterhalten. Bei allen Geschwindig
keiten wird Radschlupf unterdrückt.
In Schritt S1 betätigt der Fahrer den Betriebsart-Stell
schalter 13. Dabei wird die Reisegeschwindigkeitsregelung
nur durchgeführt, wenn die Fahrgeschwindigkeit eine
erste Bezugsgeschwindigkeit von z. B. 50 km/h übersteigt,
und eine Kriechregelung wird nur durchgeführt, wenn die
Fahrgeschwindigkeit unter einer zweiten Bezugsgeschwin
digkeit von z. B. 20 km/h liegt. Wenn in Schritt S2 der
Fahrgeschwindigkeitssensor 10 anzeigt, daß die Fahr
geschwindigkeit die erste Bezugsgeschwindigkeit über
steigt, dann wird in Schritt S3 die Reisegeschwindigkeits
regelung durchgeführt. Während der Reisegeschwindigkeits
regelung führt die Regeleinheit 11 eine Rückführungsrege
lung der Drosselklappen-Betätigungseinheit 2 durch, um die
Fahrgeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit zu dem
Zeitpunkt zu halten, zu dem der Betriebsart-Stellschalter
13 betätigt wurde. Wenn in Schritt S2 die Fahrgeschwin
digkeit die erste Bezugsgeschwindigkeit nicht übersteigt,
dann bestimmt in Schritt S4 die Regeleinheit 11, ob die vom
Fahrgeschwindigkeitssensor 10 aufgenommene Geschwindig
keit unter der zweiten Bezugsgeschwindigkeit liegt. Wenn
dies nicht der Fall ist, geht das Programm zu Schritt S10;
wenn jedoch die Geschwindigkeit unter der zweiten Bezugs
geschwindigkeit liegt, dann bestimmt die Regeleinheit 11 in
den Schritten S5 und S6, ob eine Kriechregelung durchzu
führen ist.
In Schritt S5 bestimmt die Regeleinheit 11 aufgrund des
Ausgangssignals vom Gaspedalsensor 7, ob das Gaspedal 5
betätigt ist. Wenn das Gaspedal 5 betätigt ist, wird keine
Kriechregelung durchgeführt, und das Programm geht zu
Schritt S10 weiter. Wenn das Gaspedal 5 nicht betätigt ist,
bestimmt in Schritt S6 die Regeleinheit 11 aufgrund des
Ausgangssignals des Feststellbremsensensors 9, ob die Fest
stellbremse betätigt ist. Wenn die Feststellbremse betätigt
ist, dann wird keine Kriechregelung durchgeführt, und das
Programm geht zu Schritt S10 weiter. Wenn nicht das Gas
pedal betätigt wird, schließt an diesem Punkt die Regel
einheit 11 die Drosselklappe 16 vollständig, um die Motor
leistung auf den niedrigstmöglichen Wert zu senken. Wenn
die Feststellbremse nicht betätigt ist, wird die Kriech
regelung durchgeführt, und das Programm geht zu Schritt S7
weiter.
In Schritt S7 bestimmt die Regeleinheit 11 aufgrund des
Ausgangssignals des Bremsensensors 8, ob das Bremspedal 6
betätigt ist. Wenn das Bremspedal 6 nicht betätigt ist,
führt in Schritt S8 die Regeleinheit 11 eine Rückführungs
regelung der Drosselklappen-Betätigungseinheit 2 durch, so
daß die Fahrgeschwindigkeit auf dem von der Geschwin
digkeitseinstelleinheit 4 vorgegebenen Pegel konstantgehalten
wird. Um die vorgegebene Geschwindigkeit bei Bergauffahrt
aufrechtzuerhalten, vergrößert die Regeleinheit 11 den
Drosselklappenöffnungsgrad, um die Motorleistung zu erhö
hen, wogegen bei Bergabfahrt die Regeleinheit 11 den Dros
selklappenöffnungsgrad verringert, um die Motorleistung zu
vermindern.
Wenn in Schritt S7 bestimmt wird, daß das Bremspedal 6
betätigt ist, verringert in Schritt S9 die Regeleinheit 11
den Drosselklappenöffnungsgrad nach Maßgabe des Betäti
gungsgrads des Bremspedals 6 entsprechend dem Ausgangssi
gnal vom Bremspedalbetätigungsgrad-Sensor 12, so daß da
durch die Motorleistung verringert wird. Gleichzeitig wer
den durch Betätigen des Bremspedals 6 die Bremsen betätigt,
so daß die Fahrgeschwindigkeit sowohl durch eine Ver
ringerung der Motorleistung als auch durch das Betätigen
der Bremsen verringert wird. Wenn das Bremspedal 6 stärker
betätigt wird, schließt die Regeleinheit 11 die Drossel
klappe 16 vollständig, und die Betätigung der Bremsen
bringt das Fahrzeug vollständig zum Stehen.
Wenn in Schritt S10 die Radschlupfsensoren 14 einen Rad
schlupf erfassen, treibt in Schritt S11 die Regeleinheit 11
die Drosselklappen-Betätigungseinheit 2 so an, daß der
Drosselklappenöffnungsgrad und dadurch die Motorleistung
verringert wird. Das Programm geht dann zu Schritt S1
zurück. Während jedes folgenden Durchlaufs durch das Pro
gramm verringert die Regeleinheit 11 weiter den Drossel
klappenöffnungsgrad, bis die Radschlupfsensoren 14 keinen
Schlupf mehr erfassen. Auf diese Weise wird Radschlupf voll
ständig und schnell unterdrückt.
Das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 kann so modifiziert
werden, daß eine Kriechregelung ohne Reisegeschwindigkeits
regelung durchführbar ist, indem die Regeleinheit 11 so
umprogrammiert wird, daß die Schritte S2 und S3 von Fig. 2
entfallen. Wenn eine Radschlupfunterdrückung nicht durch
geführt werden soll, ist es ebenso möglich, die Regelein
heit 11 umzuprogrammieren, so daß die Schritte S10 und S11
entfallen; in diesem Fall geht das Programm von Schritt S8
oder S9 direkt zu Schritt S1 zurück. Wenn die Einrichtung
ausschließlich zur Kriechregelung verwendet wird, kann die
Geschwindigkeits-Stelleinheit 4 entfallen, und die vorbe
stimmte Kriechgeschwindigkeit kann in einem internen Spei
cher der Regeleinheit 11 gespeichert werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die
Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach der Erfindung sowohl
eine Reisegeschwindigkeitsregelung bei hohen Geschwindig
keiten als auch eine Kriechregelung bei niedrigen Geschwin
digkeiten durchführen kann. Die Kriechregelung ist beson
ders vorteilhaft, wenn über längere Zeit in dichtem Verkehr
gefahren wird, wenn das Fahrzeug in einer Garage geparkt
werden soll oder wenn ein anderes Fahrzeug auf einer
schmalen Straße überholt wird. Der Fahrer braucht nicht wie
bisher ständig auf das Gaspedal oder das Bremspedal zu tre
ten, so daß das Fahren in solchen Situationen weniger er
müdet. Wenn eine Kriechregelung durchgeführt wird, kann der
Fahrer außerdem die Kriechregelungsgeschwindigkeit durch
Betätigen des Bremspedals verstellen.
Die Erfindung kann außerdem bei sämtlichen Fahrge
schwindigkeiten eine Radschlupfunterdrückung durchführen,
wodurch die Richtungsstabilität des Fahrzeugs aufrechter
halten wird.
Da die Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach der Erfindung
die Fahrgeschwindigkeit nur durch Verstellen des Dros
selklappenöffnungsgrads regelt, ist sie einfacher, raum
sparender und kostengünstiger als Geschwindigkeitsregel
einrichtungen, die sowohl den Drosselklappenöffnungsgrad
als auch die Betätigung der Bremsen beeinflussen.
Claims (3)
1. Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug
mit
- - einer Drosselklappen-Betätigungseinheit (2), die eine Drosselklappe (16) des Fahrzeugs öffnet bzw. schließt;
- - einem Fahrgeschwindigkeitssensor (10) zum Feststellen der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeuges und
- - eine Regeleinheit (11), die unter Nutzung der vom Fahr geschwindigkeitssensor (10) ermittelten Geschwindigkeit und einem oder mehreren vorgegebenen Sollwerten eine Reisegeschwindigkeitsregelung (S3) und eine Kriech geschwindigkeitsregelung (S8) durchführt und die Drosselklappen-Betätigungseinheit (2) ansteuert sowie
- - ein Bremspedal (6) mit einem Bremspedalbetätigungsgrad- Sensor (12),
dadurch gekennzeichnet,
daß im festgestellten Zustand der Kriechgeschwindigkeits
regelung (S8) bei betätigtem Bremspedal (6) die Kriech
geschwindigkeitsregelung (S8) aufgehoben wird und über die
Regeleinheit (11) die Drosselklappen-Betätigungseinheit (2)
nach Maßgabe des Betätigungsgrades des Bremspedals (6) entsprechend
dem Ausgangssignal des Bremspedalbetätigungsgrad-Sensors (12)
zur Verringerung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges ange
steuert wird, wenn gleichzeitig ein Gaspedalsensor (7) und
ein Feststellbremsensensor (9) eine Nichtbetätigung des
Gaspedals (5) und des Feststellbremshebels (17) anzeigen.
2. Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
Mittel (14) zum Erkennen bzw. Erfassen eines Radschlupfes und
eine in der Regelheit (11) enthaltene Schlupfregelung, die auf Grund der Ausgangssignale
der Mittel zum Erkennen eines Radschlupfes (14) die Drossel
klappen-Betätigungseinheit (2) so ansteuert, daß der
Drosselklappenöffnungsgrad verringert wird, bis kein Rad
schlupf mehr auftritt.
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