DE4313173A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer veränderlichen Größe, insbesondere bei Fahrzeugen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer veränderlichen Größe, insbesondere bei FahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rege
lung einer veränderlichen Größe, inbesondere bei Fahrzeugen, gemäß
den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
Aus der DE-A 28 42 023 (US-Patent 4 337 511) ist ein derartiges Ver
fahren bzw. eine derartige Vorrichtung bekannt. Dort wird die Fahr
geschwindigkeit eines Fahrzeugs über einen Fahrgeschwindigkeitsreg
ler in Abhängigkeit eines vom Fahrer über Bedienelemente vorgegebe
nen Fahrgeschwindigkeitssollwerts und eines gemessenen Istwerts vor
genommen. Das Ausgangssignal des Fahrgeschwindigkeitsreglers wirkt
dabei auf ein Leistungsstellelement des Motors. Der Fahrgeschwindig
keitsregler selbst zeigt Proportional-, Integral- und/oder Differen
tialverhalten. Zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens des Re
gler wird bei einem Regelvorgang, der eine Fahrgeschwindigkeitsän
derung hervorruft, wie z. B. eine Betätigung der sogenannten Wieder
aufnahmetaste oder der Beschleunigungstaste, der Sollwert der Fahr
geschwindigkeitsregelung auf den Wert des bei Betätigung der jewei
ligen Taste gemessenen Istgeschwindigkeitswerts zuzüglich eines
festen Delta-Werts gesetzt und die Fahrgeschwindigkeitsregelung
durch rampenförmige Veränderung des Sollwertes durchgeführt. Ist der
jeweils vom Fahrer gewünschte Geschwindigkeitswert erreicht, wird
der Delta-Wert wieder zurückgenommen und der Sollwert auf den vom
Fahrer gewünschten, durch die Regelung eingestellten Istwert ge
führt. Durch den fest vorgegebenen Delta-Wert können ferner unter
schiedliche Lastzustände von Motor oder Fahrzeug nicht berücksich
tigt werden. Ferner sind Maßnahmen, welche auch beim Setzen der mo
mentanen Fahrgeschwindigkeit als die vom Fahrer gewünschte Fahrge
schwindigkeit ein gutes Übergangsverhalten mit verbessertem Fahr
komfort ermöglichen, nicht beschrieben.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, welche ein
gutes Übergangsverhalten eines Reglers, insbesondere eines Fahrge
schwindigkeitsreglers, bei Aktivierung des Reglers, z. B. Setzen der
momentanen Geschwindigkeit als gewünschte Geschwindigkeit, ermög
lichen.
Dies wird dadurch erreicht, daß bei Aktivierung des Reglers, vorzugs
weise ein Fahrgeschwindigkeitsregler, der Sollwert ausgehend von
einem aktuell vorliegenden Wert wenigstens der zu regelnden Größe,
vorzugsweise der momentanen Fahrgeschwindigkeit, auf einen von
dieser wenigstens einen Größe abweichenden Wert gesetzt wird, so daß
bei Aktivierung des Reglers im wesentlichen keine Änderung oder
Schwingung der zu regelnden Größe erfolgt.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise führt zu einem befriedigenden
Übergangsverhalten bei Aktivierung eines Reglers, insbesondere dann,
wenn dieser ein Proportionalregler oder ein Proportionalregler mit
begrenztem Integralanteil darstellt.
Besondere Vorteile werden bei dem Einsatz der erfindungsgemäßen Vor
gehensweise bei einem Fahrgeschwindigkeitsregler erzielt. Dort wird
bei Aktivierung des Reglers ein Sollwert vorgegeben, der gegenüber
der aktuellen Geschwindigkeit einen abweichenden Wert annimmt, so
daß die Differenz zwischen Soll- und Istwert gerade der durch die
Reglerstruktur bleibenden Regelabweichung entspricht. Der Sollwert
wird dort ausgehend von der Fahrgeschwindigkeit auf einen vorbe
stimmten, von der Fahrgeschwindigkeit abweichenden Wert gesetzt, d. h.
erhöht.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ergibt ein befriedigendes Über
gangsverhalten bei zufriedenstellendem Fahrkomfort eines Fahrge
schwindigkeitsreglers bei jeder Fahrgeschwindigkeit, wenn durch Betä
tigung einer entsprechenden Taste durch den Fahrer der aktuelle Ge
schwindigkeitswert durch Fahrgeschwindigkeitsregelung eingehalten
werden soll.
Besonders von Vorteil ist, daß die zuvor gefahrene Geschwindigkeit
bei Aktivieren des Fahrgeschwindigkeitsreglers ohne Geschwindigkeits
änderung (Über- bzw. Unterschwingen) oder -schwingungen vom Regler
weitergeführt wird.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorgehensweise bei
der Anwendung in Verbindung mit einem Fahrgeschwindigkeitsregler mit
ausschließlich proportionalem Anteil oder einem Fahrgeschwindig
keitsregler mit proportionalem Anteil und begrenztem Integralanteil,
vorzugsweise im Rahmen einer elektronischen Motorleistungssteuerung.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise basiert auf der Bildung des
Fahrgeschwindigkeitssollwerts bei Aktivierung des Fahrgeschwindig
keitsreglers auf der Basis der aktuell vorliegenden Istgeschwindig
keit und eines die momentane Fahrzeuglast repräsentierenden Werts.
Besonders vorteilhaft ist die geschwindigkeitsabhängige Bildung des
zusätzlichen Wertes, da dadurch eine sehr einfache Bestimmung des
zusätzlichen Faktors ohne großen Aufwand ermöglicht wird.
Ferner kann die erhöhte Sollgeschwindigkeit im Rahmen der erfin
dungsgemäßen Vorgehensweise während der gesamten aktiven Phase des
Fahrgeschwindigkeitsreglers beibehalten werden. Eine Zurücknahme mit
dem daraus resultierenden aufwendigen Regelvorgang kann entfallen.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist auch im Zu
sammenhang mit anderen Ausführungsbeispielen bei anderen Regelkrei
sen vorteilhaft, wo es darum geht, bei Aktivierung des Reglers eine
stetige Anbindung des der zu regelnden Größe an die kurz vor Akti
vierung des Reglers vorliegende zu erreichen. Dies z. B. bei Zwi
schendrehzahlreglern, Reglern zur Regelung der Stellung von Klappen
von Klimaanlagen, Kupplungsregelkreises etc. Besondere Vorteile
werden erzielt bei Reglern, bei denen aus ihrer Struktur heraus im
stationären Betrieb Regelabweichungen bestehen bleiben, wie Propor
tionalreglern, modifizierten PI-Reglern, etc.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispiele anhand einer bevorzugten Anwendung an
einem Fahrgeschwindigkeitsregler näher erläutert. Dabei zeigt Fig.
1 ein Übersichtsblockschaltbild einer elektronischen Motorleistungs
steuerung mit Fahrgeschwindigkeitsregelung, in deren Rahmen die er
findungsgemäße Vorgehensweise bevorzugt realisiert ist. Fig. 2
zeigt ein Flußdiagramm, welches die Realisierung der erfindungsge
mäßen Vorgehensweise als Rechenprogramm skizziert. Fig. 3 schließ
lich zeigt beispielhaft Signalverläufe bei Anwendung der erfindungs
gemäßen Vorgehensweise im Zusammenhang mit der Aktivierung eines
Fahrgeschwindigkeitsreglers.
Fig. 1 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild einer elektronischen Mo
torleistungssteuerung, bei der die erfindungsgemäße Vorgehensweise
bevorzugt Anwendung findet. Dabei ist mit 10 eine Steuereinheit dar
gestellt, der über die Eingangsleitung 12 Signale von einer Bedien
einheit 14 für die Fahrgeschwindigkeitsregelung zugeführt werden.
Diese umfaßt dabei wie bekannt ein oder mehrere Tastelemente, denen
die bekannten Funktionen "Aus", "Setzen", "Beschleunigen", "Verzö
gern" bzw. "Wiederaufnahme" zugeordnet ist. Eine zweite Eingangslei
tung 16 verbindet die Steuereinheit 10 mit einem Meßelement 18 zur
Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit Vist. Eine dritte Eingangsleitung
20 verbindet die Steuereinheit 10 mit einem weiteren, vom Fahrer be
tätigbaren Bedienelement 22, einem Fahrpedal. Ferner sind Eingangs
leitungen 24 bis 26 vorgesehen, welche die Steuereinheit 10 mit Meß
einrichtungen 28 bis 30 zur Erfassung weiterer Betriebsgrößen des
Motors und/oder des Fahrzeugs, die im Zusammenhang mit der elektro
nischen Motorleistungssteuerung von Bedeutung sind, verbindet. Eine
weitere Eingangsleitung 32 führt der Steuereinheit 10 die Position
eines einzustellenden Leistungsschnittelements 36 zu. Die Ausgangs
leitung 34 der Steuereinheit 10 führt auf das Leistungsstellelement
36 des Motors, vorzugsweise einer Drosselklappe zur Steuerung der
Luftzufuhr zu einer Brennkraftmaschine.
Die Steuereinheit 10 selbst besteht im wesentlichen aus einer Lage
regelung oder -steuerung 38 zur Einstellung des Leistungsstellele
ments 36, einer Fahrgeschwindigkeitsregeleinheit 40 sowie einer
elektronischen Motorleistungssteuerungseinheit 42. Die Eingangslei
tung 20 sowie die Leitungen 24 bis 26 sind der elektronischen Motor
leistungssteuerung zugeführt, deren Ausgangsleitung 44 auf eine Aus
wahleinheit 46 geführt ist. Deren Ausgangsleitung 48 wiederum führt
auf den Lageregler 38. Die Eingangsleitung 12 von dem vom Fahrer zur
Fahrgeschwindigkeitsregelung betätigbaren Bedienelement 14 sowie die
Eingangsleitung 16 vom Meßelement 18 führt zur Fahrgeschwindigkeits
regeleinheit 40 und auf eine Speicher- und Berechnungseinheit 50.
Die Ausgangsleitung 54 der Einheit 50 verbindet diese mit der Fahr
geschwindigkeitsregeleinheit, deren Ausgangsleitung 62 auf die Aus
wahlstufe 46 geführt ist.
Über die Leitung 48 wird dem Lageregler 38 ein Sollwert AlphaSoll
fuhr die Stellung des Leistungsstellelements 36 zugeführt. Der Lage
regler 38 regelt unter Berücksichtigung der aktuellen Stellung des
Leistungsstellelements, welche über die Leitung 32 dem Lageregler 38
zugeführt wird, mittels eines elektrischen Motors die Stellung des
Leistungsstellelements 36 entsprechend dem vorgegebenen Sollwert
ein. Der Lagesollwert wird dabei je nach Betriebsart der Steuerein
heit in Abhängigkeit der elektronischen Motorleistungssteuerungs
einheit 42 oder in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeitsregeleinheit
40 festgelegt. Die Auswahl zwischen diesen beiden Betriebsarten fin
det in der Auswahleinheit 46 statt, die in einem bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel als Maximal- bzw. Minimalwertauswahlstufe oder als Um
schaltmittel in Abhängigkeit beispielsweise eines Betriebsartensig
nals von der Bedieneinheit 14 ausgeführt ist.
Die elektronische Motorleistungssteuerung 42 bildet im wesentlichen
in Abhängigkeit des Fahrerwunsches, der durch die Stellung des Be
dienelements 22 repräsentiert ist, sowie ggf. unter Berücksichtigung
der weiteren Betriebsgrößen, die über die Leitungen 24 bis 26 der
Einheit 42 z. B. zur Durchführung einer Leerlaufregelung zugeführt
werden, den Lagesollwert für das Leistungsstellelement 36, welcher
über die Leitung 44 dem Lageregler 38 zugeführt wird. Weitere Be
triebsgrößen können insbesondere im Hinblick auf eine Leerlaufrege
lung Motordrehzahl, Motortemperatur, etc. aber auch Antriebsschlupf
regel- oder Motorschleppmomentregeleingriffssignale sein. Die Aus
wahleinheit 46 sorgt dafür, daß bei nichtaktiver Fahrgeschwindig
keitsregeleinheit 40 der Lagesollwert von der Leistungssteuerungs
einheit 42, bei aktiver Fahrgeschwindigkeitsregeleinheit von dieser
bestimmt wird.
Die Fahrgeschwindigkeitsregelung 40 funktioniert im wesentlichen wie
im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben. Dem Fahrer ste
hen im Bedienelement 40 die Wahl der Betriebsarten "Beschleunigen",
"Verzögern", "Wiederaufnehmen", "Setzen" sowie "Aus" zur Verfügung.
Entsprechende Signale werden über die Leitung 12 der Fahrgeschwin
digkeitsregeleinheit 40 zugeführt. Der Beschleunigungs-, Verzöge
rungs- und der Wiederaufnahmemodus werden dabei über die im eingangs
genannten Stand der Technik gezeigten Rampensteuerung bewältigt. Im
Gegensatz zum obengenannten Stand der Technik besteht die Fahrge
schwindigkeitsregeleinheit in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
aus einem Proportionalregler mit einem begrenzten Integralanteil
oder aus einen reinen Proportionalregler. Unter einem Proportional
regler mit begrenztem Integralanteil, der in der Fachliteratur für
Regelungstechnik auch als "modifizierter PI-Regler" bezeichnet ist,
wird dabei im Rahmen dieser Beschreibung ein Regler mit Proportio
nal- und Integralanteil verstanden, dessen Sprungantwortverhalten
zunächst eine den Proportionalanteil charakterisierende sprung
förmige Veränderung des Reglerausgangssignals aufweist, welches dann
asymptotisch in der Art eines Verzögerungsgliedes auf den veränder
ten Endwert läuft. Der Integralwert ist demnach begrenzt, er kann
einer anliegende Regelabweichung nicht vollständig ausregeln. Dies
verbessert das Verhalten insbesondere nach Bergauf- oder Bergabfahrt
den Übergang in den stationären Betriebszustand, der ohne Über- oder
Unterschwingen der Geschwindigkeit bewältigt wird, da das Ausgangs
signal durch den Integralanteil während Bergauf- oder Bergabfahrt
nicht an einen Grenzwert geführt werden kann. Im stationären Betrieb
bei sich nicht verändernder Regelabweichung bleibt der Integralan
teil konstant, vorzugsweise auf dem oben erwähnten Endwert.
Zur Verbesserung des Übergangsverhaltens bei Aktivierung des Fahrge
schwindigkeitsreglers, vorzugsweise durch die Funktion "Setzen", bei
der die aktuell gefahrene Geschwindigkeit als die vom Fahrer gewün
schte durch den Fahrgeschwindigkeitsregler eingehalten wird, wer
den besondere Maßnahmen ergriffen. Dazu wird das entsprechende Betä
tigungssignal über die Leitung 12 der Speicher- und Berechnungsein
heit 50 zugeführt. Dort wird auf das Betätigungssignal hin auf der
Basis der momentanen Fahrgeschwindigkeit der Fahrgeschwindigkeits
sollwert gebildet. Dies erfolgt durch Multiplikation der Istge
schwindigkeit mit einem vorgegebenen Faktor, der größer 1, maximal
vorzugsweise 1,2, beträgt. Der entsprechend gebildete Sollwert wird
über die Leitung 54 dem Fahrgeschwindigkeitsregler 40 zugeführt. Da
durch bekommt der Proportionalanteil des Reglers zu Beginn der Rege
lung eine Regelabweichung simuliert, so daß eine Geschwindigkeitsän
derung bei Aktivierung des Fahrgeschwindigkeitsreglers nicht auftre
ten kann. Der Multiplikationsfaktor ist dabei derart auf die Fahrge
schwindigkeitsregelung abzustimmen, daß die durch das Setzen des
Sollwertes vorgegebene Regelabweichung zwischen Soll- und Istwert
der systembedingt bleibenden Regelabweichung des Proportionalanteils
des Fahrgeschwindigkeitsreglers in allen Betriebsphasen des
Fahrzeugs entspricht. Eine Veränderung der Istgeschwindigkeit bei
Aktivierung erfolgt daher nicht.
Entsprechende Maßnahmen werden auch bei Inbetriebnahme des Fahrge
schwindigkeitsreglers über die Funktion Wiederaufnahme, Beschleuni
gung oder Verzögerung eingeleitet. Der erhöhte Sollwert wird dabei
nicht mehr zurückgenommen, vielmehr wird der Faktor auch bei der
Rampensteuerung im Beschleunigungs-, Verzögerungs- oder Wiederauf
nahmefall berücksichtigt.
Der Grundgedanke, welcher der erfindungsgemäßen Vorgehensweise zu
grundeliegt, ist, daß dem Proportionalregler zu Beginn der Regelung
eine die Motor- bzw. Fahrzeuglast repräsentierende Soll-Istabwei
chung zur Verfügung gestellt werden muß. Im bevorzugten Ausführungs
beispiel geschieht dies der Einfachheit halber auf der Basis der
Istgeschwindigkeit, wobei der Sollwert durch Multiplikation mit
einem vorbestimmten Faktor gebildet wird. Der Sollwert kann in an
deren Ausführungsbeispielen in vorteilhafter Weise beispielsweise
auch auf der Basis der Motordrehzahl und der eingelegten Gangstufe
oder der Motorlast (ermittelt aus Luftmasse, Saugrohrdruck oder
Drosselklappenstellung) gebildet werden. Ferner kann der Faktor
selbst betriebsgrößenabhängig, vorzugsweise fahrgeschwindigkeitsab
hängig vorgegeben werden.
Neben der in Fig. 1 dargestellten Anwendung auf einen Otto-Motor,
kann die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch in vorteilhafter Weise
bei der Steuerung von Dieselmotoren oder auch in Verbindung mit al
ternativen Fahrzeugantriebskonzepten, beispielsweise Elektromotoren,
Anwendung finden.
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, welches die Realisierung der erfin
dungsgemäßen Vorgehensweise als Rechenprogramm skizziert. Nach Start
des Programmteils in Fig. 2 werden in einem ersten Schritt 100 die
möglicherweise vorliegenden Betätigungssignale der Bedieneinheit 14,
die Istgeschwindigkeit Vist sowie die weiteren Betriebsgrößen (Be
dienelement 22, Meßeinrichtungen 28 bis 30, Stellung des Leistungs
stellelements, etc.) eingelesen. Darauf wird im ersten Abfrage
schritt 102 überprüft, ob der Fahrgeschwindigkeitsregler aktiv ist.
Ist dies nicht der Fall, wird gemäß Schritt 104 der Lagesollwert für
das Leistungsstellelement auf der Basis der weiteren Betriebsgrößen
bestimmt und gemäß Schritt 106 eingeregelt. Danach wird der Pro
grammteil beendet und zu gegebener Zeit wiederholt.
Wurde im Abfrageschritt 102 erkannt, daß der Fahrgeschwindigkeits
regler aktiv ist, so wird im darauffolgenden Abfrageschritt 108
durch Überprüfen einer entsprechenden Marke abgefragt, ob der Fahr
geschwindigkeitsregler gerade in Betrieb genommen wurde. Ist dies
der Fall, wird gemäß Schritt 110 der Sollgeschwindigkeitswert aus
dem Istgeschwindigkeitswert multipliziert mit dem Faktor K bestimmt.
Der Faktor K ist dabei größer 1, vorzugsweise maximal 1,2 und kann
je nach Betriebszustand des Motors, beispielsweise geschwindigkeits
abhängig, drehzahlabhängig, lastabhängig und/oder temperaturabhängig
(Motor-, Außenluft-, etc.) vorgegeben sein. Danach wird gemäß
Schritt 112 der Leistungsstellelementesollwert AlphaSoll als Funk
tion der Sollgeschwindigkeit und der Istgeschwindigkeit gemäß der
vorgegebenen Fahrgeschwindigkeitsregelungsstrategie bestimmt und nach
Schritt 106 eingeregelt.
Ist der Fahrgeschwindigkeitsregler aktiv und wurde er nicht gerade
in Betrieb genommen, so erfolgt die Bildung des Sollwert ebenfalls
gemäß Schritt 112 entsprechend der berechneten Sollgeschwindigkeit,
welche im Beschleunigungs- oder Verzögerungsfall rampenförmig sich
verändert, und der Istgeschwindigkeit. Die Einregelung der Position
des Leistungsstellelements erfolgt dann gemäß Schritt 106.
Typische Signalverläufe sind in Fig. 3 dargestellt. Dabei ist je
weils waagrecht die Zeit aufgetragen, in Fig. 3a senkrecht das Be
tätigungssignal "Setzen", in Fig. 3b senkrecht die Soll- bzw. die
Istgeschwindigkeit.
Dabei sind zwei Fälle mit hoher und mit niedriger Geschwindigkeit
unterschieden. Zum Zeitpunkt T0 wird durch Betätigen der Setztaste
durch den Fahrer ein entsprechendes Setzen des Sollwertes (vgl. Fig.
3b, strichliert) ausgelöst und die Istgeschwindigkeit wird naht
los vom Fahrgeschwindigkeitsregler eingehalten. Im anderen Beispiel
wird zum Zeitpunkt T0′ bei niedrigerer Geschwindigkeit die Setztaste
betätigt, so daß gemäß Fig. 3b eine entsprechende Sollgeschwindig
keit (strichpunktiert) einigestellt wird. Auch hier wird die Fahrge
schwindigkeit vom Fahrgeschwindigkeitsregler ohne Änderung eingehal
ten. Die Soll-Istabweichung ist dabei bei höheren Geschwindigkeiten
betragsmäßig größer als bei kleinen.
Die beschriebene Vorgehensweise läßt sich vorteilhaft in analoger
Weise auch auf andere Regelkreise anwenden, wobei der Sollwert
jeweils auf einen vorbestimmten Wert auf der Basis der zu regelnden
Größe bei Aktivierung des Reglers gesetzt wird, der von Wert der zu
regelnden Größe abweicht und so gewählt ist, daß bei Aktivierung
kein Regeleingriff erfolgt, die zu regelnde Größe also im wesent
lichen unverändert anbindet. Die Aktivierung kann dabei auch neben
der manuellen Art automatisch erfolgen.
Claims (12)
1. Verfahren zur Regelung einer veränderlichen Größe, insbesondere
bei Fahrzeugen,
- - mit einem Regler, der abhängig von einem Soll- und einem Istwert ein Steuersignal erzeugt,
- - mit Mitteln zur Aktivierung des Reglers,
- - und Mittel zur Erfassung wenigstens einer Betriebsgröße, die ein Maß für die zu regelnde veränderliche Größe angibt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - bei Aktivieren des Reglers der Sollwert ausgehend von einem aktuell vorliegenden Wert der wenigstens einen Betriebsgröße auf einen vorgegebenen, von dieser wenigstens einen Betriebsgröße ab weichenden Wert gesetzt wird, so daß bei Aktivierung des Reglers im wesentlichen keine Änderung oder Schwingung der zu regelnden Größe erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler
ein Fahrgeschwindigkeitsregler ist und die Betriebsgröße die Istge
schwindigkeit eines Fahrzeugs ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Sollwert durch Multiplikation der Betriebs
größe mit einem vorbestimmten Faktor berechnet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Faktor größer als 1 und vorzugsweise kleiner
als 1,2 ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Faktor selbst betriebsgrößenabhängig, bei
spielsweise drehzahlabhängig, lastabhängig, temperaturabhängig, etc.
ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Setzen der Sollgeschwindigkeit bei der Be
triebsart Setzen des Fahrgeschwindigkeitsreglers erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch ge
kennzeichnet, daß der gesetzte Sollwert gegenüber dem Istwert erhöht
ist und der erhöhte Sollwert der Fahrgeschwindigkeitsregelung im
Laufe der Fahrgeschwindigkeitsregelung nicht zurückgenommen wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Regler ein Proportionalregler oder ein
Proportionalregler mit begrenztem I-Anteil ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der vorbestimmte Wert derart gewählt ist, daß die
Differenz zwischen Ist- und Sollwert der durch die Struktur des Reg
lers bestimmte, im stationären Regelbetrieb bleibenden Abweichung
entspricht.
10. Vorrichtung zur Regelung einer veränderlichen Größe
insbesondere bei Fahrzeugen
- - mit einem Stellelement zur Beeinflussung der zu regelnden Größe,
- - mit einem Regler, der das Stellelement in Abhängigkeit einer Soll- und einer Istgröße beeinflußt,
- - mit Mitteln zur Aktivierung des Reglers,
- - und mit Mitteln zur Erfassung wenigstens einer Betriebsgröße des Fahrzeugs, welche ein Maß für die zu regelnde Größe angibt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - bei Aktivierung des Reglers der Sollwert ausgehend von einem aktuell vorliegenden Wert der wenigstens einen Betriebsgröße auf einen vorbestimmten, von dieser wenigstens einen Betriebsgröße ab weichenden Wert gesetzt wird, so daß bei Aktivierung des Reglers im wesentlichen keine Änderung oder Schwingung der zu regelnden Größe erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4313173A DE4313173B4 (de) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer veränderlichen Größe, insbesondere bei Fahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4313173A DE4313173B4 (de) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer veränderlichen Größe, insbesondere bei Fahrzeugen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4313173A1 true DE4313173A1 (de) | 1994-10-27 |
DE4313173B4 DE4313173B4 (de) | 2008-04-30 |
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DE4313173A Expired - Lifetime DE4313173B4 (de) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer veränderlichen Größe, insbesondere bei Fahrzeugen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4313173B4 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4434022A1 (de) * | 1994-09-23 | 1996-03-28 | Daimler Benz Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Geschwindigkeitsbegrenzung eines Kraftfahrzeuges |
DE19851410A1 (de) * | 1998-11-07 | 2000-06-15 | Mannesmann Vdo Ag | Verfahren und Einrichtung zur Geschwindigkeitsregelung für Kraftfahrzeuge |
DE19627100B4 (de) * | 1995-07-07 | 2006-01-19 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebes |
DE19609220B4 (de) * | 1996-03-09 | 2013-03-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2818270C2 (de) * | 1978-04-26 | 1984-08-02 | Eckardt Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren und Regelschaltung zum stoßfreien Wiederanfahren eines Regelkreises |
DE2842023A1 (de) * | 1978-09-27 | 1980-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Digitale regeleinrichtung fuer die fahrgeschwindigkeit eines kraftfahrzeugs |
DE3727369A1 (de) * | 1987-08-17 | 1989-03-02 | Bosch Gmbh Robert | Regelsystem |
DE4133855A1 (de) * | 1991-10-12 | 1993-04-15 | Bosch Gmbh Robert | Fahrgeschwindigkeitsregler fuer ein fahrzeug |
-
1993
- 1993-04-22 DE DE4313173A patent/DE4313173B4/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4434022A1 (de) * | 1994-09-23 | 1996-03-28 | Daimler Benz Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Geschwindigkeitsbegrenzung eines Kraftfahrzeuges |
US5774820A (en) * | 1994-09-23 | 1998-06-30 | Mercedes-Benz Ag | Method and apparatus for limiting the speed of a motor vehicle |
DE4434022C2 (de) * | 1994-09-23 | 1999-11-11 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Geschwindigkeitsbegrenzung eines Kraftfahrzeuges |
DE19627100B4 (de) * | 1995-07-07 | 2006-01-19 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebes |
DE19609220B4 (de) * | 1996-03-09 | 2013-03-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs |
DE19851410A1 (de) * | 1998-11-07 | 2000-06-15 | Mannesmann Vdo Ag | Verfahren und Einrichtung zur Geschwindigkeitsregelung für Kraftfahrzeuge |
DE19851410C2 (de) * | 1998-11-07 | 2000-10-26 | Mannesmann Vdo Ag | Verfahren und Einrichtung zur Geschwindigkeitsregelung für ein Kraftfahrzeug |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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