WO2013139625A1 - Verfahren und vorrichtung zum regeln der geschwindigkeit eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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WO2013139625A1
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Jens Gröger
Kay Hohenböken
Jan Linsel
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Ford Global Technologies, Llc
Ford-Werke Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for regulating the speed of a motor vehicle.
  • motor vehicles are nowadays often equipped with speed controls.
  • a respective current speed of the motor vehicle is determined and intervened upon detection of a deviation from a predefinable setpoint speed in the engine control to minimize the deviation.
  • Such speed controls are usually designed to keep the speed of the motor vehicle as constant as possible at the desired speed, regardless of external conditions, such as inclines, inclines, wind conditions or the nature of the road surface. However, this often results in increased fuel consumption.
  • DE 10 2010 018 335 A1 proposes a cruise control system whose control is designed so that it keeps the speed of the vehicle at an adjustable setpoint speed, provided the noise - Output of the vehicle engine does not exceed an adjustable maximum target power, and that it reduces the speed of the vehicle, if necessary, so far that the maximum target power is not exceeded.
  • a reduction in fuel consumption is achieved only to a limited extent.
  • a speed control device is described in EP 2 010 423 B1, in which the controller is configured to set a nominal acceleration of the vehicle within a value range of permissible setpoint values.
  • an actual value of the fuel consumption of a motor-driven motor vehicle is detected, a value of the fuel consumption given to a fuel consumption regulator as the desired value and the actual value of the fuel consumption used to control the setting of the engine power.
  • the fuel consumption value is an upper limit, and a set speed is maintained if the predetermined fuel consumption value is not exceeded.
  • the inventive method for controlling the speed of a motor vehicle relates in particular to motor vehicles with a drive motor which is designed as an internal combustion engine, for example as a gasoline or diesel engine.
  • a current fuel consumption of the motor vehicle is determined.
  • Methods for determining the fuel consumption for example from the signal of a flow and / or a pressure sensor or from a characteristic map of the engine are known per se.
  • fuel consumption is meant here and below a distance-related fuel consumption, for example given in liters per 100 km, which can be determined for example from a time-related fuel consumption by taking into account the detectable via a speed sensor current speed of the motor vehicle.
  • the speed of the motor vehicle is regulated in accordance with the invention in such a way that a predefinable fuel consumption target value is maintained as far as possible.
  • the deviation of the current fuel consumption from the fuel consumption target value can be determined and the speed of the motor vehicle can be adjusted to minimize the deviation. Since, as a rule, at least above a lower limit speed, the fuel consumption increases with increasing speed, in particular when the fuel consumption target value is exceeded, a reduction of the speed and an undershooting of the fuel consumption desired value causes an increase in the speed.
  • an intervention in the engine control which corresponds to a reduced or increased operating angle of the accelerator pedal.
  • a minimum speed of the motor vehicle can be predetermined, which is at least maintained.
  • a higher actual fuel consumption than the fuel consumption target value is allowed.
  • a minimum speed can be predetermined which is at least held independent of the fuel consumption
  • a drop in the speed of the motor vehicle below the minimum speed can be avoided, even in situations which increase the consumption considerably, for example on a steep slope or in the case of strong head wind.
  • This will improve both the quality of serviceability of the motor vehicle as well as an increase in traffic safety possible.
  • this can avoid an unexpected behavior of the motor vehicle, which differs substantially from the behavior that would be chosen by a driver of the motor vehicle due to the situation. In this way, a low fuel consumption with high ride comfort can be achieved.
  • a consumption-independent regulation of the speed of the motor vehicle to the predetermined minimum speed in the event that the current fuel consumption of the motor vehicle exceeds the fuel consumption setpoint even when the speed drops to the minimum speed.
  • a speed control on the minimum speed in cases where, for example, due to an increase in fuel consumption increases and the speed of the motor vehicle is therefore reduced to maintain the fuel consumption target value, then engages when the minimum speed is reached, a speed control on the minimum speed.
  • a speed control in which the deviation is detected by the minimum speed set in this case as a set speed and is minimized by intervention in the engine control, is known per se. In this way, a particularly comfortable behavior of the motor vehicle can be achieved and at the same time avoided that the minimum speed is exceeded.
  • the minimum speed is undershot by one control deviation.
  • the consumption-independent control is terminated to the minimum speed, and the speed of the motor vehicle is increased to maintain the fuel consumption setpoint.
  • a minimum speed not only a minimum speed, but also a maximum speed can be predetermined, which is kept at most independent of the current fuel consumption. hereby a further improvement of the operability and traffic safety of the motor vehicle is made possible.
  • the speed is regulated to the maximum speed.
  • the speed of the motor vehicle is regulated such that the maximum speed is not exceeded or, depending on the design of the control, at most by one control deviation. In this way, an unexpected increase in the speed of the motor vehicle in such situations can be avoided, whereby the operability and road safety of the motor vehicle are further improved.
  • the minimum speed can be predetermined as a function of the maximum speed. It can thus be provided, for example, that the maximum speed is predetermined, for example by manual input of the driver or by actuation of an operating element for taking over a current speed as the maximum speed, and the minimum speed as a function of the maximum speed, for example in a fixed ratio to the maximum speed determined is.
  • the minimum speed may be about 80% of the maximum speed. It has been found that in this way a particularly simple and safe operation of the motor vehicle can be made possible, which can correspond in particular to a conventional cruise control system.
  • the fuel consumption target value is specified at a start time.
  • the start time can be in particular the time of specification of the maximum speed.
  • the fuel consumption target value can be determined from a current consumption at the start time and may, for example, be equal to the current consumption at the start time.
  • the feasibility of the method according to the invention and thus the operability of the motor vehicle is further improved.
  • the instantaneous fuel consumption can be used, which can be determined in particular from a sensor signal or from a map based on the current operating parameters of the engine including the instantaneous speed of the motor vehicle.
  • the respective current fuel consumption is preferably determined from a current fuel consumption of the motor vehicle averaged over a minimum time or a minimum driving distance.
  • An inventive device for regulating the speed of a motor vehicle comprises data acquisition means for acquiring data at least on the current fuel consumption and the current speed of the motor vehicle. Furthermore, the device according to the invention comprises input means for inputting a fuel consumption setpoint or establishing a start time, to which a desired value of the fuel consumption and possibly a minimum speed are taken or set. The device according to the invention further comprises processor means, which are set up for determining a manipulated variable for maintaining the fuel consumption setpoint and consumption independently for maintaining the minimum speed, and actuator means for corresponding intervention in the engine control. The device according to the invention is designed in particular for carrying out the above-described method for regulating the speed of the motor vehicle.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a method according to the invention as
  • the method according to the invention for regulating the speed of a motor vehicle is activated at a starting time, for example by actuating an actuating element by the driver.
  • the maximum speed v max and the fuel consumption target FC are set so n, for example, the current speed of the motor vehicle as the maximum speed v max and the instantaneous fuel consumption FC ac t of the motor vehicle is taken as setpoint fuel consumption FC so n.
  • the current speed v act of the motor vehicle is detected continuously;
  • the current fuel consumption FC act of the motor vehicle is continuously detected, for example by averaging a continuously detected instantaneous fuel consumption over a predefinable time span or driving distance.
  • a minimum speed v min is set, for example as 80% of the maximum speed v max or the current speed at the start time. It may be provided that a different, higher or lower percentage of the maximum speed is specified as the minimum speed, or that the minimum speed otherwise depends on the maximum speed.
  • the current fuel consumption FC act is now compared with the predetermined fuel consumption target value FCsoii. If the actual fuel consumption FC act is not greater than the desired value FC so n of the fuel consumption, then it is determined whether the current speed v act is greater than or less than the maximum speed v max or equal to this. If the current speed v act is less than the maximum speed v max , which in this case is the set value of a cruise control circle is used, the engine power is increased by increasing the manipulated variable a t , which represents the operating angle of the accelerator pedal. For this purpose, a t is increased by a predetermined increment. If, on the other hand, the current speed v act is greater than the maximum speed v max , then a t is reduced by one increment. If the described speed control method has not been completed, as well as in the case that the current speed v act is equal to the maximum speed v max , the actual fuel consumption FCact is again compared with the fuel consumption setpoint FC S0 n.
  • FC ac t is greater than the desired value FC so n of the fuel consumption. If the current fuel consumption FC ac t is greater than the desired value FC so n of the fuel consumption, it is determined whether the current speed v act is less than or greater than the minimum speed v min . If the current speed v act lies below the minimum speed v min , which in this case serves as the setpoint of a speed control loop, then a t is incremented by one increment so that the resulting increased power output of the motor increases the speed to reach the minimum speed v min . On the other hand, if the actual speed v act is greater than the minimum speed v min , then a t is lowered by one increment. This reduces the speed of the motor vehicle and the current fuel consumption FC a ct decreases.
  • the current speed v ac t is regulated to the maximum speed v ma x, wherein the current fuel consumption FC ac t may be less than the setpoint value FC so n of the fuel consumption; when the minimum velocity ⁇ ⁇ , ⁇ is reached, the current velocity v ac t is controlled to the minimum velocity ⁇ ⁇ , ⁇ , where an increase in fuel consumption FC ac t is exceeded beyond the setpoint value FC so n.
  • the current speed v act may remain constant or even decrease further, or vice versa
  • the current speed v act may remain unchanged or continue to increase.
  • FC ac t the actual fuel consumption
  • FC so n of the fuel consumption a correspondingly increased or unchanged deviation of the current speed v act from the maximum speed v max or the minimum speed v min will be determined.
  • Such an increase of the deviation may be permissible as a control deviation.
  • the control loop can also be designed such that, depending on the size of the deviation, the manipulated variable a t is changed by a different large increment.
  • further known refinements of the speed or fuel consumption control for example as PID controllers, are possible.
  • the automatic speed or fuel consumption control example described according to the invention can be activated in a similar manner as known cruise controls by operating a corresponding actuation element, thereby automatically the fuel consumption setpoint FC so n, the maximum speed v max and the minimum speed are set v min.
  • the described control method can be deactivated by actuating a corresponding actuating element by the driver; Preferably, it is provided that the control method according to the invention by pressing the brake pedal, possibly also by pressing the accelerator pedal is terminated.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Regeln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs wird ein aktueller Kraftstoffverbrauch FCact des Kraftfahrzeugs ermittelt und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch Eingriff in eine Motorsteuerung zur Einhaltung eines vorgebbaren Kraftstoffverbrauchssollwerts FCsoll geregelt, wobei eine Minimalgeschwindigkeit vmin vorgebbar ist, die mindestens gehalten wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines
Kraftfahrzeugs Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs. Zur Erhöhung des Komforts und zur Entlastung des Fahrers werden Kraftfahrzeuge heute häufig mit Geschwindigkeitsregelungen ausgestattet. Dabei wird eine jeweils aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelt und bei Feststellung einer Abweichung von einer vorgebbaren Sollgeschwindigkeit in die Motorsteuerung zur Minimierung der Abweichung eingegriffen. Derartige Geschwindigkeitsregelungen sind zumeist dafür ausgelegt, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unabhängig von äußeren Bedingungen, wie etwa Steigungen, Gefällstrecken, Windverhältnissen oder der Beschaffenheit der Straßenoberfläche, möglichst konstant auf der Sollgeschwindigkeit zu halten. Dies hat jedoch häufig einen erhöhten Kraftstoffverbrauch zur Folge.
Um einen Motor eines Fahrzeugs so zu steuern, dass dieser möglichst wenig Energie verbraucht, wird in der DE 10 2010 018 335 A1 eine Geschwindigkeitsregelanlage vorgeschlagen, deren Steuerung so ausgelegt ist, dass sie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf einer einstellbaren Sollgeschwindigkeit hält, sofern die Leis- tungsabgabe des Fahrzeugmotors eine einstellbare maximale Sollleistung nicht überschreitet, und dass sie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ggf. so weit reduziert, dass die maximale Sollleistung nicht überschritten wird. Hierdurch wird jedoch nur in eingeschränktem Maße eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs erreicht. Für Kraftfahrzeuge mit Hybridantrieb wird in der EP 2 010 423 B1 eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung beschrieben, bei der der Regler dazu eingerichtet ist, eine Sollbeschleunigung des Fahrzeugs innerhalb eines Wertebereichs zulässiger Soll- beschleunigungen zu berechnen, wobei die Obergrenze für die Beschleunigung so festgelegt ist, dass die benötigte Antriebsleistung vom elektrischen Antrieb bereitgestellt werden kann. Hierdurch kann bei einem Hybridkraftfahrzeug erreicht werden, dass die Brennkraftmaschine ihren optimalen Betriebspunkt nicht zu verlassen braucht. Dieses Verfahren ist bei Kraftfahrzeugen ohne Hybridantrieb nicht anwendbar.
Gemäß der EP 1 888 900 B1 wird ein Ist-Wert des Kraftstoffverbrauchs eines motorbetriebenen Kraftfahrzeugs erfasst, ein Wert des Kraftstoffverbrauchs einem Kraftstoffverbrauchsregler als Sollwert vorgegeben und der Ist-Wert des Kraftstoffverbrauchs zur Steuerung der Einstellung der Motorleistung genutzt. In einer Betriebsart ist der Kraftstoffverbrauchswert eine Obergrenze, wobei eine eingestellte Geschwindigkeit eingehalten wird, wenn der vorgegebene Kraftstoffverbrauchswert nicht überschritten wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine derartige Regelung mit einem Kraftstoffverbrauchswert als Sollwert in bestimmten Situationen zu unerwünschten Reaktionen des Kraftfahrzeugs führen kann, die die Bedienbarkeit des Kraftfahrzeugs erschweren.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrich- tung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei die oben genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art anzugeben, wobei sowohl eine Verminderung des Kraftstoffverbrauchs bzw. der Schadstoffemissionen als auch eine Erhöhung des Bedienkomforts bzw. der Verkehrssi- cherheit ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch eine Vorrichtung wie in den unabhängigen Ansprüchen angegeben gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Regeln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs bezieht sich insbesondere auf Kraftfahrzeuge mit einem Antriebsmotor, der als Verbrennungsmotor ausgebildet ist, beispielsweise als Otto- oder Dieselmotor. Dabei wird ein jeweils aktueller Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs ermittelt. Verfahren zum Ermitteln des Kraftstoffverbrauchs etwa aus dem Signal eines Durch- fluss- und/oder eines Drucksensors oder auch aus einem Kennfeld des Motors sind an sich bekannt. Mit dem Begriff "Kraftstoffverbrauch" ist hier und im Folgenden ein streckenbezogener Kraftstoffverbrauch, beispielsweise angegeben in Liter pro 100 km, gemeint, der beispielsweise aus einem zeitbezogenen Kraftstoffverbrauch durch Berücksichtigung der über einen Geschwindigkeitssensor erfassbaren aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelt werden kann.
Durch Eingriff in eine Motorsteuerung des Kraftfahrzeugs wird erfindungsgemäß die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs derart geregelt, dass ein vorgebbarer Kraftstoffverbrauchssollwert möglichst eingehalten wird. Hierfür kann die Abweichung des aktuellen Kraftstoffverbrauchs vom Kraftstoffverbrauchssollwert ermittelt werden und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zur Minimierung der Abweichung an- gepasst werden. Da in der Regel, zumindest oberhalb einer unteren Grenzgeschwindigkeit, der Kraftstoffverbrauch mit zunehmender Geschwindigkeit wächst, wird insbesondere bei einer Überschreitung des Kraftstoffverbrauchssollwerts eine Reduzierung der Geschwindigkeit und bei einer Unterschreitung des Kraftstoffverbrauchssollwerts eine Erhöhung der Geschwindigkeit veranlasst. Hierfür erfolgt ein Eingriff in die Motorsteuerung, der einem verringerten bzw. vergrößerten Betätigungswinkel des Gaspedals entspricht.
Erfindungsgemäß ist eine Minimalgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs vorgebbar, die mindestens eingehalten wird. Zum Halten der Minimalgeschwindigkeit wird so- mit, falls notwendig, ein höherer aktueller Kraftstoffverbrauch als der Kraftstoffverbrauchssollwert zugelassen.
Dadurch, dass eine Minimalgeschwindigkeit vorgebbar ist, die kraftstoffverbrauchsunabhängig mindestens gehalten wird, kann ein Absinken der Geschwin- digkeit des Kraftfahrzeugs unter die Minimalgeschwindigkeit auch in stark verbrauchserhöhenden Situationen, etwa an einer starken Steigung oder bei starkem Gegenwind, vermieden werden. Hierdurch ist sowohl eine Verbesserung der Be- dienbarkeit des Kraftfahrzeugs als auch eine Erhöhung der Verkehrssicherheit möglich. Insbesondere kann hierdurch ein unerwartetes Verhalten des Kraftfahrzeugs, das sich wesentlich von dem Verhalten unterscheidet, das von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs aufgrund der Situation gewählt würde, vermieden werden. Auf diese Weise kann ein niedriger Kraftstoffverbrauch bei hohem Fahrkomfort erreicht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine verbrauchsunabhängige Regelung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf die vorgebbare Minimalgeschwindigkeit in dem Fall, dass der aktuelle Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs den Kraftstoffverbrauchssollwert auch bei Absinken der Geschwindigkeit auf die Minimalgeschwindigkeit noch überschreitet. Insbesondere in den Fällen, in denen etwa aufgrund einer Steigung der Kraftstoffverbrauch ansteigt und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs daher zur Einhaltung des Kraftstoffverbrauchs- Sollwerts reduziert wird, greift demgemäß dann, wenn die Minimalgeschwindigkeit erreicht wird, eine Geschwindigkeitsregelung auf die Minimalgeschwindigkeit ein. Eine derartige Geschwindigkeitsregelung, bei der die Abweichung von der in diesem Fall als Sollgeschwindigkeit gesetzten Minimalgeschwindigkeit erfasst und durch Eingriff in die Motorsteuerung minimiert wird, ist an sich bekannt. Hierdurch kann ein besonders komfortables Verhalten des Kraftfahrzeugs erreicht werden und gleichzeitig vermieden werden, dass die Minimalgeschwindigkeit unterschritten wird. Je nach Auslegung der Geschwindigkeitsregelung kann es auch zulässig sein, dass die Minimalgeschwindigkeit um eine Regelabweichung unterschritten wird. Sobald bei der Regelung auf die Minimalgeschwindigkeit der aktuelle Kraftstoffverbrauch den Sollwert des Kraftstoffverbrauchs unterschreitet, wird die verbrauchsunabhängige Regelung auf die Minimalgeschwindigkeit beendet, und es erfolgt eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zur Einhaltung des Kraftstoffverbrauchssollwerts. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist nicht nur eine Minimalgeschwindigkeit, sondern auch eine Maximalgeschwindigkeit vorgebbar, die unabhängig vom aktuellen Kraftstoffverbrauch höchstens gehalten wird. Hierdurch wird eine weitere Verbesserung der Bedienbarkeit und der Verkehrssicherheit des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
Insbesondere ist es in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass, wenn der aktuelle Kraftstoffverbrauch bei der Maximalgeschwindigkeit den Kraftstoffverbrauchssollwert unterschreitet, eine Regelung der Geschwindigkeit auf die Maximalgeschwindigkeit erfolgt. Wenn somit etwa an einer Gefällstrecke oder bei starkem Rückenwind der aktuelle Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs besonders gering ist, wird somit die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs derart geregelt, dass die Maximalge- schwindigkeit nicht oder, je nach Auslegung der Regelung, höchstens um eine Regelabweichung überschritten wird. Hierdurch kann eine unerwartete Erhöhung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in derartigen Situationen vermieden werden, wodurch die Bedienbarkeit und die Verkehrssicherheit des Kraftfahrzeugs weiter verbessert werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Minimalgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Maximalgeschwindigkeit vorgebbar. Es kann somit beispielsweise vorgesehen sein, dass die Maximalgeschwindigkeit vorgegeben wird, etwa durch manuelle Eingabe des Fahrers oder durch Betätigung eines Bedienelements zur Übernahme einer aktuellen Geschwindigkeit als Maximalgeschwindigkeit, und die Minimalgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Maximalgeschwindigkeit, beispielsweise in einem festen Verhältnis zur Maximalgeschwindigkeit, bestimmt ist. Insbesondere kann die Minimalgeschwindigkeit etwa 80% der Maximalgeschwindigkeit betragen. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch eine besonders einfache und sichere Bedienung des Kraftfahrzeugs ermöglicht werden kann, die insbesondere der einer üblichen Geschwindigkeitsregelungsanlage entsprechen kann.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Kraftstoffverbrauchssollwert zu einem Start- Zeitpunkt vorgegeben wird. Der Startzeitpunkt kann insbesondere der Zeitpunkt der Vorgabe der Maximalgeschwindigkeit sein. Insbesondere kann der Kraftstoffverbrauchssollwert aus einem aktuellen Verbrauch zum Startzeitpunkt ermittelt werden und kann beispielsweise gleich dem aktuellen Verbrauch zum Startzeitpunkt sein. Hierdurch wird die Ausführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und damit die Bedienbarkeit des Kraftfahrzeugs weiter verbessert. Als aktueller Kraftstoffverbrauch kann beispielsweise der momentane Kraftstoffverbrauch verwendet werden, der insbesondere aus einem Sensorsignal oder aus einem Kennfeld aufgrund der momentanen Betriebsparameter des Motors unter Einbeziehung der momentanen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelt werden kann. Vorzugsweise wird der jeweils aktuelle Kraftstoffverbrauch jedoch aus einem über eine Mindestzeit bzw. eine Mindestfahrstrecke gemittelten momentanen Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs ermittelt. Hierdurch können nicht nur Messun- genauigkeiten ausgeglichen werden, sondern es kann auch dann, wenn sich das Kraftfahrzeug zum Startzeitpunkt vorübergehend in einer Verzögerungs- oder Beschleunigungsphase befindet, ein zur Regelung geeigneter Kraftstoffverbrauchs- sollwert ermittelt werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs umfasst Datenerfassungsmittel zur Erfassung von Daten zumindest über den aktuellen Kraftstoffverbrauch und die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahr- zeugs. Weiter umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung Eingabemittel zur Eingabe eines Kraftstoffverbrauchssollwerts bzw. zur Festlegung eines Startzeitpunkts, zu dem ein Sollwert des Kraftstoffverbrauchs und ggf. eine Minimalgeschwindigkeit übernommen oder gesetzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ferner Prozessormittel, die zur Ermittlung einer Stellgröße zur Einhaltung des Kraft- stoffverbrauchssollwerts sowie verbrauchsunabhängig zur Einhaltung der Minimalgeschwindigkeit eingerichtet sind, und Aktormittel zum entsprechenden Eingriff in die Motorsteuerung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zum Regeln der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ausgebildet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens als
Flussdiagramm. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird zu einem Startzeitpunkt das erfindungsgemäße Verfahren zum Regeln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs aktiviert, etwa durch Betätigen eines Betätigungselements durch den Fahrer. Zu diesem Zeitpunkt werden die Maximalgeschwindigkeit vmax und der Kraftstoffverbrauchssollwert FCson gesetzt, beispielsweise wird die momentane Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs als Maximalgeschwindigkeit vmax und der momentane Kraftstoffverbrauch FCact des Kraftfahrzeugs als Sollwert des Kraftstoffverbrauchs FCson übernommen. Hierfür wird insbesondere die aktuelle Geschwindigkeit vact des Kraftfahrzeugs kontinuierlich erfasst; ebenso wird der aktuelle Kraftstoffverbrauch FCact des Kraftfahrzeugs kontinuierlich erfasst, etwa durch Mittelwertbildung eines kontinuierlich erfassten mo- mentanen Kraftstoffverbrauchs über eine vorgebbare Zeitspanne bzw. Fahrstrecke. Die hierfür notwendigen Daten sind im Rahmen anderer Systeme des Kraftfahrzeugs, beispielsweise in einem Kraftfahrzeuginformationssystem oder in einem Fahrtcomputer, in der Regel bereits vorhanden. Ferner wird eine Minimalgeschwindigkeit vmin gesetzt, etwa als 80% der Maximalgeschwindigkeit vmax bzw. der aktuellen Geschwindigkeit zum Startzeitpunkt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass ein anderer, höherer oder niedrigerer Prozentsatz der Maximalgeschwindigkeit als Minimalgeschwindigkeit vorgegeben wird, oder dass die Minimalgeschwindigkeit in anderer Weise von der Maximalgeschwindigkeit abhängt.
Der aktuelle Kraftstoffverbrauch FCact wird nun mit dem vorgegebenen Kraftstoffverbrauchssollwert FCsoii verglichen. Ist der aktuelle Kraftstoffverbrauch FCact nicht größer als der Sollwert FCson des Kraftstoffverbrauchs, so wird ermittelt, ob die aktuelle Geschwindigkeit vact größer oder kleiner als die Maximalgeschwindigkeit vmax oder gleich dieser ist. Ist die aktuelle Geschwindigkeit vact geringer als die Maximalgeschwindigkeit vmax, die in diesem Fall als Sollgröße eines Geschwindigkeitsregel- kreises verwendet wird, so wird die Motorleistung durch Vergrößerung der Stellgröße at, die den Betätigungswinkel des Gaspedals darstellt, erhöht. Hierfür wird at um ein vorgegebenes Inkrement erhöht. Ist andererseits die aktuelle Geschwindigkeit vact größer als die Maximalgeschwindigkeit vmax, so wird at um ein Inkrement verrin- gert. Sofern das beschriebene Geschwindigkeitsregelverfahren nicht beendet worden ist, sowie in dem Fall, dass die aktuelle Geschwindigkeit vact gleich der Maximalgeschwindigkeit vmax ist, erfolgt erneut ein Vergleich des aktuellen Kraftstoffverbrauchs FCact mit dem Kraftstoffverbrauchssollwert FCS0n.
Ist der aktuelle Kraftstoffverbrauch FCact größer als der Sollwert FCson des Kraftstoffverbrauchs, so wird festgestellt, ob die aktuelle Geschwindigkeit vact kleiner oder größer als die Minimalgeschwindigkeit vmin oder gleich dieser ist. Liegt die aktuelle Geschwindigkeit vact unterhalb der Minimalgeschwindigkeit vmin, die in diesem Fall als Sollgröße eines Geschwindigkeitsregelkreises dient, so wird at um ein Inkrement erhöht, so dass durch die dadurch veranlasste erhöhte Leistungsabgabe des Motors eine Erhöhung der Geschwindigkeit zur Angleichung an die Minimalgeschwindigkeit vmin erfolgt. Ist die aktuelle Geschwindigkeit vact andererseits größer als die Minimalgeschwindigkeit vmin, so wird at um ein Inkrement erniedrigt. Hierdurch verringert sich die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, und der aktuelle Kraftstoffverbrauch FCact sinkt. Sofern das beschriebene Regelungsverfahren nicht beendet ist, sowie in dem Fall, dass die aktuelle Geschwindigkeit vact bereits der Minimalgeschwindigkeit vmin entspricht, erfolgt ein neuer Vergleich des aktuellen Kraftstoffverbrauchs FCact mit dem Sollwert FCson des Kraftstoffverbrauchs. Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wird somit zur Einhaltung des Kraftstoffverbrauchssollwerts FCsoii zwischen der Minimalgeschwindigkeit νηι,η und der Maximalgeschwindigkeit Vmax geregelt. Bei Erreichung der Maximalgeschwindigkeit vmax wird die aktuelle Geschwindigkeit vact auf die Maximalgeschwindigkeit vmax geregelt, wobei der aktuelle Kraftstoffverbrauch FCact kleiner als der Sollwert FCson des Kraft- Stoffverbrauchs sein kann; bei Erreichung der Minimalgeschwindigkeit νηι,η wird die aktuelle Geschwindigkeit vact auf die Minimalgeschwindigkeit νηι,η geregelt, wobei eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs FCact über den Sollwert FCson hinaus in Kauf genommen wird.
Je nach Situation, insbesondere je nach Zu- oder Abnahme der Steigung, des Ge- gen- oder Rückenwinds bzw. der Veränderung anderer kraftstoffverbrauchsbeeinflussender Faktoren, kann trotz einer Erhöhung von at die aktuelle Geschwindigkeit vact konstant bleiben oder sogar weiter absinken, oder umgekehrt kann trotz einer Verringerung von at die aktuelle Geschwindigkeit vact unverändert bleiben oder weiter ansteigen. In diesem Fall wird bei dem nächsten Vergleich des aktuellen Kraft- Stoffverbrauchs FCact mit dem Sollwert FCson des Kraftstoffverbrauchs eine entsprechend erhöhte oder unveränderte Abweichung der aktuellen Geschwindigkeit vact von der Maximalgeschwindigkeit vmax bzw. der Minimalgeschwindigkeit vmin festgestellt werden. Eine solche Erhöhung der Abweichung kann als Regelabweichung zulässig sein. Der Regelkreis kann aber auch derart ausgebildet sein, dass je nach Größe der Abweichung die Stellgröße at um ein unterschiedliches großes Inkrement verändert wird. Ferner sind weitere an sich bekannte Ausgestaltungen der Ge- schwindigkeits- bzw. Kraftstoffverbrauchsregelung, etwa als PID-Regler, möglich.
Die beispielhaft beschriebene erfindungsgemäße automatische Geschwindigkeits- bzw. Kraftstoffverbrauchsregelung kann in ähnlicher Weise wie bekannte Geschwindigkeitsregelungen durch Betätigen eines entsprechenden Betätigungselements aktiviert werden, wodurch automatisch der Kraftstoffverbrauchssollwert FCson, die Maximalgeschwindigkeit vmax und die Minimalgeschwindigkeit vmin gesetzt werden. Das beschriebene Regelungsverfahren kann durch Betätigen eines entspre- chenden Betätigungselements durch den Fahrer deaktiviert werden; vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Regelungsverfahren durch Betätigen des Bremspedals, ggf. ebenso durch Betätigung des Gaspedals, beendet wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Regeln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, wobei ein aktueller Kraftstoffverbrauch FCact des Kraftfahrzeugs ermittelt wird und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch Eingriff in eine Motorsteuerung zur Einhaltung eines vorgebbaren Kraftstoffverbrauchssollwerts FCson geregelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Minimalgeschwindigkeit vmin vorgebbar ist, die mindestens gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
dann, wenn bei Erreichung der Minimalgeschwindigkeit vmin der aktuelle Kraftstoffverbrauch FCact den Kraftstoffverbrauchssollwert FCson überschreitet, die aktuelle Geschwindigkeit vact auf die Minimalgeschwindigkeit vmin geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Maximalgeschwindigkeit vmax vorgebbar ist, die höchstens gehalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
dann, wenn bei Erreichung der Maximalgeschwindigkeit vmax der aktuelle Kraftstoffverbrauch FCact den Kraftstoffverbrauchssollwert FCson unterschreitet, eine Regelung der aktuellen Geschwindigkeit vact auf die Maximalgeschwindigkeit vmax erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Minimalgeschwindigkeit vmin in Abhängigkeit von der Maximalgeschwindigkeit vmax vorgegeben wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Minimalgeschwindigkeit vmin 80% der Maximalgeschwindigkeit vmax beträgt.
7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kraftstoffverbrauchssollwert FCson zu einem Startzeitpunkt vorgegeben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kraftstoffverbrauchssollwert FCson aus dem aktuellen Kraftstoffverbrauch FCact zum Startzeitpunkt ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der aktuelle Kraftstoffverbrauch FCact aus einem über eine Mindestzeitspanne und/oder eine Mindestfahrstrecke gemittelten momentanen Kraftstoffverbrauch ermittelt wird.
10. Vorrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, umfassend Datenerfassungsmittel zur Erfassung zumindest eines aktuellen Kraftstoffverbrauchs FCact und einer aktuellen Geschwindigkeit vact des Kraftfahrzeugs, Eingabemittel zur Eingabe eines Kraftstoffverbrauchssollwerts FCson und/oder zur Festlegung eines Startzeitpunkts zur Übernahme des Kraftstoffverbrauchssollwerts FCsoii und einer Minimalgeschwindigkeit vmin, Prozessormittel, die zur Ermittlung einer Stellgröße zur Einhaltung des Kraftstoffverbrauchssollwerts FCsoii, mindestens jedoch der Minimalgeschwindigkeit vmin eingerichtet sind, und Aktormittel zu einem Eingriff entsprechend der ermittelten Stellgröße in die Motorsteuerung.
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