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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem Regler zur Ausgabe eines dem aktuellen Drehmomentbedarf entsprechenden Anforderungssignals und mit einer Motorsteuerung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von dem Anforderungssignal, wobei die Motorsteuerung eine Schubabschaltungsfunktion (FCO) und ein Hysterese-Modul für die Schubabschaltung aufweist.
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Aus
DE 102 31 360 A1 ist eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung dieser Art bekannt, bei der das Hysterese-Modul auf der Basis von Geschwindigkeitsdifferenzen areitet.
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Mit Hilfe einer Geschwindigkeitsregelvorrichtung läßt sich in Kraftfahrzeugen beispielsweise eine Tempomat-Funktion realisieren, bei der die Geschwindigkeit automatisch, unabhängig von der Betätigung des Gaspedals, auf eine vom Fahrer gewählte Wunschgeschwindigkeit geregelt wird. Ein anderes Anwendungsbeispiel ist ein sogenanntes ACC-System (Adaptive Cruise Control), bei dem zusätzlich ein Ortungssystem, etwa in der Form eines Radarsensors, zur Ortung vorausfahrender Fahrzeuge vorgesehen ist und die Geschwindigkeit automatisch so angepaßt wird,
daß ein angemessener Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug eingehalten wird.
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Wenn die Geschwindigkeitsregelvorrichtung aktiv ist, liefert der Regler ein Anforderungssignal, das je nach Soll/Ist-Abweichung eine Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs bewirkt. Wenn die Regelvorrichtung abgeschaltet ist oder vom Fahrer mit Hilfe des Gaspedals übersteuert wird, erhält die Motorsteuerung statt dessen ein Anforderungssignal, das der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer entspricht. Die Motorsteuerung setzt das Anforderungssignal in einen oder mehrere Stellbefehle zur Einstellung der Kraftstoff-Einspritzmenge, der Luftmenge, des Zündwinkels und dergleichen um, so daß die Brennkraftmaschine das jeweils geforderte positive oder negative Drehmoment bereitstellt. Bei Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung ist die Einspritzmenge die maßgebliche Stellgröße zur Beeinflussung des Drehmoments.
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Bei einigen Brennkraftmaschinentypen, insbesondere bei Ottomotoren, können jedoch systembedingte Momentenlücken auftreten, d. h., Drehmomentbereiche, die im aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine nicht darstellbar sind. Zum Beispiel kann eine solche Momentenlücke dadurch entstehen, daß bei Benzineinspritzung eine bestimmte Mindestmenge an Brennstoff angespritzt werden muß, damit eine saubere Verbrennung und eine Abgasreinigung gewährleistet werden. Das Motordrehmoment, das dieser Mindesteinspritzmenge entspricht, soll im folgenden als ”befeuertes Schleppmoment” bezeichnet werden. Wenn der Fahrer das Gas weiter zurücknimmt oder das Gaspedal ganz losläßt, kann die Einspritzmenge nicht weiter reduziert werden, und es bleibt nur die Möglichkeit, eine Schubabschaltung vorzunehmen, d. h., die Brennstoffzufuhr ganz zu unterbinden. Das Drehmoment des Motors bei Schubabschaltung soll als ”unbefeuertes Schleppmoment” bezeichnet werden. Die Momentenlücke ist dann das Intervall zwischen dem befeuerten und dem unbefeuerten Schleppmoment. Unter ”Schubabschaltung” soll in dieser Anmeldung generell ein Betriebszustand des Motors verstanden werden, in dem das Drehmoment des Motors unterhalb der Momentenlücke liegt.
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Im fahrergesteuerten Betrieb wird der Wechsel zwischen Schubabschaltung und befeuertem Schleppmoment vom Fahrer intuitiv über das Gaspedal gesteuert. Im Regelbetrieb ist dagegen bei herkömmlichen Geschwindigkeitsregelvorrichtungen die Schubabschaltung deaktiviert, weil es andernfalls bei quasistationärer Fahrt auf ebener Fahrbahn oder bei leichtem Gefälle zu unerwünschten Oszillationen zwischen dem aktiven und dem inaktiven Zustand der Schubabschaltung und damit zu spürbaren und den Fahrkomfort beeinträchtigenden Drehmomentschwankungen käme. Diese Drehmomentschwankungen, die sich in einem unangenehmen ”Ruckeln” des Motors äußern, sind naturgemäß bei großvolumigen Ottomotoren besonders ausgeprägt. Die Deaktivierung der Schubabschaltung hat jedoch den Nachteil, daß der Kraftstoffverbrauch erhöht ist, weil die Mindesteinspritzmenge nicht unterschritten werden kann.
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Bei ACC-Systemen ist der Regler so ausgebildet, daß er nicht nur in das Antriebssystem, sondern in das Bremssystem des Fahrzeugs eingreifen kann, so daß beispielsweise bei einem zu dichten Auffahren auf das Vorderfahrzeug aktiv gebremst werden kann. Wenn bei einem solchen System das vom Regler geforderte Drehmoment in der Momentenlücke liegt und somit der Motor ein zu großes Drehmoment liefert, erfolgt ebenfalls ein Eingriff in das Bremssystem, um den Drehmomentüberschuß zu kompensieren und die gewünschte Sollbeschleunigung oder -verzögerung zu erreichen. So läßt sich zwar das unerwünschte Ruckeln vermeiden, doch muß dazu in Kauf genommen werden, daß der Motor in bestimmten Betriebsphasen gegen die Bremse arbeitet.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen bietet den Vorteil, daß sie ohne Komfortbeeinträchtigung einen kraftstoffsparenden Betrieb des Motors ermöglicht.
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Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß auch im Regelbetrieb eine Aktivierung der Schubabschaltungsfunktion zugelassen. Ein Hysterese-Modul sorgt jedoch dafür, daß die Schubabschaltung nur dann aktiviert wird, wenn das Anforderungssignal einen bestimmten Schwellenwert unterschreitet. Danach wird die Schubabschaltung erst dann wieder deaktiviert und somit die Mindestmenge eingespritzt, wenn das Anforderungssignal einen zweiten Schwellenwert überschreitet, der höher ist als der erste Schwellenwert. Dieses Hysterese-Verhalten führt dazu, daß bei Regelung auf die Wunschgeschwindigkeit vorübergehend die Wunschgeschwindigkeit unterschritten wird oder, bei Abstandsregelung, das eigene Fahrzeug geringfügig gegenüber dem Vorderfahrzeug zurückfällt. In beiden Fällen kommt es zu einer Zunahme der Soll/Ist-Abweichung, mit der Folge, daß der Regler mit einem erhöhten Anforderungssignal reagiert. Früher oder später wird somit das Anforderungssignal den oberen Schwellenwert überschreiten, und es wird wieder die Mindestkraftstoffmenge eingespritzt, so daß bei Regelung auf die Wunschgeschwindigkeit die Geschwindigkeit wieder steigt und bei Abstandsregelung der Abstand zum Vorderfahrzeug wieder abnimmt und damit auch das Anforderungssignal wieder abfällt. Dieser Zyklus kann sich mehrfach wiederholen. Das Ergebnis ist ein langperiodischer Wechsel zwischen Betriebsphasen mit und ohne Schubabschaltung, wobei die Periodendauer so groß ist, daß die sporadischen Lastwechsel nicht als Komfortbeeinträchtigung empfunden werden. Andererseits bleiben jedoch die vorübergehenden Abweichungen von der Sollgeschwindigkeit bzw. vom Sollabstand so klein, daß sie für den Fahrer kaum wahrnehmbar sind und jedenfalls nicht als störend empfunden werden. Durch geeignete Wahl des Abstands zwischen dem unteren und dem oberen Schwellenwert läßt sich so ein vernünftiger Kompromiß zwischen zugelassenen Soll/Ist-Abweichungen und Lastwechelhäufigkeit erreichen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Da die oberen und unteren Grenzen der Momentenlücke vom jeweiligen Betriebszustand des Motors abhängig und somit variabel sind, sollten vorzugsweise auch die Schwellenwerte für die Aktivierung und Deaktivierung der Schubabschaltung variabel sein. Beispielsweise ist es denkbar, den Regler so auszubilden, daß er anhand der Soll/Ist-Abweichung den Zeitpunkt detektiert, an dem das Anforderungssignal die obere Grenze der Momentenlücke erreicht. Das zu diesem Zeitpunkt vorliegende Anforderungssignal gibt dann, abgesehen von einem kleinen Fehler, der aus der verzögerten Detektion der Momentenlücke resultiert, die aktuelle Lage der oberen Grenze der Momentenlücke an und bildet so die Grundlage für die Bestimmung der Schwellenwerte.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Umstand ausgenutzt, daß die Informationen, die zur Bestimmung der oberen und unteren Grenzen der Momentenlücke benötigt werden, beispielsweise die Drehzahl, die Betriebstemperatur und der Luftdruck, ohnehin in der Motorsteuerung verfügbar sind. Die Motorsteuerung kann dann situationsgerecht ein Signal, das das Erreichen der Momentenlücke anzeigt, an das Hysterese-Modul senden. Vorzugsweise ist dieses Signal dann jeweils vom aktuellen Betriebspunkt des Motors abhängig. Ebenso kann die Motorsteuerung auch Signale senden, die für den aktuellen Betriebszustand des Motors die Höhe des unbefeuerten Schleppmoments angeben. Die Abhängigkeit des unbefeuerten Schleppmoments von den Betriebsparametern des Motors kann vorab auf einem Prüfstand gemessen und dann beispielsweise in tabellarischer Form oder in der Form einer Formel in der Motorsteuerung oder gegebenenfalls auch im Hysterese-Modul gespeichert werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform stellt die Motorsteuerung zu jedem Zeitpunkt die Daten zur Verfügung, die eine Bestimmung der aktuellen Ober- und Untergrenzen der Momentenlücke gestatten.
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Diese Ausführungsformen haben gegenüber der Detektion des Erreichens der Momentenlücke anhand der Soll/Ist-Abweichung den Vorteil, daß Einflüsse, die sich durch unterschiedliche Einstellung der Luftmenge und/oder des Zündwinkels ergeben, direkt berücksichtigt werden können und somit nicht zu unerwünschten Überlagerungen führen.
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Bevorzugt wird die Aktivierung und Deaktivierung der Schubabschaltung bewirkt, indem das Hysterese-Modul das Anforderungssignal so modifiziert, daß es entweder oberhalb der Momentenlücke liegt, um die Schubabschaltung zu verhindern, oder unterhalb der Momentenlücke liegt, um die Schubabschaltung zu erzwingen. Diese Art der Beeinflussung der Schubabschaltung ist mit der Funktionsweise herkömmlicher Motorsteuerungen kompatibel.
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Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsregelvorrichtung;
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2 ein Moment/Zeit-Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung nach 1; und
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3 ein zu dem Diagramm nach 2 analoges Diagramm für ein Vergleichsbeispiel.
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Die in 1 gezeigte Abstandsregelvorrichtung weist einen Regler 10, im gezeigten Beispiel einen ACC-Regler auf, der Ortungssignale D von einem Ortungsgerät 12 und mindestens ein weiteres Eingangssignal V von einer Fahrzeugsensorik 14 aufnimmt. Bei dem Ortungsgerät 12 handelt es sich beispielsweise um einen vorn am Fahrzeug angebrachten Radarsensor, mit dem der Abstand und die Relativgeschwindigkeit zumindest des unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeugs gemessen werden. Das Eingangssignal V ist die Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs, das mit der Abstandsregelvorrichtung ausgerüstet ist. Ein am Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnetes Eingabeelement 16 ermöglicht es dem Fahrer, eine Wunschgeschwindigkeit W für die Geschwindigkeitsregelung einzugeben.
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Der Regler 10 kommuniziert mit einer Getriebesteuerung 18 (TC) und – über ein Hysterese-Modul 20 (HYS) – mit einer Motorsteuerung 22 (EC) und greift über diese Komponenten in den Antriebszug des Fahrzeugs ein. Die Getriebesteuerung 18 steuert die Wahl der Getriebestufe in einem Automatikgetriebe 24, und die Motorsteuerung 22 erzeugt verschiedene Stellbefehle für Stellsysteme einer Brennkraftmaschine 26, beispielsweise eines 8-Zylinder-Ottomotors mit einem Hubraum von 4000 cm3 oder mehr. Als Beispiel sind in 1 ein Stellbefehl Z für die Einstellung des Zündwinkels sowie Stellbefehle F, FCO für ein Kraftstoff-Einspritzsystem 28 der Brennkraftmaschine gezeigt. Der Stellbefehl F gibt die einzuspritzende Kraftstoffmenge an, die jedoch stets oberhalb einer vom aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängigen Mindestmenge liegt, und der Stellbefehl FCO ist ein Befehl zur Aktivierung oder Deaktivierung einer Schubabschaltung, mit der die Kraftstoffeinspritzung ganz unterbunden wird.
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In einem Geschwindigkeitsregelmodus vergleicht der Regler 10 die gemessene Eigengeschwindigkeit V des Fahrzeugs mit der Wunschgeschwindigkeit W und berechnet anhand der Soll/Ist-Abweichung unter Berücksichtigung der aktuellen Getriebestufe ein Anforderungssignal A, das das von der Brennkraftmaschine 26 geforderte Drehmoment angibt. Vom Hysterese-Modul 20 wird das Anforderungssignal A auf eine später noch näher zu beschreibende Weise modifiziert und ein modifiziertes Anforderungssignal A' an die Motorsteuerung 22 ausgegeben. Die Motorsteuerung 22 berechnet anhand des modifizierten Anforderungssignals A' insbesondere den Stellbefehl F für die Einspritzmenge, so daß durch Erhöhung oder Verringerung der Einspritzmenge das geforderte Drehmoment bereitgestellt wird.
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Ein Gaspedalsensor 30 mißt den Grad der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer und liefert ein Fahrer-Anforderungssignal Af, das in einer Verknüpfungsstufe 32 mit dem modifizierten Anforderungssignal A' durch Maximumauswahl verknüpft und dann an die Motorsteuerung 22 ausgegeben wird. Auf diese Weise kann der Fahrer durch Betätigung des Gaspedals die Geschwindigkeitsregelvorrichtung übersteuern. Bei abgeschalteter Geschwindigkeitsregelvorrichtung reagiert die Motorsteuerung 22 ausschließlich auf das Fahrer-Anforderungssignal Af.
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Wenn das Ortungsgerät 12 ein vorausfahrendes Fahrzeug ortet, berechnet der Regler 10 im ACC-Modus eine Sollbeschleunigung oder -verzögerung, die gewährleistet, daß das vorausfahrende Fahrzeug in einem angemessenen Abstand verfolgt wird, und der dieser Sollbeschleunigung oder -verzögerung entsprechende Drehmomentbedarf wird als Anforderungssignal A ausgegeben.
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Die Motorsteuerung 22 ist durch nicht gezeigte Sensoren über den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 26 informiert, so daß die Stellbefehle jeweils in Abhängigkeit vom aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet werden können. Dabei wird die Mindest-Einspritzmenge, also der kleinstmögliche Wert des Einspritzbefehls F jeweils so festgelegt, das unter den aktuellen Bedingungen eine saubere Verbrennung und eine einwandfreie Abgasreinigung gewährleistet ist. Dieser Mindest-Einspritzmenge entspricht ein bestimmtes Drehmoment, das als befeuertes Schleppmoment bezeichnet wird. Wenn das Anforderungssignal A' oder Af, das die Motorsteuerung 22 entweder vom Hysterese-Modul 20 oder vom Gaspedalsensor 30 erhält, unterhalb eines bestimmten Schwellenwertes liegt, der kleiner ist als das befeuerte Schleppmoment, so gibt die Motorsteuerung 22 den Schubabschaltbefehl FCO aus, so daß die Brennstoffzufuhr abgeschaltet wird. Wenn das Anforderungssignal den Schwellenwert wieder überschreitet, erfolgt wieder eine Brennstoffeinspritzung entsprechend dem Einspritzbefehl F. Die Aktivierung und Deaktivierung der Schubabschaltung in der Motorsteuerung 22 kann dabei mit einer kleinen Hysterese erfolgen, so daß allzu häufige Umschaltvorgänge vermieden werden, wenn das über das Gaspedal eingegebene Fahrer-Anforderungssignal um den Schwellenwert pendelt.
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Die Motorsteuerung 22 sendet an das Hysterese-Modul 20 eine Anzahl von Signalen, die hier zusammenfassend mit S bezeichnet sind und die es dem Hysterese-Modul 20 gestatten, zu jedem Zeitpunkt das aktuelle befeuerte Schleppmoment der Brennkraftmaschine 26 sowie das unbefeuerte Schleppmoment, d. h., das Schleppmoment bei Schubabschaltung zu bestimmen. Die Bestimmung dieser Schleppmomente, die vom aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 26 abhängig sind, kann im Hysterese-Modul 20 beispielsweise durch Tabellennachschlag oder mit Hilfe eines geeigneten Algorithmus erfolgen. Wahlweise können die Schleppmomente auch unmittelbar in der Motorsteuerung 22 bestimmt und an das Hysterese-Modul ausgegeben werden.
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Das Hysterese-Modul 20, das in 1 als gesonderter Funktionsblock dargestellt ist, kann in der Praxis durch eine gesonderte Hardwarekomponente oder wahlweise auch durch ein Programm-Modul in der Software des Reglers 10 oder wahlweise auch in der Software der Motorsteuerung 22 gebildet werden.
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Die Arbeitsweise der Geschwindigkeitsregelvorrichtung nach 1 und insbesondere des Hysterese-Moduls 20 soll nun anhand des in 2 gezeigten Diagramms näher erläutert werden.
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In 2 sind das vom Regler 10 ausgegebene Anforderungssignal A und das vom Hysterese-Modul 20 ausgegebene modifizierte Anforderungssignal A' für eine typische Betriebsphase gegen die Zeit t aufgetragen. Die in dem Diagramm insgesamt dargestellte Zeitspanne entspricht etwa 13 s. Die Kurve Sb in 2 gibt den zeitlichen Verlauf des befeuerten Schleppmoments an. Die Kurven S1, S2 und S3 repräsentieren drei variable Schwellenwerte, deren Bedeutung weiter unten näher erläutert wird. Sämtliche Drehmomente und Schwellenwerte sind in 2 als sogenannte indizierte Motormomente angegeben, d. h., als Differenz zum unbefeuerten Schleppmoment. Das Drehmoment des Motors bei Schubabschaltung ist somit durch die Gerade M = 0 gegeben, und die Momentenlücke entspricht dem Bereich zwischen dieser Geraden M = 0 und der Kurve Sb.
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Weiterhin ist in 2 im oberen Teil der Schubabschaltbefehl FCO dargestellt, der nur die Werte ”1” (Schubabschaltung) und ”0” (keine Schubabschaltung) annehmen kann.
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In dem vor dem Zeitpunkt t1 gelegenen Zeitraum liegt das Anforderungssignal A deutlich oberhalb der Momentenlücke, und die Kurven A und A' fallen zusammen, d. h., das vom Hysterese-Modul 20 ausgegebene modifizierte Anforderungssignal A' ist mit dem ursprünglich vom Regler 10 ausgegebenen Anforderungssignal A identisch. Die Schubabschaltung ist inaktiv.
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Zum Zeitpunkt t1 hat das Anforderungssignal A auf den Schwellenwert S1 abgenommen, der im gezeigten Beispiel um einen konstanten Betrag (z. B. etwa 10 Nm) größer ist als das befeuerte Schleppmoment Sb. Das Hysterese-Modul 20 kann die Unterschreitung des Schwellenwertes S1 erkennen, da es durch die Motorsteuerung 22 ständig über den aktuellen Wert von Sb informiert wird.
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In der Zeitspanne zwischen t1 und t2 modifiziert das Hysterese-Modul 20 das Anforderungssignal A' nach der Vorschrift: A' = max(A, Sb).
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Da A unmittelbar nach dem Zeitpunkt t1 noch größer ist als Sb, hat diese Modifikation zunächst keine Konsequenzen. Sobald jedoch A unter Sb absinkt, wird das modifizierte Anforderungssignal A' auf Sb festgeklemmt.
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Das Anforderungssignal A fällt weiter ab und unterschreitet zum Zeitpunkt t2 den kleinsten Schwellenwert S2, der im gezeigten Beispiel etwa 20% des Momentanwertes von Sb beträgt. Zu diesem Zeitpunkt wird das modifizierte Anforderungssignal A' auf 0 verringert, d. h., der Absolutwert des modifizierten Anforderungssignals A' entspricht dann dem unbefeuerten Schleppmoment des Motors. Die Höhe dieses unbefeuerten Schleppmoments wird dem Hysterese-Modul 20 durch die Motorsteuerung 22 mitgeteilt. Durch die Verringerung des Anforderungssignals A' auf das unbefeuerte Schleppmoment wird die Motorsteuerung 22 veranlaßt, die Schubabschaltung zu aktivieren.
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Das modifizierte Anforderungssignal A' bleibt auch dann auf dem Wert 0, wenn das ürsprüngliche Anforderungssignal A wieder über den unteren Schwellenwert S2 ansteigt. Im Intervall zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 in 2 ist zu erkennen, daß das ursprüngliche Anforderungssignal A um den unteren Schwellenwert S2 pendelt, während das modifizierte Anforderungssignal A1 dauernd auf 0 bleibt und somit auch die Schubabschaltung aktiv bleibt. Dies hat zur Folge, daß das Fahrzeug während des gesamten Zeitintervalls zwischen t2 und t3 durch das Schleppmoment des Motors stärker verzögert wird, als es dem ursprünglichen Anforderungssignal A entspricht. Bei Regelung auf die Wunschgeschwindigkeit kann somit die Wunschgeschwindigkeit nicht ganz gehalten werden, und bei Abstandsregelung wird der Abstand zum Vorderfahrzeug allmählich größer werden. Im Regler 10 akkumuliert sich somit die Soll/Ist-Abweichung, mit der Folge, daß das vom Regler ausgegebene Anforderungssignal A wieder ansteigt. Im gezeigten Beispiel geschieht dies etwa um den Zeitpunkt t3 herum. Exakt zum Zeitpunkt t3 überschreitet das Anforderungssignal A den höheren Schellenwert S3, der etwas mehr als 50% des befeuerten Schleppmoments Sb beträgt. Die Überschreitung des Schwellenwertes S3 wird durch das Hysterese-Modul 20 detektiert und bewirkt, daß das modifizierte Anforderugnssignal A' nun wieder auf das befeuerte Schleppmoment Sb festgeklemmt wird. Anders als im Intervall zwischen t1 und t2 lautet die Vorschrift für die Modifikation des Anforderungssignals nun jedoch: A' = Sb, solange A oberhalb von S2 und unterhalb von S1 bleibt. Durch den Anstieg des modifizierten Anforderungssignals A' auf Sb wird die Motorsteuerung 22 veranlaßt, die Schubabschaltung wieder zu deaktivieren. Obgleich das Anforderungssignal A im gezeigten Beispiel im Zeitraum zwischen t3 und t4 beträchtlichen Schwankungen unterliegt und zeitweise sogar wieder unter den Schwellenwert S3 absinkt, bleibt dies auf das modifizierte Anforderungssignal A' ohne Einfluß. Auch eine zeitweise Überschreitung des befeuerten Schleppmoments Sb hat keinen Einfluß auf das modifizierte Anforderungssignal, so daß der Motor ständig nur mit der Mindesteinspritzmenge versorgt wird und dauernd ein gleichmäßiges Schleppmoment erzeugt. Für die Fahrzeuginsassen sind somit praktisch keine Schwankungen der Beschleunigung bzw. Verzögerung spürbar, jedenfalls keine ruckartigen Schwankungen, so daß ein hoher Fahrkomfort erreicht wird.
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Erst zum Zeitpunkt t4 überschreitet das Anforderungssignal A wieder den oberen Schwellenwert S1 mit der Folge, daß das Anforderungssignal nicht mehr modifiziert wird (A' = A).
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Obgleich das Anforderungssignal A in dem betrachteten Zeitraum zwischen t1 und t4 beträchtlichen Schwankungen unterliegt und dabei zeitweise auch oberhalb der Momentenlücke liegt, wirkt sich dies auf das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs nur zu drei Zeitpunkten aus, nämlich zu den Zeitpunkten t2, t3 und nochmals geringfügig zum Zeitpunkt t4. Zwischen diesen Zeitpunken liegt jeweils eine Zeitspanne von mehreren Sekunden.
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Zum Vergleich zeigt 3 die Situation, die einträte, wenn zwar die Schubabschaltung aktivierbar wäre, aber das Anforderungssignal A nicht durch das Hysterese-Modul 20 modifiziert würde. Der Schubabschaltbefehl FCO wird dann durch die Motorsteuerung 22 in Abhängigkeit vom Anforderungssignal A auf die gleiche Weise umgeschaltet, wie es oben für das Fahrer-Anforderungssignal Af beschrieben wurde. Wenn das Anforderungssignal in die Momentenlücke eintritt und die in der Motorsteuerung 22 festgelegte Umschaltschwelle für die Schubabschaltung erreicht, kommt es zunächst zu häufigen Umschaltungen zwischen dem aktiven und dem inaktiven Zustand der Schubabschaltung, bevor sich bei weiterem Absinken des Anforderungssignals der aktive Zustand der Schubabschaltung stabilisiert. Dies ist anhand der Kurve FCO in 3 zu erkennen. In dem mit OSC bezeichneten Zeitintervall treten Oszillationen mit einer Periode von nur wenigen Zehntelsekunden auf.
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Die Kurve Mi in 3 gibt den zeitlichen Verlauf des (indizierten) Ist-Drehmoments des Motors an. Bei inaktiver Schubabschaltung folgt diese Kurve mit einer gewissen Ansprechverzögerung den Änderungen des Anforderungssignals A. Bei aktiver Schubabschaltung sinkt Mi auf das unbefeuerte Schleppmoment M = 0. Die Oszillationen des Schubabschaltbefehls FCO führen daher zu entsprechenden kurzperiodischen Oszillationen des Ist-Drehmoments Mi im Intervall OSC. Diese Oszillationen äußern sich in einem unangenehmen ”Ruckeln” des Motors.
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Da bei der erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsregelvorrichtung das Anforderungssignal durch das Hysterese-Modul 20 modifiziert wird, mit einem Hystereseabstand von mehr als 30% der Momentenlücke, wird diess Motorruckeln vermieden. Zugleich wird durch relativ lange Perioden mit aktiver Schubabschaltung (Zeitintervall zwischen t2 und t3) eine Kraftstoffersparnis erreicht. Bei großvolumigen Motoren kann auf diese Weise der Kraftstoffverbrauch um etwa 10% gesenkt werden.
