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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Regelkreis zum Ermitteln eines Sollwinkels einer Steuervorrichtung zum Steuern der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 13.
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Aus dem Stand der Technik sind Pedalvorrichtungen bekannt, die eine mit einem elektrischen Motor gekoppelte Pedalplatte aufweisen. Der Motor dient dazu die auf die Pedalplatte wirkende Rückstellkraft in Richtung einer Nulllage zu steuern, um auf diese Weise den Fahrer zu einer bestimmten Fahrweise zu animieren.
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Eine wichtige Eingangsgröße zum Steuern der Rückstellkraft stellt der Sollwinkel dar. Der aktuelle Pedalwinkel bei einer Fahrt wird mit dem Sollwinkel verglichen, wobei die Pedalvorrichtungen üblicherweise so eingestellt sind, dass die Rückstellkraft auf die Pedalplatte verstärkt wird, wenn der aktuelle Pedalwinkel größer ist als der ideale Sollwinkel, d. h. der Fahrer das Fahrzeug stärker beschleunigt als es idealerweise der Fall sein sollte. Beispielsweise wird dadurch erreicht, dass ein Fahrer die Pedalplatte nur mit größerem Kraftaufwand dann weiter durchdrücken kann, um das Kraftfahrzeug zu beschleunigen, so dass insgesamt eine vorsichtigere oder kraftstoffsparende Fahrweise unterstützt wird.
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Der Sollwinkel der Pedalvorrichtung kann so geregelt werden, dass bei dessen Einhaltung das Fahrzeug bei einer Sollgeschwindigkeit geführt wird. Die Berechnung eines solchen Sollwinkels hängt daher von unterschiedlichen fahrdynamischen und fahrzeugbedingten Faktoren ab, wie beispielsweise äußeren Gegebenheiten, wie der Steigung der Fahrbahn, Rollwiderstand der Reifen, cW-Wert, Motorleistung, Getriebeeinstellungen des Fahrzeugs, usw.
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Die Schwierigkeit bei der Berechnung des Sollwinkels besteht unter anderem darin, ein auf möglichst viele Fahrzeuge anwendbares und robustes Regelungsmodell zu finden, das gegebenenfalls mit einem geringen Aufwand an ein jeweiliges Fahrzeug anpassbar ist. Des Weiteren muss das Regelungsmodell die Möglichkeit bieten in verschiedenen Fahrsituationen angemessene Sollwinkelwerte zu berechnen, auf dessen Grundlage ein angenehmes haptisches Feedback an der Pedalplatte sich einstellen lässt. Die kontinuierliche Sollwinkelberechnung muss derart erfolgen, dass weder eine zu abrupte Kraftänderung an der Pedalplatte hervorgerufen wird und gleichzeitig der ideale Sollwinkel auch in dynamischen Fahrsituationen zügig angepasst wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren bzw. einen Regelkreis aufzuzeigen, mittels dessen der Sollwinkel für eine Betätigungseinrichtung einer Steuervorrichtung zum Steuern der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs möglichst zuverlässig und präzise ermittelbar ist.
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Die Aufgabe wird gelöst gemäß einem Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem der Sollwinkel in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und einer gewünschten Geschwindigkeit ermittelt wird. Mittels der Einrichtung zum Aufbringen einer Rückstellkraft, bspw. ein elektrischer Motor, wird die zusätzliche Rückstellkraft solange aufgebracht, bis die Betätigungseinrichtung, z. B. eine Pedalplatte, den Sollwinkel erreicht hat.
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Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken einen Sollwinkel von der Abweichung der aktuellen Istgeschwindigkeit zu einer Sollgeschwindigkeit abzuleiten. Der Sollwinkel wird hierbei als Grundgröße genommen, um die Rückstellkraft zu steuern.
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Besonders vorteilhaft ist es dabei, das erfindungsgemäße Verfahren derart weiterzubilden, dass der Sollwinkel mehrere, insbesondere aufsummierte, Sollwinkelanteile aufweist. Der tatsächliche Sollwinkel, der zum Einstellen der Rückstellkraft verwendet wird, resultiert aus der Zusammensetzung mehrerer Sollwinkelanteile. Vorteilhafterweise werden die Sollwinkelanteile unabhängig voneinander ermittelt.
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Ferner wird das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafterweise durch die Schritte weitergebildet:
- – Erfassen einer Soll- und Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
- – Ermitteln eines ersten Sollwinkelanteils anhand der Differenz zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit mittels einer ersten Regeleinheit mit einem proportionalen und differentiellen Anteil,
- – Ermitteln eines zweiten Sollwinkelanteils anhand der Sollgeschwindigkeit und einer zweiten zu der Sollgeschwindigkeit korrespondierenden Kennlinie, und
- – Ermitteln des Sollwinkels anhand der Summe der Sollwinkelanteile.
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Zusätzlich zu einer ersten Regeleinheit, die beispielsweise als ein aus dem Stand der Technik bekanntem PD-Regler aufgebaut sein kann, wird eine kennlinienbasierte Vorregelung durchgeführt, mittels dessen der zweite Anteil des Sollwinkels ermittelbar ist.
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Mittels des zweiten Anteils des Sollwinkels erfolgt zunächst eine schnelle Vorregelung bzw. eine grobe Ermittlung des Sollwinkels. Dieser Anteil liegt innerhalb eines Toleranzbereiches um den Wert des finalen Sollwinkels. Ergänzend dazu wird der erste Sollwinkelanteil so berechnet, damit in der Summe der resultierende Sollwinkel innerhalb eines kleinen Toleranzbereiches liegt, bspw. im Bereich von ±1km/h, d. h. das Fahrzeug ließe sich mit der Sollgeschwindigkeit ±1km/h führen, wenn man die Betätigungseinrichtung in dem Sollwinkel halten würde. In der Summe ergeben die Sollwinkelanteile einen sehr präzisen Sollwinkel, der den idealen Sollwinkel darstellt. Die Ermittlung der Sollwinkelanteile und des Sollwinkels erfolgt vorzugsweise parallel und fortlaufend, solange das Fahrzeug sich im Betrieb befindet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch in vorteilhafterweise weitergebildet, dass der proportionale Anteil der ersten Regeleinheit eine zur Differenz zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit korrespondierende erste Kennlinie aufweist.
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Des Weiteren wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch in vorteilhafterweise weitergebildet, dass die erste und zweite Kennlinie empirisch ermittelbar sind. Mittels der Kennlinien kann das Verfahren wirksam und präzise auf einen Fahrzeugtyp angepasst werden. Die Kennlinien werden vorzugsweise mittels Testfahrten auf unterschiedlichen Fahrbahnen und bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten ermittelt. Über die Testfahrten werden somit die Fahrzeugeigenschaften als auch das Verhalten des Fahrzeugs in unterschiedlichen Fahrsituationen implizit mit berücksichtigt. Auf diese Weise sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Gegebenheiten in möglichst einfacher und präziser Art erfassbar.
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Bevorzugt ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels der Schritte:
- – Ermitteln eines Modulationswertes anhand der Differenz zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit, und
- – Modulieren des zweiten Sollwinkelanteils mittels des Modulationswertes.
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Mittels der Modulation des zweiten Sollwinkelanteils kann die Genauigkeit des zweiten Sollwinkelanteils nochmals verbessert werden. Des Weiteren bietet die Modulation auch den Vorteil, die Vorregelung noch genauer an die unterschiedlichen Gegebenheiten anzupassen.
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Besonders bevorzugt ist dabei eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wonach der Modulationswert einen ersten Anteil aufweist, der aus einem Verstärkungsfaktor und der Differenz zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit gebildet wird.
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Desweiteren ist auch eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, bei dem der Modulationswert einen zweiten Anteil mit einem konstanten Faktor aufweist. Der zweite Sollwinkelanteil wird mit dem Modulationswert multipliziert. Der Modulationswert setzt sich vorzugsweise aus der Summe des ersten und des zweiten Anteils zusammen. Der variable erste Anteil sowie der konstante zweite Anteil ermöglichen dabei eine einfache weitere Möglichkeit die Vorregelung zu verbessern und z. B. auf ein Fahrzeugtyp anzupassen.
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Eine darüber hinaus besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Schritte auf:
- – Ermitteln eines dritten Sollwinkelanteils anhand der Differenz zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit zum Korrigieren eines Offsets, wobei der dritte Sollwinkelanteil berücksichtigt wird, wenn ein Schwellenwert der Differenz zwischen Soll- und Istgeschwindigkeit über- oder unterschritten wird.
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Der dritte Sollwinkelanteil wird nur dann berücksichtigt, wenn die Differenz zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit, d.h. die Regelabweichung, eine bestimmte Schwelle überschreitet bzw. unterschreitet. Andernfalls beträgt dieser Anteil gleich Null. Auf diese Weise können besonders große Änderungen in der Fahrsituation mittels des dritten Sollwinkelanteils zusätzlich berücksichtigt werden. Dies hat den Vorteil, dass der erste und zweite Sollwinkelanteil nicht derart ausgelegt werden müssen, um solche Änderungssprünge zu berücksichtigen. Die ersten beiden Sollwinkelanteile können daher präziser auf übliche Fahrsituationen, wie beispielsweise die Fahrt auf im Wesentlichen ebener Fahrbahn, ausgelegt werden. Ändert sich die Fahrsituation, weil das Fahrzeug beispielsweise einen Hang hinauf fährt, wird dies mittels des hierfür ausgelegten dritten Sollwinkelanteils berücksichtigt. Dies bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass der dritte Sollwinkelanteil wesentlich einfacher einstellbar bzw. ermittelbar ist und auch präziser in den dynamischen Fahrsituationen reagiert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei dadurch in vorteilhafterweise weitergebildet werden, dass der dritte Sollwinkelanteil anhand der Differenz zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit innerhalb eines Zeitfensters ermittelt wird. Zusätzlich zu den Schwell- bzw. Grenzwerten wird auch ein Zeitfenster festgelegt. Die Bewertung, ob ein Sollwinkel-Offset korrigiert werden soll, erfolgt anhand der Regelabweichung innerhalb des Zeitfensters. Das Zeitfenster ermöglicht den Offset möglichst variabel zu- bzw. abzuschalten.
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Besonders vorteilhaft ist es hierbei, das Verfahren derart weiterzubilden, dass der dritte Sollwinkelanteil in Inkrementen oder Dekrementen aufgeteilt wird, wobei der dritte Sollwinkelanteil durch schrittweise Addition des Inkrements oder Dekrements berücksichtigt wird.
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Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass der Betrag eines Inkrements oder Dekrements kleiner ist als ein Winkelschwellenwert um das die Betätigungseinrichtung verstellbar ist ohne ein spürbares haptisches Signal an der Betätigungseinrichtung zu erzeugen. Auf diese Weise kann eine Offsetkorrektur erfolgen, ohne dass der Fahrer dies am Fahrpedal zu stark spürt. Andernfalls würde eine solche Offsetkorrektur zu einer ruckartigen Änderung des Sollwinkels und damit auch der Rückstellkraft am Fahrpedal führen.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung mittels eines Regelkreises der eingangs genannten Art, wobei der Sollwinkel in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und einer gewünschten Geschwindigkeit ermittelt wird.
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Der Regelkreis wird dadurch in vorteilhafterweise weitergebildet, dass der Regelkreis mehrere Regeleinheiten zum Ermitteln von Sollwinkelanteilen aufweist.
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Insbesondere ist ein erfindungsgemäßer Regelkreis vorteilhaft, aufweisend
- – eine Schnittstelle zum Erfassen einer Soll- und Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
- – eine erste Regeleinheit mit einem proportionalen und differentiellen Anteil zum Ermitteln eines ersten Sollwinkelanteils anhand der Differenz (Δv) zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit,
- – eine zweite Regeleinheit zum Ermitteln eines zweiten Sollwinkelanteils anhand der Soll-Geschwindigkeit und einer zweiten dazu korrespondierenden Kennlinie, und
- – eine Summiereinheit zum Ermitteln des Sollwinkels anhand der Summe aus den Sollwinkelanteilen.
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Die erfindungsgemäße Regeleinheit wird dadurch in vorteilhafter Weise weitergebildet, dass der proportionale Anteil der ersten Regeleinheit eine zur Differenz zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit korrespondierende erste Kennlinie aufweist.
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Ferner zeichnet sich eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Regeleinheit dadurch aus, dass die erste und zweite Kennlinie empirisch ermittelbar sind.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Regeleinheit weist eine Modulationseinheit auf, die zum Ermitteln eines Modulationswertes anhand der Differenz zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit und zum Modulieren des zweiten Sollwinkelanteils mittels des Modulationswertes geeignet ist.
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Des Weiteren ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Regeleinheit vorteilhaft, die eine Offseteinheit zum Ermitteln eines dritten Sollwinkelanteils anhand Differenz zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit zum Korrigieren eines Offsets, d. h. einer größeren Abweichung zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit, aufweist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Seitenansicht auf eine Pedalvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und
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2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Regelkreises.
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Der Ausgangszustand ist in 1 dargestellt. 1 zeigt eine Pedalvorrichtung 1 eines Kraftfahrzeugs aufweisend eine Pedalplatte 11 zum Steuern einer Antriebskraft eines Motors eines Kraftfahrzeugs. Die Pedalplatte ist mittels eines Verbindungsstiftes 10 mit einem Hebelarm 3 eines Übertragungselements 15 gekoppelt. Das Übertragungselement 15 ist drehbar um die Achse B gelagert, bzw. eine Welle 5, wobei eine Abstützfläche 2 die Drehung des Übertragungselements 15 zu einer Drehrichtung hin begrenzt.
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Bei der in 1 dargestellten Fahrpedaleinheit handelt es sich um eine sogenannte stehende Fahrpedaleinheit. Die Pedalplatte 11 ist verschwenkbar in einer Abstützvorrichtung 19 gelagert, die in der Regel im Fußraum eines Kraftfahrzeugs auf dem Boden montiert wird. Die Erfindung ist dabei nicht auf diese Typen von Fahrpedalen beschränkt.
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Eine durch eine entsprechende Betätigungskraft herbeigeführte Lageänderung der Pedalplatte 11 führt zu einer Erhöhung der Antriebskraft des Motors. Eine hier nicht gezeigte Rückstellfeder übt eine Grundrückstellkraft auf die Pedalplatte 11 aus, um die Pedalplatte bei Wegnahme der Betätigungskraft in die Ausgangslage zurückzubringen. Die Rückstellfeder ist innerhalb des Übertragungselements 15 angeordnet und mit dem Übertragungselement 15 um die Drehachse B drehbar gelagert. Es ist unerheblich, ob der Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs durch einen Verbrennungsmotor oder einen bzw. mehrere Elektromotoren oder durch eine Kombination der genannten Motoren realisiert wird.
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Ein elektromechanischer Aktuator 20 erzeugt eine mittels einer Regelungsvorrichtung 12 variabel steuerbare Rückstellkraft, die zusätzlich zur Grundrückstellkraft der Rückstellfeder wirkt. Der Aktuator weist einen Stator 18 auf, der mittels entsprechender Ansteuerung einen Stellglied 7 entlang einer Achse A verstellen kann. Das Stellglied 7 liegt an einer Kontaktfläche 6 des Übertragungselements 15 an und überträgt durch eine Verstellung eine zusätzliche zur Rückstellfeder wirkende Rückstellkraft. Die zusätzliche Rückstellkraft ist in Abhängigkeit eines Sollwinkels phi_des regelbar. Hierzu wird der Sollwinkel v_des in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit v_act des Kraftfahrzeugs und einer gewünschten Geschwindigkeit v_des ermittelt. Der Regelkreis weist hierzu vorteilhafterweise mehrere Regeleinheiten zum Ermitteln von Sollwinkelanteilen auf, wobei der resultierende Sollwinkel phi_des mehrere, insbesondere aufsummierte, Sollwinkelanteile phi_1, phi_2, phi_3 aufweist.
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Die Regelungsvorrichtung 12 ist mit dem Aktuator 20 elektrisch gekoppelt, um diesen in Abhängigkeit des Sollwinkels phi_des anzusteuern. Die Stromversorgung der Steuervorrichtung erfolgt über den Anschluss 9. Über den Anschluss 9 erfolgt auch die Übertragung von Daten, wie beispielsweise der Soll- und Istgeschwindigkeit v_des, v_act des Fahrzeugs. Die Berechnung bzw. Ermittlung des Sollwinkels phi_des erfolgt über einen auf der Regelungsvorrichtung 12 abgebildeten Regelkreis CU, der in 2 schematisch dargestellt ist. Die Regelungsvorrichtung 12 ist als eine Leiterplatine ausgebildet, auf der Speicherbausteine und Mikroprozessoren zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. zum Abbilden des Regelkreises CU aufgebracht sind.
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Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren sowie Regeleinheit anhand der 2 näher erläutert.
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2 zeigt einen Regelkreis CU zum Ermitteln des Sollwinkels phi_des für die Pedalvorrichtung 1. Der Regelkreis CU weist die Soll- und Istgeschwindigkeit v_des, v_act des Fahrzeugs als Eingangsgrößen auf, die über die Schnittstelle 9 an die Regelungseinrichtung 12 übermittelt werden.
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Eine erste Regeleinheit PD_Cont_U mit einem proportionalen P_Cont und differentiellen Anteil D_Cont wird zum Ermitteln eines ersten Sollwinkelanteils phi_1 verwendet. Hierzu wird die Differenz Δv zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit v_des, v_act zugrunde gelegt, wobei der P-Anteil und D-Anteil diese Größe intern weiter verarbeiten. Der proportionale P-Anteil PD_Cont_U der ersten Regeleinheit PD_Cont_U weist zudem eine zur Differenz Δv zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit korrespondierende erste Kennlinie cc_1 auf. Die erste Kennlinie cc_1 wird mittels Testfahrten empirisch ermittelt und weist eine zur Regelabweichung Δv, sprich der Differenz zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit v_des, v_act, korrespondierenden Sollwinkel auf. Im einfachsten Fall wird der Betrag der Regelabweichung mit der Kennlinie abgeglichen und der entsprechende Wert als Sollwinkelergebnis des P-Anteils ausgegeben. Dieses Ergebnis wird mit dem Ergebnis des D-Anteils verrechnet und anschließend als ersten Sollwinkelanteil phi_1 ausgegeben. Der D-Anteil dient insbesondere dazu Änderungen der Regelabweichung zu berücksichtigen und die Reaktionszeit zu verkürzen, mit der der Regelkreis auf Veränderungen reagiert.
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Eine zweite Regeleinheit Pre_Cont_U ist zum Ermitteln eines zweiten Sollwinkelanteils phi_2 anhand der Sollgeschwindigkeit v_des und einer zweiten dazu korrespondierenden Kennlinie cc_2 vorgesehen. Die zweite Kennlinie cc_2 ist ebenfalls empirisch ermittelbar, wobei hier im Gegensatz zur ersten Kennlinie nicht die Regelabweichung Δv, sondern die Sollgeschwindigkeit v_des als Eingangsgröße verwendet wird. Die zweite Kennlinie cc_2 kann als eine grobe Voreinstufung bzw. Vorregelung des Sollwinkels passend zur Sollgeschwindigkeit v_des gesehen werden, so dass es sich besonders gut zur schnellen Einstellung eines grob passenden Sollwinkels eignet.
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Die zweite Regeleinheit wird mittels einer Modulationseinheit Mod_U erweitert. Die Modulationseinheit Mod_U ermittelt einen Modulationswert mod_val zum einen anhand der Regelabweichung Δv. Des Weiteren kann ein zusätzlicher konstanter Faktor fact_mod als zweiter Anteil des Modulationswertes mod_val hinzugenommen werden. Die Summe der beiden Anteile bildet den Modulationswert mod_val. Der zweite Sollwinkelanteil phi_2 wird mit dem Modulationswert mod_val, hier mittels Multiplikation, moduliert und kann auf diese Weise mit geringerer Abweichung auf den finalen Sollwinkel phi_des ermittelt werden.
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Die Regeleinheit CU weist schließlich eine Offseteinheit Offset_U zum Ermitteln eines dritten Sollwinkelanteils phi_3 anhand Differenz Δv zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit v_act, v_des zum Korrigieren eines Offsets auf. In diesem Fall handelt es sich bei dem Offset um eine größere Abweichung zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit, die außerhalb der Schwellenwerte Δv_thres liegen. Ein solches Offset kann beispielsweise dadurch verursacht werden, dass die Fahrbahn von einem ebenen Verlauf in einen Verlauf mit einer negativen oder positiven Steigung übergeht und somit die Beschleunigung des Fahrzeugs nachreguliert werden muss, um die Sollgeschwindigkeit v_des zu halten. Als weitere Eingangsgrößen weist die Offseteinheit Offset_U den Inkrement- bzw. Dekrementwert phi_incr, die hier betragsmäßig gleich groß sind, einen Zeitfenster t_corr und eine Sollwinkelgrenze phi_limit auf. Auf diese Größen wird nachfolgend noch detaillierter eingegangen.
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Eine Summiereinheit Sum_U ist am Ende des Regelkreises CU vorgesehen, um den Sollwinkel phi_des anhand der Summe des ersten, zweiten und dritten Sollwinkelanteils phi_1, phi_2, phi_3 zu ermitteln. Alternativ ist es auch möglich nur den ersten und zweiten Sollwinkelanteil phi_1, phi_2 zu berücksichtigen.
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Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren näher beschrieben. Die nachfolgenden Schritte stellen einen Regeldurchlauf des Regelkreises CU dar und werden im Betrieb des Fahrzeugs laufend durchgeführt. Die Verfahrensparameter, wie z. B. die erste und zweite Kennlinie cc_1, cc_2, der Verstärkungsfaktor gain_mod, usw. bleiben im laufenden Betrieb unverändert.
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Im ersten Schritt wird die Soll- und Istgeschwindigkeit v_des, v_act des Kraftfahrzeugs erfasst und die Regelabweichung Δv aus der Differenz der beiden Größen berechnet. Die Regelabweichung wird an die erste Regeleinheit PD_Cont_U, der Modulationseinheit Mod_U und der Offseteinheit Offset_U übermittelt. Ferner wird die Sollgeschwindigkeit v_des an die zweite Regeleinheit Pre_Cont_U und an die Offseteinheit Offset_U übermittelt.
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Die Regelabweichung Δv wird mittels des P-Anteils und D-Anteils der ersten Regeleinheit PD_Cont_U zu weiteren Rechengrößen verrechnet, woraus der erste Sollwinkelanteil phi_1 ermittelt wird. Der P-Anteil weist hierzu die erste Kennlinie cc_1 auf, die den wesentlichen Kern zur Ermittlung des ersten Sollwinkelanteils phi_1 darstellt.
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Gleichzeitig wird mittels der zweiten Regeleinheit Pre_Cont_U der zweite Sollwinkelanteil phi_2 anhand der Sollgeschwindigkeit v_des und einer zweiten dazu korrespondierenden Kennlinie cc_2 ermittelt. Dieser wird anhand des Modulationswertes mod_val moduliert. Der Modulationswert wird aus der Summe eines konstanten Faktors fact_mod sowie eines mittels eines Verstärkungsfaktors gain_mod verstärkte Regelabweichungsgröße ermittelt.
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Ein erstes Zwischenergebnis des Sollwinkels phi_des_pre wird somit aus der Summe des ersten Sollwinkelanteil phi_1 sowie des bevorzugterweise modulierten zweiten Sollwinkelanteils phi_2 gebildet.
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Parallel dazu wird der dritte Sollwinkelanteil phi_3 anhand der Differenz Δv zwischen der Soll- und Istgeschwindigkeit v_des, v_act zum Korrigieren des Offsets offset ermittelt. Hierzu wird im Vorfeld mittels eines Komparators Comp_U abgeglichen, ob die Regelabweichung Δv oberhalb bzw. unterhalb des oberen bzw. unteren Schwellenwertes Δv_thres liegt. Es wird dabei berücksichtigt, dass die Überschreitung des Schwellenwertes innerhalb des definierten Zeitfensters t_corr vorliegen muss. Ist dies der Fall, ermittelt die Offseteinheit Offset_U den dritten Sollwinkelanteil phi_3. Dieser Anteil phi_3 wird für den Fall, dass der Sollwinkel verkleinert werden muss, d. h. die Pedalplatte 11 weiter nach unten gedrückt werden muss, inkrementweise erhöht bzw. für den gegenteiligen Fall dekrementweise verringert. Die Größe der Inkrement- bzw. Dekrementwerte wird derart festgelegt, dass der Betrag eines Inkrements oder Dekrements phi_incr kleiner ist als ein Winkelschwellenwert, um das die Pedalplatte 11 verstellbar ist ohne ein deutlich spürbares haptisches Signal an der Betätigungseinrichtung 11 zu erzeugen. Im Idealfall wird der Fahrer daher die Offset Korrektur an der Pedalplatte 11 nicht spüren. Der Inkrement- bzw. Dekrementwert kann empirisch ermittelt werden.
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Ferner weist die Offseteinheit Offset_U eine Überprüfungseinheit auf, die prüft, ob der zu korrigierende Sollwinkel oberhalb einer zulässigen Grenze phi_limit liegt, um eine Überregelung des Sollwinkels durch die Offseteinheit zu vermeiden. In dem Fall, dass die Schwellenwerte Δv_thres nicht überschritten werden, beträgt der dritte Sollwinkelanteil phi_3 gleich Null.
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Der Regeldurchlauf wird damit abgeschlossen, dass der Sollwinkel phi_des aus der Summe der Anteile phi_1, phi_2 und phi_2 ermittelt und ausgegeben wird, auf dessen Grundlage die Regelungseinheit 12 den Aktuator 20 ansteuert.
