DE102013224985A1 - Modular aufgebaute Geschwindigkeitsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Eine Regelung zum Regeln einer Ist-Geschwindigkeit mit Bezug auf eine vorgegebene Soll-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verfügt dabei über einen modularen Aufbau mit einem Reglerkernmodul (3) und wenigstens einem Reglerzusatzmodul (5, 7, 9, 11). Das Reglerkernmodul (3) ist dazu ausgelegt, basierend auf einer vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit und einer ermittelten Ist-Geschwindigkeit eine zu bewirkende Soll-Längskraft auf das Kraftfahrzeug zu ermitteln und die Soll-Längskraft an das wenigstens eine Reglerzusatzmodul (5, 7, 9, 11) zu übermitteln. Ein Reglerzusatzmodul (5, 7, 9, 11) ist dazu ausgelegt, basierend auf der Soll-Längskraft Aktuatoren wie beispielsweise ein Antriebssystem und/oder ein Bremssystem in dem Kraftfahrzeug geeignet zum Bewirken der Soll-Längskraft anzusteuern. Durch den modularen Aufbau können Funktionen, die zur Implementierung verschiedener Tempomatfunktionen notwendig sind, zentral in dem Reglerkernmodul (3) bereitgestellt werden, wohingegen Funktionen, die lediglich bei bestimmten Tempomatfunktionen gebraucht werden, in speziell auszubildenden Reglerzusatzmodulen (5, 7, 9, 11) implementiert werden können. Ein solcher modularer Aufbau kann einen Entwicklungsaufwand und die Notwendigkeit von Hardwareressourcen vermindern. Insbesondere Tempomatfunktionen für einen Einsatz bei Fahrten im Gelände können einfach implementiert bzw. herkömmlichen Tempomatfunktionen hinzugefügt werden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung, manchmal auch als Tempomat bezeichnet, für ein Kraftfahrzeug.
  • Stand der Technik
  • Es sind verschiedene Fahrerassistenzsysteme bekannt, welche bei einem Kraftfahrzeug eine Geschwindigkeit desselben regeln sollen und somit den Fahrer in bestimmten Fahrsituationen unterstützen können. Solche Fahrerassistenzsysteme benutzen zur Implementierung von Tempomatfunktionen eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung, die basierend auf einer vorzugebenden Soll-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und zu messender Ist-Größen beispielsweise einen Motor des Kraftfahrzeugs oder Bremsen des Kraftfahrzeugs geeignet ansteuert, um die Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs regelnd der Soll-Geschwindigkeit anzugleichen.
  • Es wurden zum Beispiel Fahrerassistenzsysteme für einen Einsatz im Straßenverkehr entwickelt. Solche Fahrerassistenzsysteme regeln die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs typischerweise in höheren Geschwindigkeitsbereichen. Es wurden auch Fahrerassistenzsysteme entwickelt, welche speziell den Anforderungen bei Fahrten im Gelände Rechnung tragen. Solche Fahrerassistenzsysteme sind typischerweise auf ein Regeln der Geschwindigkeit in niedrigen Geschwindigkeitsbereichen ausgelegt.
  • Um die Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu beeinflussen, kann sich eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung verschiedener Aktuatoren, d.h. Steller, bedienen. Beispielsweise sind in DE 44 39 424 C1 und US 6 078 859 Tempomatfunktionen beschrieben, bei denen ein Antriebssteller zur Regelung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs angesteuert wird. In EP 0 992 412 B1 wird eine Tempomatfunktion beschrieben, die beispielsweise zum Beeinflussen einer Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer Bergabfahrt lediglich einen Bremsensteller ansteuert. In WO 2004/007230 A1 wird ein Verfahren zum Steuern der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs beschrieben, bei dem sowohl ein Antriebssteller als auch ein Bremsensteller angesteuert wird. In Gen Inoue et al.: „Development of Crawl Control", SAE Technical Paper Series 2008-01-1227, (ISBN 978-0-7680-1631-4), 2008 World Congress, Detroit, Michigan, April 14–17, 2008, sind mehrere Tempomatfunktionen beschrieben, die speziell für einen Geländeeinsatz (Off-road) angepasst und/oder kombiniert wurden. Abhängig von einem Verwendungsbereich der jeweiligen Tempomatfunktionen und den angesteuerten Stellern wird ein Fahrer in bestimmten Fahrsituationen von einer Arbeit am Gas- und/oder Bremspedal zumindest teilweise entbunden und kann sich besser auf ein Lenken des Kraftfahrzeugs konzentrieren.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung, mithilfe derer verschiedene Tempomatfunktionen in einfacherer Weise implementiert werden können, als dies bisher der Fall war. Insbesondere können Ausführungsformen der beschriebenen Geschwindigkeitsregelvorrichtung ermöglichen, dass die Geschwindigkeitsregelvorrichtung einfach an verschiedene Einsatzzwecke angepasst werden kann, wobei ein Entwicklungsaufwand und/oder Anforderungen an Hardwareressourcen gering gehalten werden können.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welche eine Regelung zum Regeln einer Ist-Geschwindigkeit mit Bezug auf eine vorgegebene Soll-Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufweist. Die Geschwindigkeitsregelvorrichtung ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung modular aufgebaut ist und ein Reglerkernmodul und wenigstens ein Reglerzusatzmodul aufweist. Das Reglerkernmodul ist dazu ausgelegt, basierend auf einer vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit und einer ermittelten Ist-Geschwindigkeit eine zu bewirkende Soll-Längskraft auf das Kraftfahrzeug zu ermitteln und die Soll-Längskraft an das Reglerzusatzmodul zu übermitteln. Das Reglerzusatzmodul ist dazu ausgelegt, basierend auf der Soll-Längskraft Aktuatoren in dem Kraftfahrzeug geeignet zum Bewirken der Soll-Längskraft anzusteuern.
  • Ideen zu Ausführungsformen der hier vorgeschlagenen
  • Geschwindigkeitsregelvorrichtung können unter anderem auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden:
    Herkömmliche Geschwindigkeitsregelvorrichtungen werden typischerweise speziell für einen einzigen Einsatzzweck entwickelt. Hierbei werden für unterschiedliche Tempomatfunktionen typischerweise unterschiedliche Regelalgorithmen verwendet, deren Anwendungsbereich auf denjenigen der jeweiligen Tempomatfunktionen beschränkt ist.
  • Beispielsweise ist ein herkömmlicher Tempomat zur Verwendung im Straßenverkehr und bei verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten meist nur dazu ausgelegt, ein vom Motor des Kraftfahrzeugs bereitgestelltes Antriebsdrehmoment so zu regeln, dass eine gemessene Ist-Geschwindigkeit einer vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit angeglichen wird. Bei einem Bergabfahrtstempomat wird hingegen nicht der Motor, sondern ein Bremssystem des Kraftfahrzeugs angesteuert, um zu verhindern, dass die Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eine vorgegebene Soll-Geschwindigkeit übersteigt. Bei Tempomatfunktionen, die speziell für einen Geländeeinsatz bei geringen Geschwindigkeiten konzipiert sind, werden unter anderem Einflüsse, wie sie typischerweise bei Geländefahrten auftreten, wie zum Beispiel erhöhter Schlupf an den Rädern, berücksichtigt.
  • Jede solche herkömmlich zur Implementierung von Tempomatfunktionen entwickelte Geschwindigkeitsregelvorrichtung weist dabei Komponenten auf, die speziell für die gewünschte Tempomatregelfunktion angepasst sind, aber auch Komponenten, welche Funktionen ausführen, die allen Geschwindigkeitsregelvorrichtungen gemein sind. Außerdem muss jede dieser Geschwindigkeitsregelvorrichtungen separat entwickelt werden hinsichtlich einer Implementierung und Applikation in einem Fahrzeug und muss gewisse Hardwareressourcen vorsehen wie zum Beispiel Sensoren, Prozessoren und/oder Speicher, wobei beispielsweise bei der Entwicklung Anforderungen an diese Hardwareressourcen wie zum Beispiel eine Signallaufzeit zwischen Hardwarekomponenten berücksichtigt werden müssen.
  • Es wird nun vorgeschlagen, eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung modular aufzubauen. Die Geschwindigkeitsregelvorrichtung soll dabei ein Reglerkernmodul sowie wenigstens ein Reglerzusatzmodul aufweisen.
  • Das Reglerkernmodul soll dazu ausgelegt sein, Funktionen ausführen zu können, welche bei einer Implementierung unterschiedlichster Tempomatfunktionen benötigt werden. Insbesondere soll das Reglerkernmodul dazu ausgelegt sein, basierend auf einer vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit und einer ermittelten Ist- Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eine zu bewirkende Soll-Längskraft auf das Kraftfahrzeug zu ermitteln, insbesondere zu berechnen. Mit anderen Worten soll das Reglerkernmodul in der Lage sein, eine Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu ermitteln und durch Vergleich mit einer beispielsweise vom Fahrer vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit zu ermitteln, welche Soll-Längskraft auf das Kraftfahrzeug ausgeübt werden sollte, um die Ist-Geschwindigkeit der Soll-Geschwindigkeit geeignet anzupassen. Beim Ermitteln einer solchen Soll-Längskraft kann das Reglerkernmodul unterschiedliche Einflussgrößen wie beispielsweise Informationen über ein aktuelles Gewicht des Kraftfahrzeugs, über eine Steigung oder ein Gefälle einer aktuell befahrenen Strecke, etc. berücksichtigen. Die derart ermittelte Soll-Längskraft kann dann an das Reglerzusatzmodul bzw. mehrere Reglerzusatzmodule übermittelt werden.
  • In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass unter einer Sollgröße wie zum Beispiel einer Soll-Längskraft hierin im Allgemeinen nicht die Größe, das heißt die Kraft, selbst, sondern eine Information über diese Größe zu verstehen ist. Das heißt, sprachlich korrekt müsste von einem Übermitteln einer Information einer Soll-Längskraft gesprochen werden, zur sprachlichen Vereinfachung wird hierin jeweils von einer Übermittlung der Soll-Längskraft gesprochen.
  • Während das Reglerkernmodul Grundfunktionen ausführen soll, die zur Implementierung verschiedener Tempomatfunktionen benötigt werden, soll jedes der Reglerzusatzmodule dazu ausgelegt sein, basierend auf der von dem Reglerkernmodul übermittelten Soll-Längskraft Aktuatoren in dem Kraftfahrzeug geeignet zum Bewirken der Soll-Längskraft anzusteuern. Das Reglerzusatzmodul kann dabei speziell zur Implementierung einer besonderen Tempomatfunktion angepasst sein, das heißt beispielsweise eine als Aktuator wirkende Bremse des Kraftfahrzeugs geeignet ansteuern, um einen Bergabfahrttempomat zu implementieren.
  • Insbesondere können in der Geschwindigkeitsregelvorrichtung mehrere Reglerzusatzmodule vorgesehen sein, die sich bezüglich darin durchgeführter Regelungsprinzipien voneinander unterscheiden. Unter Regelungsprinzipien können dabei beispielsweise verschiedene Arten der Berücksichtigung von Eingangsgrößen, von Stellgrößen und/oder von Beeinflussungsgrößen sowie eine Anwendung unterschiedlicher Algorithmen zur Verarbeitung dieser Größen verstanden werden. Die Regelungsprinzipien können speziell angepasst sein, um spezifische Tempomatfunktionen zu implementieren.
  • Die Geschwindigkeitsregelvorrichtung kann mehrere Reglerzusatzmodule aufweisen, wobei jedes der Reglerzusatzmodule dazu ausgelegt ist, einen anderen Aktuator aus einer Mehrzahl von Aktuatoren in dem Fahrzeug geeignet zum Bewirken der Soll-Längskraft anzusteuern. Beispielsweise kann ein erstes Reglerzusatzmodul dazu ausgestaltet sein, einen ersten Aktuator beispielsweise in Form eines Bremssystems anzusteuern, wohingegen ein zweites Reglerzusatzmodul dazu ausgelegt sein kann, einen zweiten Aktuator in Form eines Antriebs des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, anzusteuern, um die gewünschte Soll-Längskraft zu bewirken. Allgemein kann hierin unter einem Aktuator eine Vorrichtung verstanden werden, welche in einem Kraftfahrzeug geeignet wirken kann, um eine Längskraft auf das Kraftfahrzeug zu bewirken.
  • Beispielsweise kann wenigstens ein Reglerzusatzmodul dazu ausgelegt sein, einen Aktuator eines Bremssystems des Kraftfahrzeugs anzusteuern, um beispielsweise eine Funktion eines Bergabfahrtstempomats zu implementieren.
  • Alternativ oder ergänzend kann ein anderes Reglermodul dazu ausgelegt sein, einen Aktuator eines Antriebssystems des Kraftfahrzeugs anzusteuern, um beispielsweise eine herkömmliche Tempomatfunktion zum Halten der Fahrzeuggeschwindigkeit insbesondere auf ebener oder ansteigender Strecke zu implementieren.
  • In einer speziellen Ausgestaltung kann wenigstens ein Reglerzusatzmodul speziell für eine Geschwindigkeitsreglung während einer Geländefahrt ausgelegt sein. Ein solches Reglerzusatzmodul kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, zusätzliche Messgrößen zu erfassen und/oder auszuwerten, um beispielsweise eine Robustheit eines bei einer Geländefahrt einzusetzenden Tempomats zu verbessern. Beispielsweise kann bei einem solchen Reglerzusatzmodul berücksichtigt werden, dass das Fahrzeug bei einer Geländefahrt typischerweise sehr langsam fährt und/oder zwischen den Rädern des Fahrzeugs und einem Untergrund ein stark erhöhter Schlupf auftreten kann und/oder Hindernisse überfahren werden, die die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kurzfristig stark beeinflussen können.
  • Wenigstens ein Reglerzusatzmodul kann dazu ausgelegt sein, die Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln und dem Reglerkernmodul zu übermitteln. Beispielsweise kann ein Reglerzusatzmodul eine Drehrate eines oder mehrerer Räder des Kraftfahrzeugs bestimmen und hieraus die aktuelle Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermitteln und an das Reglerkernmodul übermitteln. Alternativ können entsprechende Messgrößen auch direkt an das Reglerkernmodul übermittelt werden und die Ist-Geschwindigkeit direkt im Reglerkernmodul ermittelt werden.
  • In einer speziellen Ausgestaltung kann das Reglerzusatzmodul insbesondere dazu ausgelegt sein, die Ist-Geschwindigkeit unter Berücksichtigung einer Messgröße, welche nicht mit der Drehrate eines der Räder des Kraftfahrzeugs korreliert, zu ermitteln. Mit anderen Worten kann wenigstens eines der Reglerzusatzmodule der Geschwindigkeitsregelvorrichtung speziell dazu ausgelegt sein, die Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs nicht oder zumindest nicht nur in herkömmlicher Weise, das heißt basierend auf einer Drehrate wenigstens eines der Räder des Kraftfahrzeugs, zu ermitteln, sondern alternativ oder ergänzend diese Ist-Geschwindigkeit auch unter Berücksichtigung einer oder mehrerer anderer Messgrößen zu ermitteln. Beispielsweise kann eine Ist-Geschwindigkeit auch oder ergänzend unter Berücksichtigung von GPS-Signalen, Signalen von Beschleunigungssensoren, durch beispielsweise optische Messung von sich ändernden Abständen zu ortsfesten Gegenständen, und Ähnlichem ermittelt werden. Insbesondere bei einem Einsatz für Fahrten im Gelände, bei dem Räder des Kraftfahrzeugs häufig mit erhöhtem Schlupf „durchdrehen“ und somit keine zuverlässige Geschwindigkeitsbestimmung erlauben, kann eine solche Berücksichtigung anderer Messgrößen zur Ermittlung der Ist-Geschwindigkeit eine Robustheit einer implementierten Tempomatfunktion erheblich verbessern.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann wenigstens ein Reglerzusatzmodul dazu ausgelegt sein, nicht nur einen, sondern wenigstens zwei verschieden wirkende Aktuatoren in dem Kraftfahrzeug geeignet zum Bewirken der Soll-Längskraft anzusteuern. Beispielsweise kann das Reglerzusatzmodul sowohl ein Bremssystem als auch einen Antrieb des Kraftfahrzeugs ansteuern, um beispielsweise bei einer Tempomatfunktion, die den Fahrer beim Anfahren an einer Steigung und anschließendem Weiterfahren bei geringer Geschwindigkeit, wie dies häufig bei Geländefahrten auftritt, zu unterstützen. Das Bremssystem sollte bei diesem Beispiel z.B. ein Bremsmoment synchronisiert mit einem aktuell von dem Antrieb bereitgestellten Antriebsmoment reduzieren, um ein Anfahren des Fahrzeugs ohne vorheriges Zurückrollen zu ermöglichen.
  • Das Reglerkernmodul und das wenigstens eine Reglerzusatzmodul können in der Geschwindigkeitsregelvorrichtung über wenigstens eine lösbare Schnittstelle miteinander verbunden sein. Die Schnittstelle kann dabei dazu ausgelegt sein, dass das Reglerzusatzmodul reversibel an das Reglerkernmodul angeschlossen werden kann, um beispielsweise Daten und Signale zwischen diesen beiden Modulen austauschen zu können. Über die lösbare Schnittstelle kann das Reglerzusatzmodul auch wieder vom Reglerkernmodul getrennt werden, beispielsweise um jedes der Module separat testen und/oder gegebenenfalls ersetzen zu können.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass mögliche Merkmale und Vorteile einer erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsregelvorrichtung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die verschiedenen Merkmale in geeigneter Weise kombiniert bzw. ersetzt werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Beschreibung noch die Zeichnungen als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
  • 1 bis 3 zeigen verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Geschwindigkeitsregelvorrichtungen.
  • 4 zeigt ein mit einer erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsregelvorrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug.
  • Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche bzw. gleich wirkende Merkmale.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In den 1 bis 3 werden unterschiedliche Ausgestaltungen einer Geschwindigkeitsregelvorrichtung 1 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt, welche jeweils ein universell einsetzbares Reglerkernmodul 3 für Tempomatfunktionen mit steller- und/oder anwendungsfallabhängigen Reglerzusatzmodulen 5, 7, 9, 11, die insbesondere auch einen Einsatz bei Geländefahrten ermöglichen können, aufweisen. In den verschiedenen Figuren sind unterschiedliche Ausbaustufen zu bestimmten Tempomatfunktionen dargestellt.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform einer Geschwindigkeitsregelvorrichtung am Beispiel eines Bergabfahrtstempomaten. Über ein Reglerzusatzmodul 7 wird lediglich ein als Bremsensteller wirkender Aktuator des Kraftfahrzeugs angesteuert. Die implementierte Funktion kann somit ausschließlich bergab eingesetzt werden. Auf ebener bzw. ansteigender Fahrbahn kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht gehalten werden. Für einen Anwendungsfall bei einer Geländefahrt wird das Reglerkernmodul 3 mit einem weiteren Reglerzusatzmodul 5 ergänzt. In diesem Reglerzusatzmodul 5 können beispielsweise Robustheitsmaßnahmen implementiert sein, welche Anforderungen bei einem geländetypischen Einsatz mit erhöhtem Bremsschlupf, Antriebsschlupf und/oder Fahrbahnunebenheiten Rechnung tragen.
  • Die Reglerzusatzmodule 5, 7 können mit dem Reglerkernmodul 3 über Schnittstellen 13 verbunden sein. Daten oder Signale können über Schnittstellen oder Anschlüsse 15, welche von außen an der Geschwindigkeitsregelvorrichtung 1 kontaktiert werden können, ausgetauscht, das heißt gesendet oder empfangen, werden. Über diese Schnittstellen oder Anschlüsse 15 können beispielsweise Aktuatoren in dem Kraftfahrzeug angesteuert werden oder Signale von Sensoren in dem Kraftfahrzeug empfangen werden. Auch das Reglerkernmodul 3 kann über eine Schnittstelle oder einen Anschluss 17 Daten nach außen hin austauschen.
  • In 2 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Geschwindigkeitsregelvorrichtung 1 dargestellt. In diesem Beispiel verfügt die implementierte Tempomatfunktion sowohl über die Möglichkeit, das Kraftfahrzeug zu beschleunigen, als auch über die Möglichkeit, das Kraftfahrzeug abzubremsen. Über ein Reglerzusatzmodul 9 kann dabei beispielsweise ein Aktuator eines Antriebssystems gesteuert werden, um das Kraftfahrzeug zu beschleunigen und somit eine gemessene zu niedrige Ist-Geschwindigkeit hin zu einer Soll-Geschwindigkeit zu steigern. Umgekehrt kann über ein Reglerzusatzmodul 7 ein Bremssystem des Kraftfahrzeugs angesteuert werden, um eine beispielsweise zu hohe Ist-Geschwindigkeit reduzieren zu können. Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kann somit unabhängig von einer Straßenneigung eingehalten werden. Im Vordergrund einer solchen Tempomatfunktion steht typischerweise eine komfortable Geschwindigkeitsregelung, die unter anderem vom zentralen Reglerkernmodul bereitgestellt wird. In dem in 2 dargestellten Beispiel erfolgt jedoch keine Erweiterung für eine Geländefahrt, da eine klassische Tempomatfunktion typischerweise bei im Gelände auftretenden Antriebs- bzw. Bremsschlupfen automatisch deaktiviert wird.
  • In 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Geschwindigkeitsregelvorrichtung am Beispiel eines Off-Road-Tempomaten dargestellt. Auch hier werden über geeignete Reglerzusatzmodule 7, 9 sowohl Antriebs- als auch Bremsensteller angesteuert. Zusätzlich wird das Reglerkernmodul 3 durch weitere Reglerzusatzmodule 5, 11 um nützliche Funktionen bei einer Geländefahrt und bei einem Anfahren aus dem Stillstand erweitert. Das Reglerzusatzmodul 5 kann wieder beispielsweise Robustheitsmaßnahmen für den geländetypischen Einsatz bei niedrigen Geschwindigkeiten, erhöhtem Antriebs- oder Bremsschlupf und bei Fahrbahnunebenheiten implementieren. Mithilfe des Reglerzusatzmoduls 11 können Maßnahmen getroffen werden, um zum Beispiel ein Zurückrollen des Fahrzeugs beim Anfahren an Steigungen zu verhindern. Der Fahrer kann durch diese Funktionen weitgehend oder sogar gänzlich von einer Pedalarbeit beim Führen des Fahrzeugs entlastet werden, was insbesondere bei einer Fahrt in unwegsamem Gelände sowohl einen Komfort- als auch einen Sicherheitsgewinn darstellen kann. Durch die Verwendung des komfortoptimierten Reglerkernmoduls 3 können die Funktionen jedoch ebenso für einen Einsatz im Straßenverkehr genutzt werden.
  • 4 zeigt ein Kraftfahrzeug 21 mit einer darin verwendeten erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsregelvorrichtung 1. Die Geschwindigkeitsregelvorrichtung 1 bzw. die darin vorgesehenen Reglerzusatzmodule sind mit unterschiedlichen Aktuatoren in dem Fahrzeug bzw. mit Steuergeräten, die diese Aktuatoren steuern, verbunden. Beispielsweise kann ein Antriebssystem 23, welches zum Beispiel einen Verbrennungs- oder Elektromotor des Fahrzeugs beinhaltet, gesteuert werden. Außerdem kann ein Bremssystem 25, welches mit den Rädern 27 des Kraftfahrzeugs zusammenwirkt, gesteuert werden. Außerdem können in dem Kraftfahrzeug beispielsweise in den genannten Steuergeräten oder auch mithilfe zusätzlicher Sensoren oder Steuergeräte Funktionen implementiert werden, die es erlauben, eine Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Hierzu kann beispielsweise eine Drehrate wenigstens eines der Räder 27 ermittelt werden. Alternativ kann zur Bestimmung der Ist-Geschwindigkeit und zur Erhöhung einer Robustheit dieser Bestimmung auch auf andere Messgrößen zurückgegriffen werden, um insbesondere im Geländeeinsatz bei möglichem erhöhten Radschlupf eine zuverlässige Bestimmung der Ist-Geschwindigkeit zu ermöglichen. Über eine Eingabevorrichtung 29 kann beispielsweise ein Fahrer eine einzuhaltende Soll-Geschwindigkeit für das Kraftfahrzeug vorgeben.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4439424 C1 [0004]
    • US 6078859 [0004]
    • EP 0992412 B1 [0004]
    • WO 2004007230 A1 [0004]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Gen Inoue et al.: „Development of Crawl Control“, SAE Technical Paper Series 2008-01-1227, (ISBN 978-0-7680-1631-4), 2008 World Congress, Detroit, Michigan, April 14–17, 2008 [0004]

Claims (10)

  1. Geschwindigkeitsregelvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (21), aufweisend: eine Regelung zum Regeln einer Ist-Geschwindigkeit mit Bezug auf eine vorgegebene Soll-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung aufweist: ein Reglerkernmodul (3), und wenigstens ein Reglerzusatzmodul (5, 7, 9, 11), wobei das wenigstens eine Reglerkernmodul (5, 7, 9, 11) dazu ausgelegt ist, basierend auf einer vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit und einer ermittelten Ist-Geschwindigkeit eine zu bewirkende Soll-Längskraft auf das Kraftfahrzeug (21) zu ermitteln und die Soll-Längskraft an das wenigstens eine Reglerzusatzmodul (5, 7, 9, 11) zu übermitteln, und wobei das wenigstens eine Reglerzusatzmodul (5, 7, 9, 11) dazu ausgelegt ist, basierend auf der Soll-Längskraft Aktuatoren (23, 25) in dem Kraftfahrzeug (21) geeignet zum Bewirken der Soll-Längskraft anzusteuern.
  2. Geschwindigkeitsregelvorrichtung nach Anspruch 1, aufweisend mehrere Reglerzusatzmodule (5, 7, 9, 11), wobei die Reglerzusatzmodule (5, 7, 9, 11) sich bezüglich darin durchgeführter Regelungsprinzipien voneinander unterscheiden.
  3. Geschwindigkeitsregelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend mehrere Reglerzusatzmodule (5, 7, 9, 11), wobei jedes der Reglerzusatzmodule (5, 7, 9, 11) dazu ausgelegt ist, einen anderen Aktuator (23, 25) aus einer Mehrzahl von Aktuatoren in dem Fahrzeug (21) geeignet zum Bewirken der Soll-Längskraft anzusteuern.
  4. Geschwindigkeitsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens ein Reglerzusatzmodul (5, 7, 11) dazu ausgelegt ist, einen Aktuator (25) eines Bremssystems des Kraftfahrzeugs (21) zu anzusteuern.
  5. Geschwindigkeitsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei wenigstens ein Reglerzusatzmodul (5, 9, 11) dazu ausgelegt ist, einen Aktuator (25) eines Antriebssystems des Kraftfahrzeugs (21) zu anzusteuern.
  6. Geschwindigkeitsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens ein Reglerzusatzmodul (5, 11) speziell für eine Geschwindigkeitsreglung während einer Geländefahrt ausgelegt ist.
  7. Geschwindigkeitsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei wenigstens ein Reglerzusatzmodul (5, 7, 9, 11) dazu ausgelegt ist, die Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (23) zu ermitteln und dem Reglerkernmodul (3) zu übermitteln.
  8. Geschwindigkeitsregelvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Reglerzusatzmodul (5, 7, 9, 11) dazu ausgelegt, die Ist-Geschwindigkeit unter Berücksichtigung einer Messgröße, welche nicht mit einer Drehrate eines der Räder (27) des Kraftfahrzeugs (21) korreliert, zu ermitteln.
  9. Geschwindigkeitsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei wenigstens ein Reglerzusatzmodul (5, 7, 9, 11) dazu ausgelegt ist, wenigstens zwei verschieden wirkende Aktuatoren (23, 25) in dem Kraftfahrzeug (21) geeignet zum Bewirken der Soll-Längskraft anzusteuern.
  10. Geschwindigkeitsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Reglerkernmodul (3) und das wenigstens eine Reglerzusatzmodul (5, 7, 9, 11) über wenigstens eine lösbare Schnittstelle (13) miteinander verbunden sind.
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