DE19502954B4

DE19502954B4 - Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19502954B4
Application number: DE19502954A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Hamberger; Bernd Dr.-Ing. Richter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1994-02-05
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2015-02-01
Also published as: DE19502954A1

Abstract

Verfahren zur manuell aktivierbaren Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeuges, bei dem in Abhängigkeit eines vorgegebenen ersten Geschwindigkeits-Sollwertes und eines gemessenen Geschwindigkeits-Istwertes von einer Regeleinrichtung eine Stellgröße zur Einstellung der Fahrgeschwindigkeit erzeugt wird und in Abhängigkeit von Kenngrößen (KV, KR, GW) einer zu fahrenden Strecke, wobei die Kenngrößen die Krümmungsverläufe (KV) oder die Kurvenradien (KR) einer befahrenen Strecke sind, ein zweiter Geschwindigkeits-Sollwert (F2soll) ermittelt wird, die momentanen ersten und zweiten Geschwindigkeits-Sollwerte (F1soll, F2soll) miteinander verglichen werden und die Stellgröße (I) aufgrund des geringeren Geschwindigkeits-Sollwertes (F1soll, F2soll) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungsverläufe (KV) oder die Kurvenradien (KR) über die Raddrehzahldifferenz der inneren und äußeren Räder des Fahrzeuges ermittelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur manuell aktiverbaren Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeuges, bei dem in Abhängigkeit eines vorgegebenen ersten Geschwindigkeits-Sollwertes und eines gemessenen Geschwindigkeits-Istwertes von einer Regeleinrichtung eine Stellgröße zur Einstellung der Fahrgeschwindigkeit erzeugt wird.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 42 01 142 A1 ist eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung bekannt, bei dem eine aktuell gefahrene Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit Geschwindigkeits-Fühlereinrichtungen ermittelt wird, wobei zur Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Geschwindigkeits-Sollwert in Form eines Fahrzeug-Grenzgeschwindigkeitswerts bestimmt wird, welcher mit dem gemessenen Wert der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen wird. Der Fahrzeug-Grenzgeschwindigkeitswert wird in Abhängigkeit der zu fahrenden Strecke sowie der Streckenbeschaffenheit berechnet. Abhängig von dem Vergleich zwischen dem gemessenen aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeitswert und dem ermittelten Fahrzeug-Grenzgeschwindigkeitswert wird entweder eine Warnung oder eine Verminderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs durchgeführt, wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als die als Sollwert berechnete Fahrzeug-Grenzgeschwindigkeit.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 38 25 376 A1 ist eine automatische Geschwindigkeitsregelung bekannt, bei der die gegenwärtige Geschwindigkeit oder eine vorher bestimmte Geschwindigkeit des Fahrzeuges als Geschwindigkeits-Sollwert ausgewählt wenden kann, mit dem gemessenen Geschwindigkeits-Istwertes verglichen und aufgrund der Regelabweichung eine Stellgröße zur Einstellung der Fahrgeschwindigkeit erzeugt wird. Der eingestellte Geschwindigkeits-Sollwert wird in einem permanenten Speicher abgelegt und kann jederzeit, z. B. nach einer Deaktivierung der Geschwindigkeitsregelung, durch den Fahrer wieder aufgerufen werden. Eine derartige Geschwindigkeitsregelung weist den Nachteil auf, daß sie nicht auf den Streckenverlauf des Fahrweges reagieren kann, sondern die Fahrgeschwindigkeit immer nur auf einen konstant eingegebenen Sollwert einstellt. Für eine Drosselung der Fahrgeschwindigkeit beispielsweise beim Durchfahren einer kurvenreichen Strecke muß der Fahrer durch die Betätigung eines Bedienelementes die Geschwindigkeitsregelung deaktivieren, um mit einer vom abgespeicherten Sollwert abweichenden Fahrgeschwindigkeit die Kurve durchfahren zu können.
In der DE 41 23 110 A1 wird eine Einrichtung zur Fahrgeschwindigkeitsregelung in einem Kraftfahrzeug offenbart, das mit einem Antriebsaggregat nebst Leistungsstellglied und einer Bremse ausgerüstet ist, mit einer Vorrichtung, der Signale für eine vom Fahrer wählbare Sollgeschwindigkeit und mittels eines Abstandssensors, der den Abstand zu einem vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis erfasst, gewonnene Signale für eine sicherheitsbedingte Sollgeschwindigkeit zugeführt werden zur Auswahl der kleinsten Sollgeschwindigkeit als aktuelle Sollgeschwindigkeit und zur Gewinnung von Betätigungssignalen für das Leistungsstellglied und/oder die Bremse bei Abweichung zwischen Ist und aktueller Sollgeschwindigkeit wobei der Vorrichtung in fahrzeugexternen Verkehrsführungseinrichtungen erzeugte Signale für zulässige Maximalgeschwindigkeiten als zulässige Sollgeschwindigkeiten zugeführt werden, dass weiterhin den Reibkontakt zwischen Fahrzeugrädern und Straße berücksichtigende Signale für danach vertretbare Maximalgeschwindigkeiten als reibwertbedingte Sollgeschwindigkeit der Vorrichtung zuführbar sind und dass diese zur Auswahl der kleinsten aller dieser Sollgeschwindigkeiten als aktuelle Sollgeschwindigkeit eingerichtet ist.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für eine manuell aktivierbare Geschwindigkeitsregelung zu schaffen, mit dem aufgrund aktueller oder abgespeicherter Fahrweginformationen über den vorausliegenden Streckenabschnitt unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten eingestellt werden können.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit von Kenngrößen, wobei die Kenngrößen der befahrenen Strecke ihre Krümmungsverläufe oder ihre Kurvenradien sind, ein weiterer Geschwindigkeits-Sollwert ermittelt und mit dem ersten vom Fahrer eingestellten Geschwindigkeits-Sollwert verglichen. Unterschreitet der zweite beispielsweise eine Kurve kennzeichnende Geschwindigkeits-Sollwert den ersten Geschwindigkeits-Sollwert, wird die Stellgröße für die einzustellende Geschwindigkeit aufgrund dieses Sollwertes berechnet, wobei die Krümmungsverläufe oder die Kurvenradien über die Raddrehzahldifferenz der inneren und äußeren Räder des Fahrzeugs ermittelt werden. Bevorzugt wird als Kenngröße der befahrenen Strecke der Verlauf des Gierwinkels verwendet, aufgrund der dann der zweite die Fahrstrecke kennzeichnende Geschwindigkeits-Sollwert berechnet wird. Dies kann zeitgleich während der Geschwindigkeitsregelung geschehen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausbildung werden die Kenngrößen der befahrenen Strecke und/oder die daraus resultierenden Geschwindigkeits-Sollwerte während eines aktivierbaren Lernvorganges oder über bereits vorhandene Straßenkarten abgespeichert und beim Befahren der abgespeicherten Fahrstrecke aktiviert.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsregelung liegt insbesondere darin, daß sie nicht nur auf den subjektiven Geschwindigkeitseinstellungen des Fahrzeugführers beruht, sondern auch fahrstreckenspezifische Kennwerte berücksichtigt und damit während der Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung die Fahrsicherheit wesentlich erhöht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1 ein Schaltbild der Geschwindigkeitsregelung und
2 einen Verlauf der Geschwindigkeits-Sollwerte in Abhängigkeit von streckenspezifischen Kennwerten.
In 1 ist das Schaltbild der Geschwindigkeitsregelung dargestellt, bei der die spezifischen streckenabhängigen Kennwerte über ein aktivierbares Lernprogramm beim erstmaligen Durchfahren einer oft zu befahrenen Strecke, wie z. B. die Fahrwege zum Arbeitsplatz oder zum Einkaufszentrum ermittelt und im Speicher 1 abgelegt werden. Eine andere Möglichkeit sieht vor, bereits auf Karten abgespeicherte Streckenverläufe zu verwenden.
Als solche Kennwerte werden vorteilhaft die Krümmungsverläufe KV bzw. die Kurvenradien KR, wie sie in 2 dargestellt sind, verwendet. Vor Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung stellt der Fahrer einen seinen Wünschen entsprechenden Geschwindigkeits-Sollwert F_1soll ein, der gleichzeitig bis zur Eingabe eines geänderten Geschwindigkeits-Sollwertes F_1soll abgespeichert wird. Im aktiven Zustand der Geschwindigkeitsregelung wird aus den abgespeicherten Kurvenradien KR über die Formel:
wobei a_max eine in Abhängigkeit der Sportlichkeit des jeweiligen Fahrers einstellbare, jedoch höchstens die maximal zulässige Querbeschleunigung ist, und gegebenenfalls aus aktuellen Straßenzustandsdaten Z_akt in einer Recheneinheit 5 ein streckenspezifischer zweiter Geschwindigkeits-Sollwert F_2soll berechnet, der in der Vergleichseinheit 2 ständig mit dem ersten Geschwindigkeits-Sollwert F_1soll verglichen wird. Liegt, der Wert des streckenspezifischen Sollwertes F_2soll unter dem vom Fahrer eingestellten Geschwindigkeits-Sollwert F_1soll, das heißt, die befahrene Strecke erlaubt aus Gründen der Fahrsicherheit die vom Fahrer gewünschte Geschwindigkeit nicht, findet die Berechnung der Stellgröße I für die Einstellung der aktuellen Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit des streckenspezifischen, zweiten Geschwindigkeits-Sollwertes F_2soll statt. Steigt der Geschwindigkeits-Sollwert F_2soll bei größeren Kurvenradien wieder an, wird der Sollwert F_soll wieder unter Verwendung des vom Fahrer gewünschten Geschwindigkeits-Sollwertes F_1soll berechnet.
Der Regler 3 berechnet eine Stellgröße I für das leistungsbestimmende Element 4 im Sinne eines Vergleiches von Geschwindigkeits-Istwert F_ist mit dem Geschwindigkeits-Sollwert F_soll.
Mit der Geschwindigkeitsregelung kann eine Stellungsregelung des leistungsbestimmenden Elementes 4 verbunden werden, dabei wird abhängig von der Differenz zwischen Geschwindigkeitssoll- und Geschwindigkeits-Istwert ein Sollwert für die Stellung des leistungsbestimmenden Elementes 4, z. B. einer Drosselklappe gebildet, welcher wiederum in einem weiteren nicht dargestellten Regler mit einem Stellungs-Istwert verglichen wird, der ein entsprechendes Ausgangssignal zur Einstellung des leistungsbestimmenden Elementes 4 abgibt
2 zeigt den Verlauf des ersten vorgegebenen Geschwindigkeits-Sollwertes F_1soll und des fahrstreckenabhängigen zweiten Geschwindigkeits-Sollwertes F_2soll während eines bestimmten Kurvenverlaufes KV, dessen Kurvenradien KR als charakteristische Kennwerte z. B. während eines aktiven Lernvorganges abgespeichert und zur Berechnung des fahrbahnspezifischen Geschwindigkeits-Sollwertes F_2soll verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Speicher
2: Vergleichseinheit
3: Regler
4: leistungsbestimmendes Element
5: Recheneinheit
KV: Krümmungsverläufe
KR: Kurvenradien
F1soll: Geschwindigkeits-Sollwert
F2soll: Geschwindigkeits-Sollwert
Zakt: Straßenzustandsdaten
I: Stellgröße
Fsoll: Geschwindigkeits-Sollwert
Fist: Geschwindigkeits-Istwert
GW: Gierwinkel
amax: Querbeschleunigung

Claims

Verfahren zur manuell aktivierbaren Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeuges, bei dem in Abhängigkeit eines vorgegebenen ersten Geschwindigkeits-Sollwertes und eines gemessenen Geschwindigkeits-Istwertes von einer Regeleinrichtung eine Stellgröße zur Einstellung der Fahrgeschwindigkeit erzeugt wird und in Abhängigkeit von Kenngrößen (KV, KR, GW) einer zu fahrenden Strecke, wobei die Kenngrößen die Krümmungsverläufe (KV) oder die Kurvenradien (KR) einer befahrenen Strecke sind, ein zweiter Geschwindigkeits-Sollwert (F2soll) ermittelt wird, die momentanen ersten und zweiten Geschwindigkeits-Sollwerte (F1soll, F2soll) miteinander verglichen werden und die Stellgröße (I) aufgrund des geringeren Geschwindigkeits-Sollwertes (F1soll, F2soll) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungsverläufe (KV) oder die Kurvenradien (KR) über die Raddrehzahldifferenz der inneren und äußeren Räder des Fahrzeuges ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kenngröße der befahrenen Strecke der Verlauf des Gierwinkels (GW) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kenngrößen (KV, KR, GW) der befahrenen Strecke über einen aktivierbaren Lernvorgang abgespeichert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kenngrößen (KV, KR, GW) der zu fahrenden Strecke von vorhandenen Datensätzen übernommen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Geschwindigkeits-Sollwert (F1soll) während der Ermittlung der Stellgröße (I) aufgrund des zweiten Geschwindigkeits-Sollwertes (F2soll) abgespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeits-Sollwert (F2soll) in Abhängigkeit der Kenngrößen (KV, KR, GW) und der aktuellen Straßenzustandsdaten (Zakt) ermittelt wird.