DE19509492A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Geschwindigkeitsbegrenzung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges auf ei­ ne einstellbare Höchstgeschwindigkeit, die einen Bereich einzu­ haltender kleinerer Geschwindigkeiten von einem Bereich zu ver­ meidender höherer Geschwindigkeiten trennt.

Es ist bekannt, die Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges mit­ tels einer sogenannten Tempomatregelung auf einem einmal er­ reichten Wert zu halten, indem der Fahrer bei Erreichen des ge­ wünschten Wertes einen Tempomatbedienhebel losläßt und damit die Tempomatregelung unter Festlegung des momentanen Geschwindig­ keitswertes als Sollwert aktiviert. Eine solche Tempomatregelung dient vor allem dem Zweck, den Fahrer bei langen Autofahrten zu entlasten, wenn er über eine längere Zeit mit einer konstanten Geschwindigkeit fahren möchte, z. B. auf Autobahnabschnitten.

Eine andere Fahrsituation liegt vor, wenn auf einem Streckenab­ schnitt eine bestimmte Höchstgeschwindigkeit vorgeschrieben ist. Praktisch wichtige Beispiele bilden die geschwindigkeitsbe­ schränkten Zonen in Wohngebieten mit einer zulässigen Höchstge­ schwindigkeit von 30 km/h oder in übrigen Innenortsbereichen mit einer Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h. Hierbei soll der Fahrer in der Lage sein, mit jeder beliebigen niedrigeren als der Höchstgeschwindigkeit fahren zu können, wobei lediglich das Überschreiten dieser Höchstgeschwindigkeit verhindert werden soll. Eine Tempomatregelung ist hierfür nicht sinnvoll, da der aktivierte Tempomat stets die Sollgeschwindigkeit einzuregeln versucht und sich außerdem bei einer Bremsbetätigung selbsttätig abschaltet, wonach sie wieder neu durch Anfahren der Sollge­ schwindigkeit aktiviert werden muß. Es besteht folglich Bedarf an Systemen, mit denen sich die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine einstellbare Höchstgeschwindigkeit beschränken läßt und die gleichzeitig das Fahren mit beliebigen Geschwindigkeiten unter­ halb dieser Höchstgeschwindigkeit zulassen.

In der Offenlegungsschrift DE 33 29 783 A1 ist angegeben, durch fahrzeugseitige Maßnahmen das Fahren über einer vorgeschriebenen Höchstgeschwindigkeit selbsttätig zu unterbinden, indem bei Überschreitung derselben mikroprozessorgesteuert eine Motorlei­ stungsbegrenzung, z. B. durch Kraftstoffdrosselung, vorgenommen wird. In ganz ähnlicher Weise ist bei einer Einrichtung zur Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung von Kraftfahrzeugen nach der Of­ fenlegungsschrift DE 29 25 566 A1 vorgesehen, eine bleibende Höchstgeschwindigkeitsüberschreitung dadurch zu verhindern, daß bei einer Überschreitung eine eventuell verstärkte Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer unwirksam gemacht wird. In beiden Systemen läßt sich die Höchstgeschwindigkeit verstellen, und zwar von außerhalb oder durch den Fahrer.

In der Offenlegungsschrift DE 28 36 342 A1 ist für ein Fahrzeug mit einem über ein Fahrpedal in seiner Leistung steuerbaren An­ triebsmotor eine mechanische Lösung zur Verhinderung der Über­ schreitung einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit angegeben, in­ dem ein Stellmotor auf ein die Antriebsmotorleistung beeinflus­ sendes Steuerglied, insbesondere eine Drosselklappe, derart einwirkt, daß die Motorleistung unabhängig von der Fahrpedal­ stellung verringert wird, sobald die Fahrgeschwindigkeit die Höchstgeschwindigkeit überschreitet. Der Stellmotor wird hierbei von einem Regler angesteuert, welcher die Istgeschwindigkeit mit der Höchstgeschwindigkeit vergleicht und den Stellmotor in einem von der Differenz dieser Geschwindigkeiten abhängigen Maße be­ einflußt, wenn die Fahrgeschwindigkeit in die Nähe der Höchstge­ schwindigkeit ansteigt.

Auch ein in der Offenlegungsschrift DE 41 15 903 A1 beschriebe­ ner Fahrzeuggeschwindigkeitsregler läßt sich zur selbsttätigen Verhinderung der Überschreitung einer vorgegebenen Höchstge­ schwindigkeit verwenden. Dabei greift die Regelungsmaßnahme je­ weils ein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Höchstgeschwin­ digkeit überschreitet, und beinhaltet z. B. eine periodische Un­ terbrechung der Kraftstoffversorgung, eine Bremsenbetätigung und/oder eine Verkleinerung der Drosselventilöffnung. Wie bei den zuvor erwähnten höchstgeschwindigkeitsbegrenzenden Systemen ist folglich auch hier ein Systemeingriff erst dann vorgesehen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorgegebene Höchstgeschwin­ digkeit erreicht oder überschritten hat.

In der auf die Anmelderin zurückgehenden älteren, nicht vorver­ öffentlichten deutschen Patentanmeldung P 44 34 022.2-32 werden bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges auf eine vorgegebene Höchst- oder Mindestgeschwindigkeit beschrieben, bei denen wahl­ weise zwischen der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion und einer herkömmlichen Tempomatregelung umgeschaltet werden kann. Um das Auftreten von Kollisionen zwischen beiden Betriebsarten auf ein­ fache Weise zu vermeiden, sind dort getrennte Geschwindigkeits­ arbeitsbereiche für die Geschwindigkeitsbegrenzung einerseits und die Tempomatregelung andererseits vorgesehen. Dabei ist vor­ rangig daran gedacht, die Tempomatregelung auf herkömmliche Wei­ se oberhalb einer Tempomatmindestsollgeschwindigkeit von ca. 36 km/h und die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion als eine Höchstgeschwindigkeitsbegrenzung unterhalb dieses Geschwindig­ keitswertes, z. B. als 30 km/h-Begrenzung in Wohngebieten, einzu­ setzen. Bei der dortigen Geschwindigkeitsbegrenzung erfolgt ein geschwindigkeitssteuernder Systemeingriff nach einer vorgegebe­ nen Steuerungskennlinie als Funktion der Istgeschwindigkeit, so­ lange sich die Istgeschwindigkeit innerhalb eines vorgegebenen Intervalls des Bereiches einzuhaltender Geschwindigkeiten befin­ det, während ein geschwindigkeitsregelnder Eingriff erfolgt, wenn sich die Istgeschwindigkeit innerhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsintervalls befindet, das die Grenzgeschwindig­ keit enthält.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Begrenzung der Ge­ schwindigkeit eines Kraftfahrzeuges auf eine einstellbare Höchstgeschwindigkeit zugrunde, mit denen bei hohem Fahrkomfort zuverlässig eine Überschreitung eines beliebig einstellbaren Höchstgeschwindigkeitswertes gewährleistet wird.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Verfahrensgemäß erfolgt bereits unterhalb eines betriebsartumschaltenden Geschwindigkeitswertes, der ge­ ringer als die eingestellte Höchstgeschwindigkeit ist, ein be­ schleunigungsregelnder Eingriff nach einer vorgegebenen Sollbe­ schleunigungskennlinie in Abhängigkeit von der Differenz zwi­ schen eingestellter Höchstgeschwindigkeit und Istgeschwindig­ keit. Bei Überschreiten des betriebsartumschaltenden Geschwin­ digkeitswertes, der typischerweise relativ dicht unterhalb der Höchstgeschwindigkeit liegt, wird dann auf einen geschwindig­ keitsregelnden Begrenzungsbetrieb mit der eingestellten Höchst­ geschwindigkeit als Sollgeschwindigkeit umgeschaltet. Durch den hier vorgesehenen, in der oben genannten, älteren deutschen Pa­ tentanmeldung P 44 34 022.2-32 nicht beschriebenen, beschleuni­ gungsregelnden Systemeingriff schon merklich unterhalb der ein­ gestellten Höchstgeschwindigkeit wird auch bei höheren einge­ stellten Höchstgeschwindigkeiten eine gleichmäßige Annäherung der Istgeschwindigkeit an die Höchstgeschwindigkeit mit weitest­ gehend von der Höchstgeschwindigkeit und der momentanen Motor­ last unabhängiger Annäherungsgeschwindigkeit erreicht, ohne daß die Istgeschwindigkeit über die Höchstgeschwindigkeit hinaus­ schwingt. Als weitere wesentliche Eigenschaft des Verfahrens er­ folgt kein Systemeingriff, solange die fahrerangeforderte Ge­ schwindigkeit unterhalb der Höchstgeschwindigkeit bleibt, d. h. solange die Istbeschleunigung nicht über dem bei der jeweiligen Istgeschwindigkeit durch die Sollbeschleunigungskennlinie vorge­ gebenen Beschleunigungswert liegt. Dies gewährleistet, daß das Kraftfahrzeug unterhalb der eingestellten Höchstgeschwindigkeit ohne Systembeeinflussung mit jeder gewünschten Geschwindigkeit entsprechend der Fahreranforderung gefahren werden kann. Im Ge­ gensatz zu einer herkömmlichen Tempomatregelung bleibt das Ge­ schwindigkeitsbegrenzungsverfahren auch dann in Bereitschaft, wenn der Fahrer das Fahrzeug von einer über oder auf der Höchst­ geschwindigkeit liegenden Istgeschwindigkeit auf eine merklich darunterliegende Geschwindigkeit herunterbremst. Bei einem an­ schließenden Beschleunigungsversuch verhindert dann das Begren­ zungsverfahren eine Höchstgeschwindigkeitsüberschreitung zu­ nächst durch den beschleunigungsregelnden und dann durch den ge­ schwindigkeitsregelnden Systemeingriff.

Anspruch 5 charakterisiert eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des obigen Verfahrens. Zur Durchführung der Be­ schleunigungs- bzw. der Geschwindigkeitsregelungsphasen sind parallel ein Beschleunigungs- und ein Geschwindigkeitsregler vorgesehen, deren Ausgangssignale einem durch die Geschwindig­ keitsregelabweichung ansteuerbaren Umschalter zugeführt sind. Die nachgeordnete Minimalauswahleinheit gewährleistet, daß die Geschwindigkeitseinstellung entsprechend der Fahreranforderung erfolgt, solange keine Überschreitung der eingestellten Höchst­ geschwindigkeit droht. Erst wenn letzteres der Fall ist, z. B. aufgrund einer hohen fahrerangeforderten Beschleunigung, läßt die Minimalauswahleinheit eines der Reglerausgangssignale an­ stelle des Fahrpedalsignals als Stellsignal für ein antriebs­ kraftbestimmendes Stellglied, z. B. eine Drosselklappe eines Ot­ tomotors oder ein Einspritzmengenstellglied eines Dieselmotors, durch.

Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 sieht geschwin­ digkeitssteuernde Systemeingriffe in bestimmten Sondersituatio­ nen vor, so daß auch in diesen Situationen eine weiche, stoß­ freie Heranführung der Istgeschwindigkeit an die eingestellte Höchstgeschwindigkeit bzw. im Fall des Ausschaltens der Begren­ zungsfunktion an die fahrerangeforderte Geschwindigkeit erzielt wird.

Um auch während des Befahrens von Gefällstrecken die eingestell­ te Höchstgeschwindigkeit in der Begrenzungsfunktion zuverlässig halten zu können, sind in Weiterbildung der Erfindung nach An­ spruch 3 zusätzlich Getrieberückschaltungen vorgesehen.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist zusätzlich zur aktivierbaren und deaktivierbaren Begrenzungsfunktion mit einem vom Fahrer frei einstellbaren Höchstgeschwindigkeitswert eine permanente Begrenzungsfunktion vorgesehen, die während der Fahrt stets aktiv bleibt und auf einen einmalig, z. B. werkstatt­ seitig, eingestellten Höchstgeschwindigkeitswert, der vom Fahr­ zeug zu keinem Zeitpunkt überschritten werden soll, begrenzt. Eine solche permanente Begrenzungsfunktion ist z. B. dann sinn­ voll, wenn das Fahrzeug bei aufgezogenen Winterreifen nur bis zu einer reifenbestimmten Höchstgeschwindigkeit gefahren werden soll, die unter der an sich vom Fahrzeug erreichbaren Höchstge­ schwindigkeit liegt. Ein weiterer Anwendungsfall ergibt sich bei Fahrzeugen, die in Ländern mit einem gesetzlich vorgeschriebenen Tempolimit eingesetzt werden.

In Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 beinhaltet die verfahrensdurchführende Vorrichtung zusätzlich einen Tempomat herkömmlicher Bauart, wobei entweder nur die Tempomatregelung oder nur die variable Geschwindigkeitsbegrenzung aktiviert ist. Falls eine permanente Höchstgeschwindigkeitsbegrenzung vorgese­ hen ist, bleibt diese auch bei aktivierter Tempomatregelung ak­ tiv, wobei die für die Tempomatregelung einstellbaren Geschwin­ digkeitssollwerte auf einen Bereich eingeschränkt sind, der ei­ nen vorgegebenen Abstand zum permanenten Höchstgeschwindigkeits­ wert einhält, um Kollisionen zwischen der permanenten Begren­ zungsfunktion und der Tempomatregelung zu vermeiden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 7 beinhaltet eine komfortable, benutzerfreundliche Bedienung mittels eines einzi­ gen Bedienhebels für die Tempomatfunktion und die Geschwindig­ keitsbegrenzungsfunktion mit der Möglichkeit zur Einstellung von Höchstgeschwindigkeitswerten und zur individuellen Programmie­ rung einer Mehrzahl solcher Werte.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeich­ nungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Funktionsteils zur Motormomentbe­ grenzung innerhalb einer Vorrichtung zur wahlweisen Tem­ pomatregelung oder Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine einstellbare Höchstgeschwindigkeit,

Fig. 2 eine Kennlinie der in Abhängigkeit von der Istgeschwin­ digkeit vorgegebenen Sollbeschleunigung für beschleuni­ gungsregelnde Systemeingriffe der Vorrichtung von Fig. 1,

Fig. 3 zeitabhängige Kurvendiagramme verschiedener Größen wäh­ rend einer typischen Geschwindigkeitsbegrenzungsphase,

Fig. 4 zeitabhängige Kurvendiagramme verschiedener Größen wäh­ rend einer Geschwindigkeitsbegrenzungsphase mit kurzzei­ tiger fahrerangeforderter Verzögerungsphase und

Fig. 5 Kurvendiagramme der Fahrzeugbeschleunigung in Abhängig­ keit von der Istgeschwindigkeit sowie der jeweiligen Gangstellung in Abhängigkeit von der Zeit zur Veranschau­ lichung einer Geschwindigkeitsbegrenzungsphase mit Ge­ trieberückschaltungen.

Die nachfolgend beschriebene Vorrichtung und das von ihr durch­ geführte Verfahren beinhalten die Fähigkeit, die Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs selbsttätig auf eine variabel einstellbare Höchstgeschwindigkeit zu begrenzen. Die Begrenzung beinhaltet Motormomenteingriffe und Getriebebeeinflussungen. Zusätzlich enthält die Vorrichtung eine Tempomatregelung üblicher Art. Die beschriebene Begrenzungseinrichtung eignet sich beispielsweise für Fahrzeuge mit einem Nachfolge-Automatgetriebe (NAG) und einer Motorsteuerungselektronik mit elektronischer Fahrpedalfunktion.

Um die Tempomat- und die Begrenzungsfunktion zu erfüllen, be­ sitzt die Vorrichtung den in Fig. 1 gezeigten, für einen Ottomo­ tor geeigneten Motormomenteingriffsteil mit folgendem Aufbau. Eine Einheit (3) zur Erfassung der Fahrpedalstellung erzeugt ein die Fahreranforderung für das Motormoment wiedergebendes Dros­ selklappenstellungssignal (SWP), das parallel zum Ausgangssignal (SWT) einer Tempomateinheit (2) der Eingangsseite einer Maxi­ malauswahleinheit (4) zugeführt ist, die von diesen das Signal für die größere Motormomentanforderung als Ausgangssignal (SWTPM) an einen Eingang einer nachfolgenden Minimalauswahlein­ heit (5) durchläßt. Das Signal (SWP) der fahrpedalstellungser­ fassenden Einheit (3) wird außerdem einer Begrenzungssteuerein­ heit (6) innerhalb einer Begrenzungsfunktionsbaugruppe (1) zuge­ führt. Letztere führt die eigentliche Begrenzungsfunktion durch und besitzt hierzu parallel zur Begrenzungssteuereinheit (6) ei­ nen Geschwindigkeitsregler (7) mit einem vorgeschalteten Istge­ schwindigkeitssensor (8) und einen Beschleunigungsregler (11) mit vorgeschalteter Istbeschleunigungs-Bestimmungseinheit (12) sowie nachgeschaltet einen Umschalter (9). Die Begrenzungssteu­ ereinheit (6) erkennt aus dem zugeführten Signal (SWP) der fahr­ pedalstellungserfassenden Einheit (3) das fahrerangeforderte Mo­ tormoment und gibt ein Ausgangssteuersignal (SWBS) ab, das einem ersten Anschluß des Umschalters (9) zugeführt ist. Eine Subtrak­ tionsstufe an der Eingangsseite des Geschwindigkeitsreglers (7) subtrahiert den an einer Bedieneinrichtung (14) einstellbaren Höchstgeschwindigkeitswert (v_G) von der über den Geschwindig­ keitssensor (8) erfaßten Fahrzeug-Istgeschwindigkeit (v_ist) und führt die so gebildete Geschwindigkeitregelabweichung dem Ge­ schwindigkeitsregler (7) zu. Außerdem dient dieses Regelabwei­ chungssignal als Steuersignal (U) für den Umschalter (9). Der Geschwindigkeitsregler (7) erzeugt ein Ausgangssignal (SWBR) für die Drosselklappeneinstellung, das einem zweiten Auswahlanschluß des Umschalters (9) zugeführt ist. Eine Subtraktionsstufe an der Eingangsseite des Beschleunigungsreglers (11) subtrahiert den von einer nicht näher gezeigten Einheit abgegebenen Beschleuni­ gungssollwert (a_S) von dem in der zugehörigen Bestimmungseinheit (12) festgestellten Istbeschleunigungswert (a_ist) und führt die so gebildete Beschleunigungsregelabweichung dem Beschleunigungs­ regler (11) zu. Letzterer erzeugt ein davon abhängiges Ausgangs­ signal (SWBA), das einem dritten Auswahlanschluß des Umschalters (9) zugeführt ist. Der Beschleunigungssollwert (a_S) wird dabei von der besagten Einheit in Abhängigkeit von der ihr zugeführten Information über die Differenz zwischen der eingestellten Höchstgeschwindigkeit (v_G) und der Istgeschwindigkeit (v_ist) gemäß der in Fig. 2 dargestellten Kennlinie festgelegt, worauf unten näher eingegangen wird.

Für den Beschleunigungsregler (11) wird ebenso wie für den Ge­ schwindigkeitsregler (7) ein PD-T₁-Regler benutzt. Der D-Anteil ermöglicht es dem Beschleunigungsregler (11), schnell auf fahrerbeeinflußte Beschleunigungsänderungen, z. B. durch eine Gaspedalrücknahme, reagieren zu können. Für jede Gangstufe ist ein geeigneter Parametersatz für die Regler (7, 11) vorgesehen, wobei zwischen den Parametern nach einem erkannten Gangwechsel stoßfrei, d. h. ohne Sprung des jeweiligen Reglerausgangssignals, umgeschaltet wird.

Mit dem Umschalter (9) wird jeweils eines der drei eingehenden Signale (SWBS, SWBR, SWBA) als Ausgangssignal (SWB) der Begren­ zungsfunktionsbaugruppe (1) durchgelassen, das einem weiteren Eingang der Minimalauswahleinheit (5) zugeführt ist. Letztere läßt das Signal (SWD) mit der geringeren Motormomentanforderung, d. h. dem geringerem angeforderten maximalen Drosselklappenöff­ nungswinkel, zu einer Pedalkennlinieneinheit (10) durch, welche über eine Fahrpedalprogressionskennlinie ein Stellsignal er­ zeugt, das anschließend über eine Vollast-Momentenkennlinie des Drosselklappenöffnungswinkels in Abhängigkeit von der Drehzahl geführt wird, welche die Drosselklappenöffnung an das Motormo­ ment anpaßt, wodurch das Stellsignal (SW) für die Drosselklappe erzeugt wird. Bei ansonsten gleichem Aufbau der Vorrichtung ist im Fall von Fahrzeugen mit Dieselmotor die Pedalkennlinienein­ heit (10) direkt hinter die Pedalerfassungseinheit (3) gelegt und die Vollast-Momentenkennlinieneinheit (13) entfällt, so daß bei Dieselmotoren die Berechnung der Begrenzungsfunktion auf der Einspritzmengenebene erfolgt, d. h. die Sollwertgrößen entspre­ chen einer jeweils gewünschten Einspritzmenge, während bei Otto­ motoren die Begrenzungsfunktion auf der Fahrpedalebene berechnet wird, d. h. die Sollwertgrößen entsprechen einer gedachten Fahr­ pedalstellung.

Ein Proportionalregler ohne I-Anteil hat strukturbedingt eine bleibende, hier last- bzw. geschwindigkeitsabhängige Regelabwei­ chung. Da dies für den Begrenzungsbetrieb ungünstig ist, wird zunächst mittels einer Geschwindigkeitsvorsteuerkennlinie für jede Gangstufe der Arbeitspunkt des Geschwindigkeitsreglers (7) für einen typischen Zustand einer Fahrt in der Ebene so einge­ stellt, daß genau für diesen Lastzustand keine Regelabweichung auftritt. Beim Beschleunigungsregler (11) wird jedoch für den Beschleunigungsvorgang zusätzliches Motormoment benötigt, wes­ halb der Offset aus den Geschwindigkeitsvorsteuerkennlinien nicht ausreicht, um auch den Beschleunigungsregler (11) am rich­ tigen Arbeitspunkt zu halten. Zu diesem Zweck werden für den Be­ schleunigungsregler (11) zusätzliche Beschleunigungsvorsteuer­ kennlinien vorgesehen, und zwar ebenso wie die Geschwindigkeits­ vorsteuerkennlinien separat für jede Gangstufe. Dieses Auf­ addieren zusätzlicher Geschwindigkeitsvorsteuerkennlinien für den Geschwindigkeitsregler (7) bzw. zusätzlicher Geschwindig­ keits- und Beschleunigungsvorsteuerkennlinien für den Beschleu­ nigungsregler (11) ist in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nicht explizit dargestellt.

Nachfolgend wird die Detail auf die Funktionsweise der Vorrich­ tung mit dem oben skizzierten Aufbau eingegangen. Die Funktion der Tempomateinrichtung (2) ist herkömmlicher Natur, so daß es genügt, den Begrenzungsbetrieb näher zu erläutern.

Zur Einstellung sowohl des Geschwindigkeitssollwertes (v_S) für die Tempomateinrichtung (2) als auch der Höchstgeschwindigkeit (v_G) für die Begrenzungsfunktionsbaugruppe (1) ist in der Bedien­ einrichtung (14) ein gemeinsamer Bedienhebel vorgesehen, der als ein üblicher Tempomatbedienhebel zuzüglich eines Schalters zur Umschaltung zwischen Tempomatbetrieb und Begrenzungsbetrieb ge­ staltet ist. Den Tempomatstellungen "Setzen und Verzögern" "Setzen und Beschleunigen", "Wiederaufnahme" sowie "Aus" ent­ sprechen in passender Weise analog die Begrenzungsfunktionen "Höchstgeschwindigkeit dekrementierend einstellen", "Höchstge­ schwindigkeit inkrementierend einstellen", "Begrenzungsfunktion aktivieren" sowie "Begrenzungsfunktion abschalten". Eine derar­ tige Bedieneinrichtung (14), bei der über einen einzigen Bedien­ hebel sowohl der Geschwindigkeitssollwert (v_S) für die Tempo­ matregelung als auch die Höchstgeschwindigkeit (v_G) für die Be­ grenzungsfunktion variabel eingestellt werden können, ist in einer nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Titel "Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregu­ lierung eines Kraftfahrzeuges" (unsere Akte Daim 23 586/4) be­ schrieben, auf die hier bezüglich einer ausführlichen Beschrei­ bung der Bedieneinrichtung (14) verwiesen werden kann.

Zusätzlich zu den dort bereits beschriebenen Funktionen ist bei der vorliegenden Bedieneinrichtung (14) die Möglichkeit der Pro­ grammierung mehrerer Höchstgeschwindigkeitswerte mittels des Be­ dienhebels durch geeignete Betätigung desselben bei stehendem Fahrzeug vorgesehen. Die einprogrammierten Geschwindigkeitswerte können in einem zyklischen Durchlauf wiederum über eine Bedien­ hebelbetätigung abgerufen werden. Erfolgt andererseits eine Ein­ stellanforderung über den Bedienhebel während der Fahrt, so geht das System davon aus, daß eine Höchstgeschwindigkeit im Bereich der momentanen Istgeschwindigkeit gewünscht wird, und setzt folglich letztere oder einen ihr naheliegenden Einstellwert als anfänglichen Höchstgeschwindigkeitswert für den Einstellvorgang fest, von dem aus die Höchstgeschwindigkeit gegebenenfalls stu­ fenweise erhöht oder verringert werden kann. Durch längere Betä­ tigung des Bedienhebels in der Funktionsstellung "Begrenzungs­ funktion aktivieren" werden die einprogrammierten Höchstge­ schwindigkeitswerte zyklisch abgerufen, und derjenige Geschwin­ digkeitswert, der beim Loslassen des Bedienhebels angezeigt wird, wird als aktueller Höchstgeschwindigkeitswert für eine nachfol­ gende Begrenzungsphase übernommen.

Solange die fahrerangeforderte Geschwindigkeit unterhalb der eingestellten Höchstgeschwindigkeit (v_G) liegt, ist kein aktiver Begrenzungseingriff erforderlich. Andererseits wäre eine abrupte Verminderung der Motorleistung erst zu dem Zeitpunkt, zu dem die Istgeschwindigkeit (v_ist) die Höchstgeschwindigkeit (v_G) über­ schreitet, sehr unkomfortabel, weshalb das Begrenzungsverfahren aktive beschleunigungs- oder geschwindigkeitsregelnde Begren­ zungseingriffe bereits bei Istgeschwindigkeitswerten unterhalb der eingestellten Höchstgeschwindigkeit (v_G) vornimmt.

Bei aktivem Begrenzungsbetrieb arbeitet die Begrenzungsfunkti­ onsbaugruppe (1) situationsabhängig in einem gesteuerten Be­ trieb, einem beschleunigungsregelnden Betrieb oder einem ge­ schwindigkeitsregelnden Betrieb, je nachdem, ob das Ausgangs­ signal der Steuerungseinheit (6), des Beschleunigungsreglers (11) oder des Geschwindigkeitsreglers (7) vom Umschalter (9) als Ausgangssignal (SWB) der Begrenzungsfunktionsbaugruppe (1) durchgelassen wird. Fig. 3 zeigt den Fall einer anfänglichen Be­ grenzungsbetriebsphase, wenn die Istgeschwindigkeit (v_ist) zum Aktivierungszeitpunkt (t₀) merklich unterhalb der eingestellten Höchstgeschwindigkeit (v_G) liegt und der Fahrer durch Niedertre­ ten des Fahrpedals eine über der Höchstgeschwindigkeit (v_G) lie­ gende Geschwindigkeit anfordert. Zunächst beschleunigt das Fahr­ zeug unter Begrenzung der Istbeschleunigung (a_ist) mit der durch die Vollast-Momentenkennlinie (SW_v) gegebenen Begrenzung des Stellsignals (SW) für die Drosselklappe. Aufgrund der noch ver­ gleichsweise großen Differenz zwischen eingestellter Höchstge­ schwindigkeit (v_G) und Istgeschwindigkeit (v_ist) läßt der Umschal­ ter (9) durch das entsprechende Geschwindigkeitsregelabwei­ chungssignal (U) gesteuert das Ausgangssignal (SWBA) des Beschleunigungsreglers (11) als Ausgangssignal (SWB) der Begren­ zungsfunktionsbaugruppe (1) durch. Der Beschleunigungsregler (11) regelt um einen Beschleunigungssollwert (a_S), der im zweit­ obersten Diagramm von Fig. 3 strichpunktiert gezeichnet ist und sich aus der zugehörigen Kennlinie von Fig. 2 ergibt. Wie aus Fig. 2 zu erkennen, liegt dieser Beschleunigungssollwert (a_S) auf dem maximalen Beschleunigungswert (a_max), solange die Differenz zwischen Höchstgeschwindigkeit (v_G) und Istgeschwindigkeit (v_ist) über einem vorgegebenen Wert (v₀) liegt. Unterschreitet die Dif­ ferenz zwischen Höchstgeschwindigkeit (v_G) und Istgeschwindigkeit (v_ist) diesen vorgegebenen Wert (v₀), so wird der Beschleunigungs­ sollwert (a_S) mit dem in Fig. 2 gezeigten Verlauf mit kleiner werdender Geschwindigkeitsdifferenz (v_G - v_ist) stetig verringert. Entsprechend beginnt der Beschleunigungsregler-Sollwert (a_S) in Fig. 3 ab einem Zeitpunkt (t_a), an dem die Differenz zwischen Höchstgeschwindigkeit (v_G) und Istgeschwindigkeit (v_ist) den vor­ gegebenen Geschwindigkeitswert (v₀) unterschreitet, stetig klei­ ner zu werden. Bis zu einem späteren Zeitpunkt (t₁) bleibt jedoch zunächst der Beschleunigungssollwert (a_S) größer als der Be­ schleunigungsistwert (_ist), so daß zwar der Beschleunigungsreg­ ler (11) im Hintergrund bereits aktiv regelt, ohne daß sich dies jedoch zunächst explizit auf das Fahrzeugverhalten auswirkt. Ab diesem Zeitpunkt (t₁) sorgt jedoch die Minimalauswahleinheit (5) dafür, daß das Ausgangssignal (SWBA) des Beschleunigungsreglers (11) das Drosselklappenstellsignal (SW) bestimmt. Dies führt folglich zu einer Verringerung der Istbeschleunigung (a_ist) und damit zu einer weichen Annäherung der Istgeschwindigkeit (v_istt) an die eingestellte Höchstgeschwindigkeit (v_G).

Sobald zu einem späteren Zeitpunkt (t₂) die Istgeschwindigkeit (v_ist) nur noch um einen vorgegebenen, relativ geringen Geschwin­ digkeitsbetrag (v_dG) unter der Höchstgeschwindigkeit (v_G) liegt, wird der Umschalter (9) in die Stellung umgesteuert, in welcher er das Ausgangssignal (SWBR) des Geschwindigkeitsreglers (7) als Ausgangssignal (SWB) der Begrenzungsfunktionsbaugruppe (1) durchläßt. Auf diese Weise wird vom beschleunigungsregelnden auf den geschwindigkeitsregelnden Begrenzungsbetrieb umgeschaltet, und das Ausgangssignal (SWBR) des Geschwindigkeitsreglers (7) bestimmt ab nun das Drosselklappenstellsignal (SW). Der Ge­ schwindigkeitsregler (7) wird mit seinen Differentialgleichungs­ parametern so initialisiert, daß dieser Umschaltvorgang von Be­ schleunigungs- auf Geschwindigkeitsregelung stoßfrei erfolgt, indem die Reglerausgangsgrößen vor und nach dem Umschaltzeit­ punkt gleich groß sind. Danach erfolgt im freien Betrieb des Ge­ schwindigkeitsreglers (7) die weitere Einregelung der Istge­ schwindigkeit (v_ist) auf die eingestellte Höchstgeschwindigkeit (v_G). Im unteren Diagramm der Fig. 3 ist ersichtlich, daß durch die Beschleunigungs- und die anschließende Geschwindigkeitsre­ gelphase eine zuverlässige Begrenzung der Istgeschwindigkeit (v_ist) auf die Höchstgeschwindigkeit (v_G) erzielt wird, obwohl der Fahrer das Gaspedal nach der von ihm wahrgenommenen Beschleuni­ gungsverringerung bei der einsetzenden Beschleunigungsregelphase auf Vollast durchgetreten hat, wie das unterste Diagramm von Fig. 3 zeigt. Der geschwindigkeitsregelnde Systemeingriff wird dann beibehalten, bis entweder die Begrenzungsfunktion deakti­ viert wird oder die Istgeschwindigkeit (v_ist) durch eine fahrer­ angeforderte Verzögerung einen vorgegebenen Wert unterhalb der eingestellten Höchstgeschwindigkeit (v_G) erreicht hat, wonach wieder auf den beschleunigungsregelnden Systemeingriff umge­ schaltet wird. Damit beim Fahren im Bereich dieser Umschalt­ schwellen nicht ständig zwischen den beiden Regelungsarten umge­ schaltet wird, wird der Geschwindigkeitswert zur Umschaltung von Geschwindigkeits- auf Beschleunigungsregelung kleiner gewählt als derjenige zur Umschaltung von Beschleunigungs- auf Geschwin­ digkeitsregelbetrieb.

In Fig. 4 ist ein Fall einer beginnenden Geschwindigkeitsbegren­ zungsphase veranschaulicht, bei welcher der Fahrer zwischenzeit­ lich verzögert, indem er zu einem Zeitpunkt (t₄) das zuvor durch­ getretene Gaspedal bis zu einem Zeitpunkt (t₅) losläßt, wonach er es erneut durchtritt, wie im obersten Diagramm von Fig. 4 zu er­ kennen. Zunächst ist das Fahrverhalten analog zu demjenigen von Fig. 3, indem aufgrund des durchgetretenen Gaspedals die Istbe­ schleunigung (a_ist) begrenzt von der Vollast-Momentenkennlinie ansteigt, bis sie den Beschleunigungssollwert (a_S) zu einem Zeit­ punkt (t₃) erreicht. Zu diesem Zeitpunkt (t₃) werden die dann vorliegende Istgeschwindigkeit (v_L1) und das zugehörige, momenta­ ne Drosselklappenstellsignal (SW_L1) abgespeichert. Wenn nun wie in dem dargestellten Fall während der anschließenden Beschleuni­ gungsregelphase die Fahrzeugistbeschleunigung (a_ist) wegen der Gaspedalrücknahme zum Zeitpunkt (t₄) wieder kleiner als der Be­ schleunigungssollwert (a_S) des Beschleunigungsreglers (11) wird, so werden wiederum die dann vorliegende Istgeschwindigkeit (v_L2) und das zugehörige Drosselklappenstellsignal (SW_L2) abgespei­ chert, und anschließend wird ein geschwindigkeitssteuernder Sy­ stemeingriff vorgenommen. In dieser geschwindigkeitssteuernden Phase, in der die Begrenzungssteuereinheit (6) wirksam ist, wird zwischen den beiden abgespeicherten Drosselklappenstellsignal­ werten (SW_L1, SW_L2) in Abhängigkeit von den beiden zugehörigen, abgespeicherten Istgeschwindigkeitswerten (v_L1, v_L2) linear inter­ poliert, solange die Istgeschwindigkeit (v_ist) noch oberhalb der ersten abgespeicherten Geschwindigkeit (v_L1) liegt. Die Differen­ tialgleichung des Beschleunigungsreglers (11) wird parallel dazu zyklisch derart initialisiert, daß der Beschleunigungsregleraus­ gang stets dem interpolierten Drosselklappenstellsignal ent­ spricht. Wenn nun der Fahrer nach der kurzzeitigen Gasrücknahme das Gaspedal wieder zu einem Zeitpunkt (t₅) voll durchtritt, be­ ginnt sofort eine beschleunigungsregelnde Begrenzungsphase mit dem richtigen Beschleunigungssollwert. Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß der Beschleunigungssollwert (a_S) in diesem Zeit­ raum maximales Motormoment zuläßt, das erst mit der Reglerzeit­ konstante abgebaut werden müßte, so daß ein Überschreiten der Höchstgeschwindigkeit auftreten könnte. Diese Adaptionsmaßnahme verhindert folglich, daß das Fahrzeug beim neuerlichen Gasgeben nach einer kurzzeitigen Verzögerung mit zuviel Motormoment be­ schleunigt und die Istgeschwindigkeit dadurch über die Höchstge­ schwindigkeit hinausgelangt. Wie zuvor zu Fig. 3 beschrieben, wird dann wieder nach Ereichen des vorgegebenen Abstands (v_dG) der Istgeschwindigkeit (v_ist) zur Höchstgeschwindigkeit (v_G) von der Beschleunigungsregelung zu einem späteren Zeitpunkt (t₆) auf die Geschwindigkeitsregelung umgeschaltet.

In bestimmten Fahrsituationen, z. B. beim Befahren von Gefäll­ strecken, ist möglicherweise das Reduzieren des Motormoments nicht ausreichend, um ein Überschwingen der Istgeschwindigkeit (v_ist) über die Höchstgeschwindigkeit (v_G) zu vermeiden. Zusätz­ lich sind daher Getriebesteuerungseingriffe vorgesehen. Zum ei­ nen wird ein Hochschalten des Getriebes kurz vor Erreichen der Höchstgeschwindigkeit (v_G) durch die Istgeschwindigkeit (v_ist) un­ terdrückt, so daß das Fahrzeug nicht durch den Momentensprung des Schaltvorgangs über die Höchstgeschwindigkeit (v_G) schiebt. Bei kleinen eingestellten Höchstgeschwindigkeiten wird außerdem bei Bedarf das Anfahren im zweiten Gang vorgesehen, da bei vol­ lem Motormoment im ersten Gang die Istbeschleunigung ansonsten gegebenenfalls nicht mehr bis zum Erreichen der Höchstgeschwin­ digkeit (v_G) abgebaut werden kann. Als dritte Getriebeeingriffs­ maßnahme werden Getrieberückschaltungen durchgeführt, wie nach­ folgend anhand von Fig. 5 für den Fall einer Beschleunigungsre­ gelphase des Begrenzungsbetriebs näher erläutert.

Im oberen Diagramm von Fig. 5 sind abhängig von der Istgeschwin­ digkeit (v_ist) die zugehörige Istbeschleunigung (a_ist) sowie die Sollbeschleunigung (a_S) des mindestens im Hintergrund aktiven Be­ schleunigungsreglers (11) als durchgezogene bzw. dünn getrichel­ te Kennlinie dargestellt. Die Istbeschleunigung (a_ist) steigt zu Beginn der Beschleunigungsregelphase an, während die Sollbe­ schleunigung (a_S) von ihrem horizontalen Verlauf bei der Maximal­ beschleunigung (a_max) langsam abfällt, wie analog zu den Fig. 3 und 4 beschrieben. Im Fall von Fig. 5 gelingt es nun dem Be­ schleunigungsregler (11) allein nicht, die Istbeschleunigung (a_ist), nachdem sie die Sollbeschleunigung (a_S) erreicht hat, wie in den vorigen Fällen auf der Sollbeschleunigungskennlinie zu halten. Vielmehr schwingt die Istbeschleunigung (a_ist) über die Sollbeschleunigung (a_S) hinaus. Sobald nun in diesem Fall der Ab­ stand der Istgeschwindigkeit (v_ist) zur eingestellten Höchstge­ schwindigkeit (v_G) unterhalb eines vorgegebenen Wertes (v_dG1) liegt und die Differenz zwischen Istbeschleunigung (a_ist) und Sollbeschleunigung (a_S) einen vorgegebenen Beschleunigungswert (a_dG1), der durch die linke Hälfte der dick gestrichelten Kennli­ nie oberhalb der Sollbeschleunigungskennlinie repräsentiert wird, überschreitet, d. h. wenn die Istbeschleunigungskennlinie die stark gestrichelte Kennlinie erstmals schneidet, wird eine erste Getrieberückschaltung vorgenommen, wie im zeitgleich dar­ unterliegenden Gangstufendiagramm von Fig. 5 wiedergegeben. Nach einer solchen Gangrückschaltung wird zunächst eine vorgegebene Wartezeit (dt_g) abgewartet. Dann wird auf analoge Weise abge­ fragt, ob zum einen der Abstand der Istgeschwindigkeit (v_ist) von der Höchstgeschwindigkeit (v_G) unterhalb eines weiteren vorgege­ benen Grenzabstandes (v_dG2) liegt und ob zum anderen die Istbe­ schleunigung (a_istt) um einen weiteren vorgegebenen Beschleuni­ gungsabstand (a_dG2), der durch den rechten Teil der stark gestri­ chelten Kennlinie über der Sollbeschleunigungskennlinie repra­ sentiert wird, über der Sollbeschleunigung (a_S) liegt. Ist dies, wie in Fig. 5 gezeigt, der Fall, so wird eine zweite Getriebe­ rückschaltung, hier vom vierten in den dritten Gang, vorgenom­ men. Voraussetzung für beide Getrieberückschaltungen ist über­ dies, daß das Ausgangssignal (SWBA) des Beschleunigungsreglers (11) jeweils bereits auf null liegt.

Auch während Geschwindigkeitsregelphasen des Begrenzungsbetriebs können Getrieberückschaltungen zur Erhöhung des Motorbremsmomen­ tes vorgenommen werden, um die gewünschte Höchstgeschwindigkeit (v_G) möglichst ohne Bremseneingriff durch den Fahrer wieder zu erreichen, wenn die Istgeschwindigkeit (v_ist) durch Befahren ei­ ner Gefällstrecke über die Höchstgeschwindigkeit (v_G) hinaus an­ steigt. Dabei werden bis zu zwei Getrieberückschaltungen veran­ laßt, wobei eine Rückschaltung in den ersten Gang nicht zugelas­ sen wird. Die Entscheidung, ob ein oder zwei Gänge zurück­ geschaltet wird, wird mit Hilfe der Differenz zweier Beschleuni­ gungswerte getroffen, die bei zwei Geschwindigkeitsschwellen be­ stimmt werden, von denen die eine dann gewählt wird, wenn das Geschwindigkeitsreglerausgangssignal auf null gefallen ist, wäh­ rend die andere um einen vorgegebenen Wert über dieser ersten Schwelle festgelegt wird. Die ermittelte Beschleunigungsdiffe­ renz ist ein Maß für die Steilheit der Gefällstrecke. Wenn der Differenzwert zwischen null und einem vorgegebenen Grenzwert liegt, wird sofort um einen Gang zurückgeschaltet. Erhöht sich die Istgeschwindigkeit (v_ist) noch weiter, wird um einen weiteren Gang zurückgeschaltet, wenn die Istgeschwindigkeit um einen vor­ gegebenen Wert über der eingestellten Höchstgeschwindigkeit liegt. Wenn der Beschleunigungsdifferenzwert kleiner null ist, wird dies als kleiner werdender Gefällneigungswinkel erkannt, wonach eine erste Gangrückschaltung erst vorgenommen wird, wenn die Istgeschwindigkeit um einen zugehörigen Wert über der Höchstgeschwindigkeit liegt. Wird der zuvor genannte Geschwin­ digkeitswert für eine zweite Gangrückschaltung auch in diesem Fall erreicht, wird anschließend zusätzlich eine zweite Rück­ schaltung vorgenommen. Liegt der Beschleunigungsdifferenzwert über dem vorgegebenen Grenzwert, so erfolgt sofort eine Rück­ schaltung um zwei Gänge. Die jeweilige Gangrückschaltung wird erst aufgehoben, wenn sich das Fahrzeug wieder in der Ebene oder in einer Steigung befindet, wozu als Entscheidungskriterium Ge­ schwindigkeitsvorsteuerkennlinien herkömmlicher Art verwendet werden, mit denen das Geschwindigkeitsreglerausgangssignal ver­ glichen wird.

Neben den Getrieberückschaltungen erfüllt die Begrenzungsvor­ richtung noch weitere, in den Figuren nicht explizit gezeigte Funktionen. Hier ist beispielsweise im Fall von Ottomotoren eine Antischubruckelfunktion zu nennen, die das von der Tempomatrege­ lung her bekannte Ziel hat, die Ein- und Aussetzschwellen der Schubabschaltung so weit auseinanderzuziehen, daß kein störendes Schubruckeln mehr auftritt. Für den Geschwindigkeitsbegrenzungs­ betrieb ist eine permanente Geschwindigkeitshysterese wie beim Tempomat für die Schubabschaltung nicht sinnvoll, da die Brems­ wirkung der letzteren an steileren Gefällstrecken durchaus er­ wünscht ist und auch schon bei geringen Geschwindigkeitsabwei­ chungen wirken soll. Zu diesem Zweck wird, nachdem eine erste Schubabschaltung nach Erreichen des Wertes null durch das Ge­ schwindigkeitsreglerausgangssignal ausgelöst wurde, eine zweite Schubabschaltung nach erneutem Erreichen des Wertes null durch das Geschwindigkeitsreglerausgangssignal erst dann verzögert ausgelöst, wenn die Istgeschwindigkeit um einen vorgegebenen Wert über der Istgeschwindigkeit bei der Auslösung der ersten Schubabschaltung liegt. Durch diese geschwindigkeitsabhängig va­ riable Schubabschaltungshysterese wird eine zuverlässige An­ tischubruckelfunktion unabhängig vom jeweils eingestellten Höchstgeschwindigkeitswert erreicht.

Eine weitere Eigenschaft der Begrenzungsvorrichtung ist die Ver­ änderbarkeit der Höchstgeschwindigkeit im aktiven Begrenzungsbe­ trieb, wobei durch geeignete Maßnahmen sichergestellt ist, daß unkomfortable Beschleunigungsrucks vermieden werden. Wenn die Höchstgeschwindigkeit auf größere Werte verändert wird, so schaltet die Vorrichtung auf den Beschleunigungsregler (11) um, falls zuvor bereits der Geschwindigkeitsregler (7) aktiv gewesen sein sollte. Vorherige Getriebebeeinflussungen werden zurückge­ setzt, falls ihre zugehörigen Bedingungen bei der neuen Höchst­ geschwindigkeit nicht mehr erfüllt sind. Damit aufgrund der von der Erhöhung der Höchstgeschwindigkeit verursachten Erhöhung des Beschleunigungssollwerts das Fahrzeug nicht plötzlich beschleu­ nigt, wird vor der eigentlichen Beschleunigungsphase ein ge­ schwindigkeitssteuernder Systemeingriff wiederum mit Hilfe der Steuerungseinheit (6) durchgeführt, durch welchen das Ausgangs­ stellsignal (SWB) der Begrenzungsfunktionsbaugruppe (1) gleich­ mäßig über eine zeitabhängige Kennlinie verändert wird. Sobald das Ausgangssignal (SWBS) der bis dahin aktiven Steuerungsein­ heit (6) den Wert des Beschleunigungsreglerausgangssignals (SWBA) erreicht, schaltet der Umschalter (9) von der Steuerungs­ einheit (6) auf den Beschleunigungsregler (11) um, wonach der eigentliche Begrenzungsbetrieb erfolgt. Analog wird bei Einstel­ lung einer kleineren Höchstgeschwindigkeit auf den Geschwindig­ keitsregler (7) umgeschaltet, wenn zuvor der Beschleunigungsreg­ ler (11) aktiv war. Da das Geschwindigkeitsreglerausgangssignal (SWBR) aufgrund der entstehenden neuen Regelabweichung rasch null wird, schlagartige Motormomentänderungen jedoch unkomforta­ bel sind, wird der Ausgangssignalwert (SWB) der Begrenzungsfunk­ tionsbaugruppe (1), der vor der Erniedrigung der Höchstgeschwin­ digkeit vorlag, durch die zwischenzeitlich aktive Steuerungsein­ heit (6) rampenförmig mit einer wählbaren Steigung nach null geführt. Das Erreichen der neuen, kleineren Höchstgeschwindig­ keit kann gegebenenfalls durch geeignete Getrieberückschaltungen unterstützt werden.

Auf analoge Weise wie bei der oben beschriebenen Einstellung ei­ ner kleineren Höchstgeschwindigkeit während des aktiven Begren­ zungsbetriebs wird vorgegangen, wenn die Begrenzungsfunktion bei oberhalb der eingestellten Höchstgeschwindigkeit liegender Ist­ geschwindigkeit aktiviert wird. Eine weitere wichtige Funktion der Begrenzungsvorrichtung bildet die Übergangsfunktion nach Ab­ schalten der Begrenzungsfunktion durch Betätigen des Umschalters zwischen Begrenzungs- und Tempomatbetrieb oder durch Betätigen des Bedienhebels in die Stellung "Aus". Beim Ausschalten der Be­ grenzungsfunktion wird das bisher im allgemeinen von einem der beiden Regler (7, 11) bereitgestellte Ausgangssignal (SWB) der Begrenzungsfunktionsbaugruppe (1) wieder durch einen steuernden Eingriff der Steuerungseinheit (6) gleichmäßig vom aktuellen Wert zum Ausschaltzeitpunkt auf den aktuell vom Fahrer gewünsch­ ten Wert (SWP) geführt, der zu diesem Zweck der Steuerungsein­ heit (6) eingangsseitig zugeführt ist. Dabei wird eine durch den Nullpunkt gehende, zeitabhängige Sollwertkennlinie für das Aus­ gangssignal (SWBS) der Steuerungseinheit (6), z. B. von parabel­ förmig ansteigender Form, vorgegeben, und diese Kennlinie wird jeweils von der Stelle der Kennlinie aus durchlaufen, die dem Begrenzungsausgangssignal (SWB) zum Abschaltzeitpunkt ent­ spricht. Zusätzlich kann die Kennliniensteigung bei Bedarf von der Fahrpedalstellung abhängig gewählt werden. Mit diesen Maß­ nahmen wird eine Adaption der Übergangssteuerung nach Ausschal­ ten des Begrenzungsbetriebs an die momentanen Lastverhältnisse erzielt, wodurch sich die Istgeschwindigkeit möglichst rasch und gleichmäßig an die fahrerangeforderte Geschwindigkeit heranfüh­ ren läßt. Lag zum Abschaltzeitpunkt eine Getriebebeeinflussung vor, so wird diese erst aufgehoben, wenn die Gefällstrecke ver­ lassen wurde und sich das Fahrzeug in der Ebene befindet, so daß nicht optimale oder gar sicherheitskritische Aufhebungen von Ge­ trieberückschaltungsanforderungen beim Abschalten der Begren­ zungsfunktion während des Befahrens einer Gefällstrecke verhin­ dert werden.

Ist ein sogenannter Kick-Down-Schalter vorhanden, wird die Be­ grenzungsfunktion auch bei dessen Betätigung abgeschaltet, so­ bald die Differenz zwischen Höchstgeschwindigkeit und Istge­ schwindigkeit einen vorgegebenen Wert unterschreitet, damit der vom Fahrer gewünschte Motormomentenzuwachs realisierbar ist und nicht von der Begrenzungsfunktion unterdrückt wird. Je nach Mo­ torlast- und Geschwindigkeitsbedingungen wird die Kick-Down- Funktion von Getriebeschaltungen unterstützt.

Des weiteren ist bei der Begrenzungsvorrichtung in nicht gezeig­ ter Weise zusätzlich zur Möglichkeit der Einstellung einer varia­ blen Höchstgeschwindigkeit eine permanente Höchstgeschwindig­ keitsbegrenzungsfunktion vorgesehen. Die permanente Höchstge­ schwindigkeitsbegrenzungsfunktion ist ständig aktiv, wobei der zugehörige Höchstgeschwindigkeitswert, der vom Fahrzeug zu kei­ nem Zeitpunkt überschritten werden soll, beispielsweise über ein Diagnosegerät in einer Werkstatt eingestellt wird. Dieser Wert kann eine von aufgezogenen Winterreifen bestimmte Höchstge­ schwindigkeit oder ein generelles, unter der vom Fahrzeug an sich erreichbaren Höchstgeschwindigkeit liegendes landesweites Tempolimit sein. Die permanente Höchstgeschwindigkeit wird dem Fahrer beim Einschalten der Zündung vor dem Motorstart ange­ zeigt, oder wenn die Istgeschwindigkeit in die Nähe dieser per­ manenten Höchstgeschwindigkeit gelangt. Die permanente Begren­ zungsfunktion bleibt auch während aktivem Tempomatregelbetrieb aktiv. Um Regelungskollisionen dieser Betriebsarten zu vermei­ den, wird die zulässige, höchste Tempomatsollgeschwindigkeit auf einen Bereich begrenzt, der einen ausreichenden Abstand zu der permanenten Höchstgeschwindigkeit einhält. Bei Getriebebeinflus­ sungen hat zudem die permanente Begrenzungsfunktion Priorität. Die permanente Begrenzungsfunktion wirkt mit dem fest vorgegebe­ nen Höchstgeschwindigkeitswert analog zu der beschriebenen va­ riablen Begrenzungsfunktion. Kollisionen zwischen der permanen­ ten Begrenzungsfunktion und der variablen Begrenzungsfunktion werden dadurch verhindert, daß die permanente Begrenzungsfunkti­ on nur wirkt, wenn die variable Begrenzungsfunktion nicht akti­ viert ist.

Mit der gezeigten Vorrichtung läßt sich folglich zusätzlich zu einem herkömmlichen Tempomatbetrieb ein Geschwindigkeitsbegren­ zungsbetrieb mit einer variabel einstellbaren Höchstgeschwindig­ keit bei hohem Fahr- und Bedienungskomfort ausführen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Begrenzung der Geschwindigkeit eines Kraftfahr­ zeuges auf eine einstellbare Höchstgeschwindigkeit (v_G), gekennzeichnet durch

• - einen beschleunigungsregelnden Systemeingriff mit einem abhän­ gig von der Differenz zwischen Höchstgeschwindigkeit (v_G) und Istgeschwindigkeit (v_ist) vorgegebenen Beschleunigungssollwert (a_S), wenn die Differenz zwischen eingestellter Höchstge­ schwindigkeit (v_G) und Istgeschwindigkeit (v_ist) größer als ein vorgegebener Wert (v_dG) ist und die Istbeschleunigung den Be­ schleunigungssollwert erreicht, und
• - einen geschwindigkeitsregelnden Systemeingriff, wenn die Dif­ ferenz zwischen Höchstgeschwindigkeit (v_G) und Istgeschwindig­ keit (v_ist) kleiner als der vorgegebene Wert (v_dG) ist und die fahrerangeforderte Geschwindigkeit über der Höchstgeschwindig­ keit liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein geschwindigkeitssteuernder Systemeingriff erfolgt, wenn eine bisher aktive Begrenzungsbetriebsphase beendet wird oder der Begrenzungsbetrieb bei gegenüber der eingestellten Höchstgeschwindigkeit (v_G) größerer Istgeschwindigkeit (v_ist) ak­ tiviert wird oder die Höchstgeschwindigkeit bei eingeschaltetem Begrenzungsbetrieb verändert wird oder die Istgeschwindigkeit während einer Beschleunigungsregelphase fahrerangefordert ab­ fällt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß Getrieberückschaltungen durchgeführt werden, wenn während einer Beschleunigungsregelphase die Istbeschleunigung (a_ist) um einen vorgegebenen Wert (a_dG1, a_dG2) über die Sollbeschleunigung (a_S) an­ steigt oder wenn während einer Geschwindigkeitsregelphase die Istgeschwindigkeit (v_ist) länger als eine vorgegebene Zeitspanne über der Höchstgeschwindigkeit (v_G) bleibt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter gekennzeichnet durch eine weitere, funktionsanaloge Geschwindigkeitsbegrenzung, die während der Fahrt permanent aktiviert ist und deren zugehörige Höchstgeschwindigkeit bleibend auf einen vom Fahrzeug zu keinem Zeitpunkt zu überschreitenden Wert festgesetzt ist.

5. Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit eines Kraft­ fahrzeuges auf eine einstellbare Höchstgeschwindigkeit, gekennzeichnet durch folgende Elemente zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4:

• - eine die Stellung eines Fahrpedals erfassende Einheit (3),
• - eine Begrenzungsfunktionsbaugruppe (1), die parallel zueinan­ der einen Geschwindigkeitsregler (7) und einen Beschleuni­ gungsregler (11) sowie einen Umschalter (9) zur wahlweisen Be­ reitstellung des Ausgangssignals des Geschwindigkeitsreglers oder des Beschleunigungsreglers als Begrenzungsausgangssignal (SWB) beinhaltet, und
• - eine Minimalauswahleinheit (5), welcher das Ausgangssignal (SWP) der pedalstellungserfassenden Einheit (3) und das Aus­ gangssignal (SWB) der Begrenzungsfunktionsbaugruppe (1) zu­ führbar ist und deren Ausgangssignal (SWD) das Stellsignal für ein antriebskraftbestimmendes Element festlegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, weiter gekennzeichnet durch

• - eine Tempomat-Geschwindigkeitsregeleinheit (2) und
• - eine Maximalauswahleinheit (4), welcher das Tempomatausgangs­ signal (SWT) und das Ausgangssignal (SWP) der pedalstellungs­ erfassenden Einheit (3) zugeführt sind und deren Ausgangs­ signal (SWTPM) neben dem Ausgangssignal (SWB) der Begrenzungs­ funktionsbaugruppe (1) der Minimalauswahleinheit (5) zugeführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, weiter gekennzeichnet durch eine Bedieneinrichtung (14) mit einem Schalter zur Umschaltung zwischen Tempomatbetrieb und Geschwindigkeitsbegrenzungsbetrieb sowie mit einem gemeinsamen Bedienhebel zur Einstellung sowohl des Tempomat-Geschwindigkeitssollwertes als auch der Höchstge­ schwindigkeit für die Begrenzungsfunktion, wobei über den Be­ dienhebel eine Mehrzahl von Höchstgeschwindigkeitswerten in ei­ nen Speicher abspeicherbar und aus diesem abrufbar ist.