DE2642753A1 - Electrical controller for vehicle speed - has comparator receiving actual and desired speed control signals and actuating pneumatic control system - Google Patents

Electrical controller for vehicle speed - has comparator receiving actual and desired speed control signals and actuating pneumatic control system

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DE2642753A1 DE19762642753 DE2642753A DE2642753A1 DE 2642753 A1 DE2642753 A1 DE 2642753A1 DE 19762642753 DE19762642753 DE 19762642753 DE 2642753 A DE2642753 A DE 2642753A DE 2642753 A1 DE2642753 A1 DE 2642753A1
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Abstract

Electrical controller, esp. for vehicle speed control, compares actual and desired values and generates a control signal if they differ. The desired value input (9) and/or the actual value input (7) of the controller receive(s) a periodic signal (X2) of roughly constant frequency. The signal may be saw-tooth, sine-wave or pulsed. The signal is pref. produced by the frequency generator (10) producing the LF field current for a pneumatic valve control armature in an electromagnetic vehicle speed control circuit.

Description

Elektrischer Regler, insbesondere zum Electrical regulator, especially for

Regeln der Fahrgeschwindigkeit eines K,raftfarzeugs Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Regler, insbesondere zum Regeln der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, der den jeweiligen Istwert mit einem gewUnschten Sollwert vergleicht und bei einer Abweichung des Istwertes vorn Sollwert ein von deren Größe abhängiges Steuersignal abgibt. Controlling the speed of a motor vehicle The invention refers to an electrical regulator, especially for regulating the vehicle speed of a motor vehicle, the respective actual value with a desired setpoint compares and, if the actual value deviates from the setpoint, one of its size emits dependent control signal.

Zur Erzielung eines bestimmten Regelverhaltens eines elektrischen Reglers ist es bekannt, dessen P-Dereich zu verändern. So kennen beispielsweiser bei Fahrgeschwindigkeitsreglern von Kraftfahrzeugen im geregelten Fahrbetrieb auftretende GeschwindiC eitsschwan! ungen von mehreren km/Std um einen tiittelwert durch Vergrößern des P-Bereiches des Reglers auf ein nicht mehr störendes Naß verringert werden. Von Nachteil ist, daß bei Laständerungen, wie sie beispielsweise von Änderungen des Straßenniveauverlaufs herrühren, eine größerer Abweichung des Istwertes vom Sollwert eintritt, was unerwünscht ist.To achieve a certain control behavior of an electrical Controller is known to change its P range. For example, you know Occurring in cruise control of motor vehicles in regulated driving operation Speed swan! a mean value of several km / h by enlarging of the P range of the controller can be reduced to a level that is no longer bothersome. The disadvantage is that with load changes, such as those caused by changes of the street level, a larger deviation of the actual value from Setpoint occurs, which is undesirable.

Es ist des weiteren bekannt, zur Erzeugung bestimmter Übertragungskennlinien von Regelkreisen - diese bestehen in wesentlichen aus einem eebef für die Regelngröße, dem Regler und einem Stellglied -, den Regler bzw. den Rückführungsstromkreis des Re0-lers mit kapazitiven und/oder ohmschen Bauelementen zu beschalten. Ebenso ist es bekannt, die Übertragungskennlinie von Regeikreisen durch Auswahl bestimmter Geber, Regler und Stellglieder zu beeinflussen. Ein erheblicher Pwachteil dieser tiaßnahmen besteht darin, daß sie im allgemeinen nur mit erheblichem Aufwand realisiert werden können.It is also known to generate certain transfer characteristics of control loops - these essentially consist of an eebef for the rule size, the controller and an actuator -, the controller or the feedback circuit of the Re0-lers to be wired with capacitive and / or ohmic components. Likewise is it known the transfer characteristic of control loops by selecting certain ones To influence sensors, controllers and actuators. A significant part of this tiaßungen consists in the fact that they are generally only implemented with considerable effort can be.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung ü-berw.Sunden werden.These disadvantages are intended to be overcome by the invention.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Regler zu schaffen, dessen Verhalten bzw. Übertragungskennlinie ohne großen Aufwand in weiten Grenzen veränderbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere auch, Mittel und tlaßnahmen anzugeben, mit denen bei einem Fahrgeschwindigkeitsregler für Kraftfahrzeuge einerseits GeschwindigkeitsEinderungen im eingeregelten Zustand unterbunden werden und andererseits müglichst kleine Abweichungen des Istwertes vom Sollwert bei Laständerungen auftreten.It is therefore an object of the invention to provide a controller whose Behavior or transfer characteristic can be changed within wide limits without great effort is. The object of the invention is, in particular, also to provide means and measures, with those in a cruise control for motor vehicles on the one hand speed reductions are prevented in the regulated state and, on the other hand, the smallest possible deviations of the actual value from the setpoint occur in the event of load changes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sollwerteingang und/oder der Istwerteingang des Reglers mit einem periodischen Signal konstanter oder nahezu konstanter Frequenz beaufschlagt ist.According to the invention, this object is achieved in that the setpoint input and / or the actual value input of the controller with a periodic signal more constant or an almost constant frequency is applied.

Durch diese erfindungsgemäße Diaßnahme wird ein Regler erhalten, bei dem über Form und Amplitude des periodischen Signals das Verhalten des Reglers in weiten Grenzen verändert werden kann und zwar der P-Bereich durch die Amplitude des Signals und der Verlauf der Verstärkung über der Regelabweichung durch die Form des periodischen Signals. in besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Reglers besteht darin, daß auf eine Rückführung verzichtet werden kann. Dies wirkt sich günstig auf den Bauteilaufwand des Reglers aus.By means of this measure according to the invention, a regulator is obtained at the behavior of the controller in wide limits can be changed, namely the P-range by the amplitude of the signal and the course of the gain over the control deviation due to the shape of the periodic signal. is a particular advantage of the controller according to the invention in that a return can be dispensed with. This has a beneficial effect on the component cost of the controller.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die neaufschlagung des Sollwerteingangs und/oder des Istwerteingangs des Reglers mit einem Signal sägezahnfurmigen Verlaufs. ei einer solchen Ausführungsform ist die Verstärkung des Reglers über den gesamten Aussteuerbereich konstant.According to one embodiment of the invention, the impact takes place of the setpoint input and / or the actual value input of the controller with a sawtooth-shaped signal Course. In such an embodiment, the controller gain is over constant over the entire dynamic range.

Gei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Eingang des Reglers mit einem Signal sinusrürmigen Verlaufs beaufschlagt. Bei einer derartigen Ausführungsform ändert sich die Verstärkung zwischen einem hüchsten und einem kleinsten Wert nichtlinear stetig fallend bzw. steigend und zwar derart, daß. bei einer großen Regelabweichung eine hohe Verstärkung und bei einer kleinen Regelabweichung eine geringe Verstärkung vorhanden ist. Diese Ausführungsform eignet sich daher in besonderem Maße zur Verhinderung von Geschwindigkeitsschwankungen der vorbeschriebenen Art bei Geschwindigkeitsreglern für líraftFahrzeuge.Another embodiment of the invention is the input of the Regulator acted upon with a signal with a sinusoidal curve. With such a Embodiment changes the gain between a highest and a smallest Value non-linearly steadily decreasing or increasing in such a way that. at a big one Deviation a high gain and with a small control deviation there is little gain. This embodiment is therefore suitable in particular to prevent speed fluctuations of the above-described Type of cruise control for líraft vehicles.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Sollwerteingang bzw. der Istwerteingang des Reglers mit Pulsen wechselnder oder gleicher Polarität beaufschlagt. Dei einer Überlagerung der Regelabweichung mit einem derartigen Signal arheitet der Regler wie ein Dreipunkt-Regler.According to a further embodiment of the invention, the setpoint input or the actual value input of the controller with pulses of alternating or the same polarity applied. When the system deviation is superimposed with such a signal the controller works like a three-point controller.

Zur Erzeugung des periodischen Signals können übliche Frequenzgeneratoren Verwendung finden. Bei einem Regler zum Regeln der Fahrgeschwindigkeit eines hra,tahrzeugs mit einer dem Regler nachgeschalteten Steuerstufe, die ein elektromagnetisches System mit einem ein Ventil eines pneumatischen Stellantriebes betätigenden Anker und einer Erregerspule sowie einen Frezquenzgenerator zur Erzeugung eines niederfrquenten Erregerstromes enthält, wird am zweckmäßigsten dieser Frequenzgenerator zur Erzeugung des periodischen Signals herangezogen. Eine derartige Maßnahme bringt den Vorteil mit sich, daß ein eigener Frequenzgenerator für das periodische Signal eingespart wird.Conventional frequency generators can be used to generate the periodic signal Find use. With a controller for regulating the driving speed of a vehicle with a control stage downstream of the controller, which is an electromagnetic system with a valve of a pneumatic actuator actuating armature and a Excitation coil and a frequency generator for generating a low frequency Contains excitation current, this frequency generator is most useful for generating of the periodic signal are used. Such a measure has the advantage with it that a separate frequency generator for the periodic signal is saved will.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die ein Ausrührungsbeispiel enthält, naher erläutert. Es zeigen Figur 1 Ein Blockschaltbild eines Fahrgeschwindigkeitsreglers und Figur 2 den Zusammenhnng zwischen der Regelahweichung und dem Reglerausgengssignal bei verschiedenen periodischen Signalen.The invention is based on the drawing, which shows an embodiment contains, explained in more detail. FIG. 1 shows a block diagram of a cruise control and FIG. 2 shows the relationship between the control deviation and the controller output signal with different periodic signals.

Sie aus Figur 1 ersichtlich, umfaßt der Regler im wesentlichen einen Ges~chwindiglXeitsgeher 1, der ein der jeweiligen Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechendes Signal liefert, einen Sollgeschwindigkeitsgeber 2, der ein der gewünschten Sollgeschwindigkeit entsprechendes Signal abgibt, und einen elektrischen Regler 3 in Form eines Operationsverstrkcrs 4, dessen Ausgang mit einer Steuerstufe 5 in Verbindung steht. Die Steuerstufe 5 enthält einen pneumatischen Stellantrieb, mit dem die Drosselklappe 6 am Fahrzeugmotor gekuppelt ist.As can be seen from FIG. 1, the controller essentially comprises one Speeding person 1, who is one of the respective actual speed of Vehicle corresponding signal supplies, a target speed sensor 2, the emits a signal corresponding to the desired target speed, and a electrical controller 3 in the form of an operational amplifier 4, the output of which with a Control level 5 is in communication. The control stage 5 contains a pneumatic one Actuator with which the throttle valve 6 is coupled to the vehicle engine.

Der Geschwindigkeitsgeber 1 ist an den Istwerteingang 7 des Uperationsverstärkers 4 und der Sollgeschwindigkeitsgeber 2 über einen Widerstand 8 an den Sollwerteingang 9 des Operationsverstärkers angeschlossen. Der Sollwerteingang 9 steht des weiteren mit einem Frequenzgenerator 10 in Verbindung, der ein Signal Xz sinusförmigen Verlaufs und konstanter Frequenz ai3-gibt, das der Regelabweichung Xw additiv überlagert wird.The speed sensor 1 is connected to the actual value input 7 of the operational amplifier 4 and the setpoint speed sensor 2 via a resistor 8 to the setpoint input 9 of the operational amplifier connected. The setpoint input 9 is also available with a frequency generator 10 in connection, the a signal Xz sinusoidal curve and constant frequency ai3-gives, which is additively superimposed on the control deviation Xw will.

Der Zusammenhang zwischen dem Reglerausgangssignal X. und der Regelabweichung Xw geht aus dem Diagramm in Figur 2 hervor.The relationship between the controller output signal X. and the control deviation Xw can be seen from the diagram in FIG.

Wie ersichtlich, erhöht sich mit zunehmender positiver Regelabweichung XW das Reglerausgangssignal XR stetig progressiv bzw. vermindert es sich mit zunehmender negativer Regelabweichung X# stetig degressiv, bei dem Progression bzw. Degression von der Amplitude des vom Frequenzgenerator 10 abgegebenen Signals Xz abhängt. Den Kennlinien ist darüber hinaus entnehmbar, - daß der Regler bei kleinen Regelabweichungen XW eine verhåltnismäßig geringe Verstärkung und bei großen Regelabweichungen eine verhältnismäßig große Verstärlung besitzt. Die Frequenz des von dem Frequenzgenerators 10 abgegebenen Signals beträgt 10 Hz. Bei einem Signal Xz Z sägezahnförmigen Verlaufs ergibt sich im 50 mV-Arnplitudenbereich die XR-X#-Kennlinie z und bel einem Signal XZ aus Pulsen wechselnder Polarität die XR-X-Kennlinie 0.As can be seen, increases with increasing positive control deviation XW the controller output signal XR steadily progressive or it decreases with increasing negative control deviation X # steadily degressive, with progression or degression on the amplitude of the output from the frequency generator 10 signal Xz depends. The Characteristic curves can also be seen, - that the controller in the case of small control deviations XW has a relatively low gain and, in the case of large control deviations, one has a relatively large gain. The frequency of the frequency generator 10 output signal is 10 Hz. With a signal Xz Z sawtooth-shaped curve the result is the XR-X # characteristic curve z and bel one signal in the 50 mV amplitude range XZ from pulses of alternating polarity the XR-X characteristic curve 0.

Bei Verwendung eines solchen Reglers kann die Steuerstufe 4 mit dem pneumatischen Stellantrieb im Vergleich zu derjenigen bekannter Regler wesentlich einfacher und bauteilarmer aufgebaut und auf eine besondere Justage des Stellantriebs verzichtet werden, da allfällige, im Rahmen der 1ierstellungstoleranzen liegende Änderungen des Stellantriebs über den Regler ausgeglichen werden. Dies ist ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Reglers.When using such a controller, the control stage 4 can with the pneumatic actuator significantly compared to that of known controllers simple and with fewer components and a special adjustment of the actuator can be omitted, as any, within the framework of the setting tolerances lying Changes to the actuator can be compensated for via the controller. This is another one particular advantage of the controller according to the invention.

Claims (5)

Patentansprüche 1. Elektrischer Regler, inshesondere zum Regeln der Fahrgeschwindiqkeit eines Kraftfahrzeugs, der den jeweiligen Istwert mit einem gewünschten Sollwert vergleicht und bei einer Abweichung des Istwertes vom Sollwert ein von deren Große abhängiges Steuersignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß*der Sollwerteingang (9) und/oder der Istwerteingang (7) des Reglers (3) mit einem periodischen Signal (Xz) konstanter oder nahezu konstanter Frequenz beaufschlagt ist. Claims 1. Electrical regulator, in particular to regulate the Fahrgeschwindiqkeit a motor vehicle, which the respective actual value with a desired Compares the target value and, if the actual value deviates from the target value, a the size of which emits a dependent control signal, characterized in that * the setpoint input (9) and / or the actual value input (7) of the controller (3) with a periodic signal (Xz) constant or almost constant frequency is applied. 2. Elektrischer Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwerteingang (9) und/oder der Istwerteingang (7) mit einem Signal (X2) sägezahnförmigen Verlaufs beaufschlagt ist. 2. Electrical regulator according to claim 1, characterized in that the setpoint input (9) and / or the actual value input (7) with a signal (X2) sawtooth-shaped The course is acted upon. 3. Elektrischer Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwerteingang (9) und/oder der Istwerteingang (7) mit einem Signal (Xz) sinusfurmigen Verlaufs beaufschlagt ist. 3. Electrical regulator according to claim 1, characterized in that the setpoint input (9) and / or the actual value input (7) with a signal (Xz) sinusoidal The course is acted upon. 4. Elektrischer Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwerteingang (9) und/oder der Istwerteingang (7) mit Pulsen gleicher oder wechselnder Polarität beaufschlogt ist. 4. Electrical regulator according to claim 1, characterized in that the setpoint input (9) and / or the actual value input (7) with pulses of the same or alternating polarity is applied. 5. Elektrischer Regler nach einem der ansprüche 1 - 4, zum Regeln der Fahrgeschwindigkeit eins Kraftfahrzeugesmmit einer dem Regler nachgeschalteten Steuerstufe, die ein elektromagnetisches System mit einem ein Ventil eines pneumotischen Stellantriebs betätigenden Anker und einer Ankerspule sowie einen Frequenzgenerator zur Erzeugung eines niederfrequenzen Erregerstromes enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgenerator (10) zur Erzeugung des periodischen Signals (Xz) herangezogen ist. 5. Electrical regulator according to one of claims 1 - 4, for regulating the driving speed of a motor vehicle with a downstream controller Control stage, which is an electromagnetic system with a one valve of a pneumotic Actuator actuating armature and an armature coil and a frequency generator for generating a low-frequency excitation current, characterized in that, that the frequency generator (10) is used to generate the periodic signal (Xz) is.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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