DE3836914A1

DE3836914A1 - Safety circuit for electronic open-loop and closed-loop speed control systems for motor vehicles

Info

Publication number: DE3836914A1
Application number: DE19883836914
Authority: DE
Inventors: Rudolf Aufmkolk
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1988-10-29
Filing date: 1988-10-29
Publication date: 1990-05-10

Abstract

In a safety circuit for open-loop and closed-loop speed control systems for motor vehicles with idling control, in which a set value can be fed to a device for adjusting the power of the engine of the motor vehicle, a switchable limiter is provided which limits the set value when switching off the closed-loop or open-loop control to a value required for idling control. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung für elektronische Geschwindigkeitsregel- bzw. Steueranla gen für Kraftfahrzeuge mit Leerlaufregelung, wobei einer Stelleinrichtung für die Leistung des Motors des Kraftfahrzeugs ein Sollwert zuführbar ist.The invention relates to a safety circuit for electronic cruise control conditions for motor vehicles with idle control, wherein an actuator for the performance of the engine a setpoint of the motor vehicle can be supplied.

Geschwindigkeitsregelanlagen für Kraftfahrzeuge um fassen unter anderem ein elektro-motorisches Stell glied, eine Schnelltrennkupplung und einen unterla gerten Lageregelkreis, welcher das elektro-motori sche Stellglied entsprechend der Vorgabe eines Re glers in die vorgegebene Lage bringt. Aus Sicher heitsgründen ist eine Abschalteinrichtung vorgese hen, welche ein Öffnen der Drosselklappe bei einem Auszustand der Geschwindigkeitsregelanlage verhin dert. Da das Öffnen der Drosselklappe dann nicht nur temporär verhindert werden soll, weist die Abschalt einrichtung speichernde Eigenschaften auf, weshalb auch von einem Abschaltspeicher gesprochen wird.Cruise control systems for motor vehicles include an electro-motorized actuator link, a quick disconnect coupling and a lower position control loop, which the electro-motori cal actuator according to the specification of a Re brings glers into the specified position. For sure For safety reasons, a switch-off device is provided hen, which an opening of the throttle valve at one Prevent the cruise control system from being off different. Since opening the throttle valve is not just that Shutdown is to be temporarily prevented device storage properties on why is also spoken of a shutdown memory.

Ähnliche Sicherheitseinrichtungen sind bei sogenann ten E-Gasanlagen vorgesehen, bei welchen die Stel lung der Drosselklappe nach der Vorgabe durch das Fahrpedal geregelt wird.Similar safety devices are at so-called ten E-gas systems are provided, in which the Stel throttle valve as specified by the Accelerator pedal is regulated.

Es sind ferner für Kraftfahrzeuge Einrichtungen zur Regelung der Leerlaufdrehzahl bekannt, bei welchen eine zur Drosselklappe parallele Luftführung gere gelt wird. Dieses bedeutet jedoch einen zusätzlichen Aufwand, der vermieden werden kann, wenn die Drossel klappe auch zur Regelung des Leerlaufs benutzt wird. Das ist jedoch im Zusammenhang mit den bekannten E-Gasanlagen und Geschwindigkeitsregelanlagen nicht möglich, da im Abschaltfall ein Öffnen der Drossel klappe unmöglich gemacht wird.There are also facilities for motor vehicles Regulation of idle speed known at which an air duct parallel to the throttle valve is valid. However, this means an additional one Effort that can be avoided if the throttle flap is also used to control idling. However, this is in connection with the known ones E-gas systems and cruise control systems are not possible because the throttle opens when the valve is switched off fold is made impossible.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherheitsschal tung für elektronische Geschwindigkeitsregel- bzw. Steueranlagen für Kraftfahrzeuge mit Leerlaufrege lung vorzuschlagen, wobei trotz abgeschalteter Regel- bzw. Steueranlage eine Betätigung der Drossel klappe für eine Leerlaufregelung möglich ist.The object of the invention is a safety scarf device for electronic cruise control or Control systems for motor vehicles with no-load rain to propose, although in spite of being switched off Control system an actuation of the throttle flap for an idle control is possible.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein schaltbarer Begrenzer vorgesehen ist, der den Soll wert beim Abschalten der Regelung bzw. Steuerung auf einen zur Leerlaufregelung erforderlichen Wert be grenzt. The invention is characterized in that a switchable limiter is provided, which is the target value when the regulation or control is switched off a value required for idle control borders.

Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, daß der Be grenzer einem Regler nachgeschaltet ist und daß der Ausgang des Begrenzers mit einem Eingang der Stell einrichtung verbunden ist, welche einen Stellregler und das Stellglied für die Leistung des Motors umfaßt.It can in particular be provided that the loading is connected downstream of a controller and that the Output of the limiter with an input of the device is connected, which is a control and the actuator for the power of the engine includes.

Die erfindungsgemäße Sicherheitsschaltung hat den Vorteil, daß unabhängig vom Ausgangssignal des Re glers die Stellung der Drosselklappe auf einen Be reich begrenzt wird, der einerseits eine Leerlaufre gelung zuläßt und andererseits nicht zu sicherheits kritischen Fahrzuständen führt. Außerdem läßt sich die erfindungsgemäße Sicherheitsschaltung mit weni gen Bauelementen verwirklichen.The safety circuit according to the invention has the Advantage that regardless of the output signal of the Re Glers the position of the throttle valve on a Be is richly limited, which on the one hand is idle permits and on the other hand not too safety critical driving conditions. In addition, the safety circuit according to the invention with weni Realize components.

Ferner weist die erfindungsgemäße Sicherheitsschal tung den Vorteil auf, daß eine Rückführung der Dros selklappe in den Leerlaufbereich selbst dann schnell erfolgt, wenn der Regler - beispielsweise zur Erhö hung des Fahrkomforts - mit Trägheit behaftet ist.Furthermore, the safety circuit according to the invention has the advantage that the throttle valve is returned to the idling range quickly even when the controller - for example to increase driving comfort - is sluggish.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese hen, daß im Falle einer E-Gasanlage dem Regler die Stellung des Fahrpedals als Sollwert und die Stel lung des Stellgliedes als Istwert zuführbar sind, während eine andere Weiterbildung darin besteht, daß im Falle einer Geschwindigkeitsregelanlage dem Regler ein gespeicherter Sollwert und als Istwert die Fahrzeuggeschwindigkeit zuführbar sind. In a further development of the invention, it is provided hen that the controller in the case of an e-gas system Position of the accelerator pedal as setpoint and the stel the actuator can be supplied as an actual value, while another training is that in the case of a cruise control system Controller a stored setpoint and as an actual value the vehicle speed can be fed.

Ferner besteht eine Weiterbildung darin, daß dem Regler als Istwert ferner die Drehzahl zuführbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung ist vorgesehen, daß der Eingang und der Ausgang des Begrenzers über einen Widerstand verbunden sind, daß an dem Ausgang der invertierende Eingang und über eine Diode der Ausgang eines Differenzverstär kers angeschlossen sind und daß dem nichtinvertieren den Eingang des Differenzverstärkers ein von einem Schaltsignal abhängiges Potential zuführbar ist.Further training is that the The controller can also supply the speed as the actual value is. In an advantageous embodiment of the Erfin It is intended that the input and the output the limiter are connected via a resistor, that at the output the inverting input and the output of a differential amplifier via a diode kers are connected and that the noninvert the input of the differential amplifier one by one Switching signal dependent potential can be supplied.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend besch rieben. Es zeigt:The invention allows numerous embodiments. One of them is shown schematically in the drawing shown several figures and described below rubbed. It shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanord nung, die sowohl als Geschwindigkeitsregelan lage als auch als E-Gasanlage dient und Fig. 1 is a block diagram of a circuit arrangement that serves both as a speed control system and as an E-gas system and

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungs gemäß benutzten Begrenzer. Fig. 2 shows an embodiment of a limiter used according to the Invention.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same parts are the same in the figures Provide reference numerals.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung kann sowohl zur Geschwindigkeitsregelung als auch als E-Gasanlage verwendet werden. Ein Lageregelkreis für die nicht dargestellte Drosselklappe besteht aus einem Stellregler 1, einem Stellglied 2 und einem Stellungsgeber 3, der die Stellung der Drosselklappe in einen Istwert umwandelt. Dem Lageregelkreis wird als Sollwert Wd die über einen Begrenzer 4 zugeführ te Stellgröße Y des Reglers 5 zugeleitet. Aus der Differenz zwischen dem Sollwert Wd und dem Istwert Xd wird im Stellregler 1 eine Stellgröße Yd abgelei tet, entsprechend der das Stellglied 2 die Drossel klappe antreibt und damit die Leistung des Motors 13 beeinflußt. Die Drehzahl n des Motors 13 teilt sich dem Fahrzeug 14 mit, das sich mit einer Geschwindig keit v bewegt. Zur Umwandlung der Drehzahl n, der Ge schwindigkeit v und der Stellung der Drosselklappe in elektrische Istwert-Signale ist jeweils ein Geber 10, 11, 12 vorgesehen, deren Ausgänge mit Eingängen eines Multiplexers 9 verbunden sind.The circuit arrangement shown in Fig. 1 can be used both for speed control and as an E-gas system. A position control loop for the throttle valve, not shown, consists of an actuator 1 , an actuator 2 and a position transmitter 3 , which converts the position of the throttle valve into an actual value. The position control loop is supplied with the command value Y of the controller 5, which is supplied via a limiter 4 , as the desired value Wd . From the difference between the target value and the actual value Wd Xd Yd is a control variable in the control abgelei tet regulator 1 according to the actuator 2 drives the throttle valve and thus the power of the engine 13 influences. The speed n of the engine 13 communicates with the vehicle 14 , which is moving at a speed v . To convert the speed n , the speed V and the position of the throttle valve into electrical actual value signals, a transmitter 10 , 11 , 12 is provided, the outputs of which are connected to inputs of a multiplexer 9 .

Mit Hilfe des Multiplexers 9 kann jeweils eines der Istwert-Signale - im folgenden Istwert X genannt - dem Regler 5 zugeführt werden. Der Multiplexer 9 wird von einer Steuerschaltung 7 durch Zuführung eines Signals gesteuert, welches besagt, daß entwe der die Drosselklappenstellung d oder die Drehzahl n oder die Geschwindigkeit v als Istwert X verwendet werden soll.With the aid of the multiplexer 9 , one of the actual value signals - called actual value X in the following - can be fed to the controller 5 . The multiplexer 9 is controlled by a control circuit 7 by supplying a signal which says that either the throttle valve position d or the speed n or the speed v is to be used as the actual value X.

Einen Sollwert W erhält der Regler 5 von einem Soll wert-Geber 6, der wiederum von der Steuerschaltung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand gesteuert wird. So wird beispielsweise bei der Ver wendung der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanord nung als E-Gasanlage die Stellung eines Fahrpedals 15 mit Hilfe eines Gebers 8 in ein elektrisches Signal umgewandelt, das von der Steuerschaltung 7 an den Sollwert-Geber 6 weitergereicht wird. Im Falle einer Geschwindigkeitsregelanlage wird in der Steuer schaltung 7 diejenige Geschwindigkeit, welche im Au genblick eines Tastendrucks gefahren wird, als Soll wert gespeichert und an den Sollwert-Geber 6 weiter geleitet. The controller 5 receives a setpoint W from a setpoint generator 6 , which in turn is controlled by the control circuit as a function of the respective operating state. For example, when using the circuit arrangement shown in FIG. 1 as an e-gas system, the position of an accelerator pedal 15 is converted into an electrical signal with the aid of a transmitter 8 , which is passed on from the control circuit 7 to the setpoint transmitter 6 . In the case of a cruise control system, the speed in the control circuit 7 , which is driven at the moment of a key press, is stored as the desired value and passed on to the desired value transmitter 6 .

Dem Steuergerät 7 werden verschiedene Kommandosigna le S+B, S-B, WA, Aus, Bremse zugeführt, die im Zusam menhang mit Geschwindigkeitsregelanlagen bekannt sind. So bewirkt beispielsweise ein Betätigen der Bremse, daß der Steuerschaltung 7 das Signal Bremse zugeführt wird, worauf die Steuerschaltung die Ge schwindigkeitsregelung abschaltet. Ferner werden zur Verbesserung der Regelung der Steuerschaltung 7 ver schiedene Informationen zugeführt, wie beispielswei se in welcher Stellung sich ein automatisches Getrie be befindet, ob die Klimaanlage eingeschaltet ist, ob die Drosselklappe im Leerlaufanschlag oder im Vollastanschlag steht, ob ein Sicherheitskontakt an gesprochen hat und wie hoch die Temperatur ist. Diese Informationen wirken sich auf dem Regler 5 zu geführte Parameter aus. Da derartige Steuerschaltun gen an sich bekannt sind und deren Einzelheiten zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind, wird von einer genaueren Beschreibung der Steuer schaltung 7 abgesehen.The control unit 7 are supplied with various command signals S + B , S - B , WA , Aus , brake , which are known in connection with cruise control systems. For example, actuating the brake causes the control circuit 7 to receive the brake signal, whereupon the control circuit switches off the speed control. Furthermore, in order to improve the control of the control circuit 7, various information is supplied, such as, for example, in which position an automatic transmission is located, whether the air conditioning system is switched on, whether the throttle valve is at idle or at full load, whether a safety contact has spoken to and how high the temperature is. This information affects the parameters fed to the controller 5 . Since such control circuits are known per se and their details are not necessary to understand the invention, a more detailed description of the control circuit 7 is omitted.

Ein Abschalten der Regelung kann beispielsweise, wie oben erwähnt, durch verschiedene Bedienvorgänge des Fahrers ausgelöst werden, es kann jedoch auch von Überwachungsschaltungen bei auftretenden Fehlern aus gelöst werden. In jedem Fall soll beim Abschalten der Regelung die Drosselklappe in den Leerlaufbe reich zurückgeführt werden - unabhängig davon, wel che Stellgröße der Regler 5 abgibt. A shutdown of the control can, for example, as mentioned above, be triggered by various operating processes of the driver, but it can also be triggered by monitoring circuits when errors occur. In any case, when the control is switched off, the throttle valve should be returned to the idle range - regardless of which control value the controller 5 outputs.

Hierzu dient in vorteilhafter Weise der Begrenzer 4, der im Falle des Abschaltens der Regelung von der Steuerschaltung 7 durch ein Schaltsignal S einge schaltet wird. Der Sollwert Wd wird dann auf einen Wert begrenzt, der zur Leerlaufregelung erforderlich ist, ohne daß der Motor 13 eine Leistung erreicht, die zu einem gefährlichen Fahrzustand führen kann.The limiter 4 is advantageously used for this purpose, which is switched on by the control circuit 7 by a switching signal S when the regulation is switched off. The target value Wd is then limited to a value which is required for idle control without the engine 13 achieving an output which can lead to a dangerous driving state.

Ist jedoch die Regelung nicht abgeschaltet, so ist der Begrenzer 4 wirkungslos, das heißt der Sollwert Wd entspricht im gesamten Wertbereich der Stellgröße Y.However, if the control is not switched off, the limiter 4 has no effect, that is to say the setpoint Wd corresponds to the manipulated variable Y over the entire value range.

Als Beispiel für einen Begrenzer 4 ist in Fig. 2 eine Schaltung dargestellt, bei welcher die Stellgrö ße Y über einen Eingang 21 und einen Widerstand 22 einem Ausgang 23 und dem invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 24 zugeführt wird. Der Differenzverstärker ist über eine Diode 25 gegenge koppelt. Der nichtinvertierende Eingang des Diffe renzverstärkers 24 ist mit dem Abgriff eines Span nungsteilers verbunden, der aus Widerständen 26, 27 besteht, wobei der Widerstand 27 mit konstanter Be triebsspannung von UB = +5 V und der Widerstand 26 mit einem Eingang 28 für ein Schaltsignal S verbun den ist. Wie bereits beschrieben, wird das Schaltsig nal S von der Steuerschaltung 7 (Fig. 1) zugeführt und weist einen niedrigen Pegel (Massepotential) auf, wenn die Stellgröße Y begrenzt werden soll. Soll keine Begrenzung erfolgen, so beträgt der Pegel des Schaltsignals S + 5 V. Das Verhältnis der Wider stände 27 und 26 bestimmt den Maximalwert, den der Sollwert Wd einnehmen kann, wenn der Begrenzer einge schaltet ist.As an example of a limiter 4 , a circuit is shown in FIG. 2 in which the manipulated variable Y is supplied via an input 21 and a resistor 22 to an output 23 and the inverting input of a differential amplifier 24 . The differential amplifier is coupled against via a diode 25 . The non-inverting input of the differential amplifier 24 is connected to the tap of a voltage divider consisting of resistors 26 , 27 , the resistor 27 with a constant operating voltage of UB = +5 V and the resistor 26 with an input 28 for a switching signal S. connected is. As already described, the switching signal S is supplied by the control circuit 7 ( FIG. 1) and has a low level (ground potential) when the manipulated variable Y is to be limited. If there is no limitation, the level of the switching signal is S + 5 V. The ratio of the resistors 27 and 26 determines the maximum value that the setpoint Wd can assume when the limiter is switched on.

Claims

1. Safety circuit for electronic Geschwin digkeitsregel- or control systems for motor vehicles having idle speed control, wherein an adjusting device for the performance of the engine of the motor vehicle, a setpoint value is fed, characterized in that a switchable limiter (4) is provided which is the target value when switching off the Regulation or control limited to a value required for idle control.

2. Safety circuit according to claim 1, characterized in that the limiter ( 4 ) is connected downstream of a controller ( 5 ) and that the output of the limiter ( 4 ) is connected to an input of the actuating device ( 1 , 2 ), which is a control controller ( 1 ) and the actuator for the power of the engine includes.

3. Safety circuit according to claim 2, characterized in that in the case of an E-gas system the controller ( 5 ), the position of the accelerator pedal ( 15 ) as the target value and the position of the actuator ( 2 ) as the actual value can be supplied.

4. Safety circuit according to claim 2, characterized in that in the case of a speed control system, the controller ( 5 ) has a stored setpoint value and the vehicle speed can be supplied as an actual value.

5. Safety circuit according to one of claims 3 or 4, characterized in that the controller ( 5 ) can also be fed as the actual value, the speed.

6. Safety circuit according to one of preceding the claims, characterized in that the one gear (21) and the output (23) of the limiter are connected via a resistor (22), in that transition to the off (23), the inverting input and a diode ( 25 ) is connected to the output of a differential amplifier ( 24 ) and that the non-inverting input of the differential amplifier ( 24 ) can be supplied with a potential dependent on a switching signal.