DE4115647A1 - Steuersystem in einem fahrzeug - Google Patents

Steuersystem in einem fahrzeug

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
In der Regel umfassen Steuersysteme in Fahrzeugen unter anderem Meß­ einrichtungen zur Erfassung von Betriebsgrößen des Motors und/oder des Fahrzeugs, sowie eine Steuereinheit, die auf der Basis der er­ faßten Betriebsgröße wenigstens eine Steuerfunktion ausführt, und die auf wenigstens einen Betriebsparameter des Motors und/oder Fahr­ zeugs einwirkt. Zur Überwachung des Steuersystems bzw. der Meßein­ richtungen kann eine Betriebsgröße bzw. Betriebsgrößen ausgewertet werden, die von wenigstens zwei Meßeinrichtungen erfaßt wird, und die zumindest teilweise zueinander in fester Beziehung stehen oder zumindest teilweise zueinander redundant sind.
Derartige Maßnahmen sind beispielsweise aus der DE-OS 35 10 173 (US-A 46 03 675) bekannt. Dort wird ein leistungsbestimmendes Ele­ ment des Kraftfahrzeugs in Form einer Lageregelung unter Einwirkung auf den Betriebsparameter Drosselklappenstellung oder Einspritzpum­ penstellung in Abhängigkeit eines vom Fahrer über ein Bedienelement vorgegebenen Werts, d. h. des Fahrerwunsches geregelt. Aus Sicher­ heitsgründen sind zur Erfassung der Position dieses Bedienelementes zwei, zumindest teilweise redundante Meßeinrichtungen bzw. Sensoren vorgesehen. Das Steuersystem wird dabei anhand der Meßsignale der Meßeinrichtungen durch gegenseitigen Vergleich zur Erhöhung seiner Betriebssicherheit überwacht. Im Fehlerfall wird eine Anzeigevor­ richtung aktiviert.
Bei elektronischen Gaspedalsystemen mit redundant ausgelegten Meß­ einrichtungen kann auch, wie der WO-A 90/07 054 zu entnehmen ist, vorgesehen sein, im Fehlerfall die Steuerungsfunktionen unter Um­ schaltung auf die zweite, redundante Meßeinrichtung und einge­ schränktem Leistungsvermögen im gesamten Betriebsbereich fortzufüh­ ren, wobei die Steuerungsfunktionen im Normalfall im wesentlichen auf der Basis des Meßsignals der ersten Meßeinrichtung erfolgt sind.
Aus der DE-OS 31 45 732 ist bekannt, zur Überwachung einer eine Be­ triebsgröße des Motors und/oder des Kraftfahrzeugs erfassende Meß­ einrichtung eines Steuersystems in einem Kraftfahrzeug das Meßsignal mit einem Hilfsignal zu vergleichen, welches von einer zweiten Meß­ einrichtung erzeugt wird, deren erfaßte Betriebsgröße zu der von der ersten Meßeinrichtung erfaßten Betriebsgröße in einem bestimmten Zu­ sammenhang steht. Bei erkanntem Fehler der ersten Meßeinrichtung kann ein auf dem Ausgangssignal der zweiten Meßeinrichtung basieren­ der Notfahrbetrieb unter Leistungsbeschränkung im gesamten Betriebs­ bereich eingeleitet werden.
Diese Maßnahmen zeigen auf, daß die in der Regel im Fehlerfall vor­ genommenen Notfahrmaßnahmen durch die Leistungsbeschränkung des Mo­ tors die Fahreigenschaften und die Verfügbarkeit des Kraftfahrzeugs oft unnötigerweise einschränken. Der Verfügbarkeit der Fahrzeuge wird nur ungenügend Rechnung getragen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, den Notfahrbetrieb eines Steuersystems in einem Fahrzeug derart auszugestalten, daß sowohl einer größtmöglichen Betriebssicherheit als auch einer größtmögli­ chen Verfügbarkeit Rechnung getragen wird.
Dies wird dadurch erreicht, daß im Fehlerzustand die Änderungs­ geschwindigkeit des Betriebsparameters durch begrenzte Ausführung des Fahrerwunsches begrenzt wird.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise sichert eine hohe Verfügbarkeit unter Berücksichtigung notwendiger Sicherheitsaspekte im Fehlerfall des Steuerungssystems.
Insbesondere erlaubt die erfindungsgemäße Vorgehensweise bei ausfal­ lenden Sensorinformationen, wenn gleichbedeutende und/oder Ersatzin­ formationen vorhanden sind, einen sicheren Notfahrbetrieb, ohne die Verfügbarkeit des Fahrzeugs ungebührlich einzuschränken.
Besondere Vorteile zeigen sich im Zusammenhang mit elektronischen Gaspedalsystemen, bei denen die die Steuerungsfunktionen bestimmen­ den Stellungsinformationen von Bedienelement und/oder leistungsbe­ stimmendem Element durch zwei zumindest teilweise redundante Meßein­ richtungen erfaßt werden. Fällt eine dieser Meßeinrichtungen aus, so wird der mit der anderen Meßeinrichtung erfaßte Fahrerwunsch in Richtung einer Leistungserhöhung beschränkt, während er in Richtung Leistungsverminderung uneingeschränkt oder auf einen anderen Wert beschränkt berücksichtigt werden kann.
Eine vorteilhafte Realisierung des Gedankens der Änderungsgeschwin­ digkeitsbegrenzung ist eine entsprechende Begrenzung der Anstiegs­ geschwindigkeit des Sollwerts der Regelung für das leistungsbestim­ mende Element, der Stellgröße, der Regelabweichung oder entspre­ chende Beeinflussung des Reglers selbst.
Vorteilhaft ist auch die Realisierung dieses Gedankens durch Begren­ zung der Beschleunigung des Fahrzeugs selbst.
Ungewolltes Gasgeben im Falle eines Defektes auch der zweiten Meß­ einrichtung wird vorteilhaft dadurch berücksichtigt, daß bei Betäti­ gung der Bremse eine Steuerfunktion eingeleitet wird, die dem Leer­ laufbetrieb des Motors entspricht. Der Sollwert wird dabei auf einen Leerlaufwert gesetzt.
Weitere Vorteile ergeben sich durch eine von Betriebsgrößen des Mo­ tors oder des Kraftfahrzeugs abhängigen Wahl der Größe der Ände­ rungsgeschwindigkeitsbegrenzung. Dabei eignet sich insbesondere Drehzahl, Gangstellung, Drehmoment, etc.
Die Drehzahlabhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeit hat den Vor­ teil, daß bei niedrigen Drehzahlen, z. B. beim Annähern an einen Zebrastreifen, wenn der Motor in der Lage ist, eine große Drehmo­ mentänderung abzugeben, die Änderungsgeschwindigkeit gering ist, während andererseits bei höheren Drehzahlen eine schnellere Reaktion des Systems erfolgt. Ferner kann eine Abhängigkeit von der Fahrge­ schwindigkeit vorgesehen werden.
Bei Berücksichtigung der Gangstellung ergeben sich in diesem Zusam­ menhang weitere vorteilhafte Wirkungen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Unteransprüchen.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 in Form eines Blockschaltbildes eine Übersicht über ein Steuersystem, in dem die erfindungsgemäße Vorgehensweise verwirklicht ist. Fig. 2 zeigt ein Übersichtsflußdiagramm als Beispiel einer Realisierung der er­ findungsgemäßen Vorgehensweise in Form eines Rechenprogramms, wäh­ rend in Fig. 3 ein Beispiel einer Betriebsgrößenabhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzung dargestellt ist. Fig. 4 schließlich zeigt Zeitdiagramme, die die Auswirkungen der erfin­ dungsgemäßen Vorgehensweise auf beispielhafte Signalverläufe zeigen.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt ein Steuersystem 10, welches im wesentlichen einen Re­ chenbereich 12, einen Speicherbereich 14 sowie einen Ein-/Ausgabebe­ reich 16 umfaßt. Diese drei Bereiche sind über ein Leitungs- bzw. Bussystem 18 miteinander verbunden, das den Informationsaustausch zwischen diesen einzelnen Bereichen des Steuersystems 10 sicher­ stellt.
Das Steuersystem 10 bzw. der Ein-/Ausgabebereich 16 verfügt über die folgenden Eingänge; eine erste Eingangsleitung 20 und eine zweite Eingangsleitung 22 führt dem Ein-/Ausgabebereich 16 von einem ersten Stellungsgeber 24 und einem zweiten Stellungsgeber 26, welche beide über eine Verbindung 28 mit einem vom Fahrer betätigbaren Bedienele­ ment 30 verbunden sind, Informationen über die Stellung dieses Be­ dienelements, d. h. über den Fahrerwunsch zu; eine dritte Eingangs­ leitung 32 verknüpft den Ein-/Ausgabebereich 16 mit einem Meßelement 34, welches über eine Verbindung 36 mit Bremspedal 38 des Kraftfahr­ zeugs verbunden ist, und führt Informationen über den Betätigungszu­ stand der Bremse; weitere Eingangsleitungen 40 bis 42 verbinden den Ein-/Ausgabebereich 16 mit Meßeinrichtungen 44 bis 46, welche Be­ triebsgrößen des Motors bzw. des Kraftfahrzeugs erfassen; zwei Ein­ gangsleitungen 48 und 50 verknüpfen den Ein-/Ausgabebereich 16 mit zwei weiteren Stellungsgebern 52 und 54, die über die Verbindung 56 mit einem leistungsbestimmenden Element 58 des nicht dargestellten Motors verbunden sind.
Die Ausgangsleitung 60 verbindet dabei zu Steuerzwecken den Ein-/Ausgabebereich 16 mit dem leistungsbestimmenden Element 58, während weitere Ausgangsleitungen 62 bis 64 den Ein-/Ausgabebereich 16 mit weiteren Organen 66 bis 68 zur Durchführung weiterer Steue­ rungsfunktionen verbindet.
Die die Stellung des Bedienelements erfassenden Meßeinrichtungen 24 und 26 sind zueinander zumindest teilweise redundant. Dies bedeutet, daß beide Meßeinrichtungen ein Maß für die Stellung des Bedienele­ ments erzeugen. In konkreten Ausführungsformen kann es sich dabei um zwei identische Meßeinrichtungen handeln, ferner um Meßeinrichtungen die unterschiedliche Wertebereiche der Stellung erfassen. Die ge­ nannten Wertebereiche überlappen sich dabei auf vorgegebene Weise. Ferner kann eine Meßeinrichtung als Schaltelement ausgeführt sein, während die andere die Stellung des Bedienelements kontinuierlich erfaßt. Die Meßeinrichtungen 24 und 26 können dabei beispielsweise als Potentiometer und/oder als berührungsloser Stellungsgeber ausge­ führt sein. Diese Aussagen gelten entsprechend für die Meßeinrich­ tungen 52 und 54 des leistungsbestimmenden Elements 58.
Die Betätigung des Bremspedals 38 durch den Fahrer wird von der Meß­ einrichtung 34 erfaßt, welche entweder der dem Fachmann geläufige Bremslichtschalter oder ein die Stellung des Bremspedals anzeigender Stellungsgeber ist.
Die über die Eingangsleitungen 40 bis 42 von den Meßeinrichtungen 44 bis 46 zugeführten Betriebsgrößen des Motors bzw. des Kraftfahrzeugs sind im Zusammenhang mit dem beschriebenen elektronischen Gaspedal­ system dem Fachmann geläufig. Es handelt sich dabei beispielsweise um Drehzahl, Motortemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit, Batteriespan­ nung, ASR-MSR-Eingriffssignale, Gangstellung, etc.
Das mit 58 bezeichnete leistungsbestimmende Element kann eine elek­ tronisch betriebene Drosselklappe oder eine elektrisch verstellbare Einspritzpumpe sein. Die anderen Organe 66 bis 68 betreffen Einrich­ tungen beispielsweise zur Zumessung von Kraftstoff, zur Einstellung des Zündzeitpunktes, zur Getriebesteuerung, zur Fehleranzeige, etc.
Das in Fig. 1 skizzierte Steuersystem 10 wurde als elektronisches Gaspedalsystem beschrieben. Die nachfolgend geschilderte erfindungs­ gemäße Vorgehensweise ist jedoch nicht auf die Anwendung in einem solchen System beschränkt, sondern ist auf alle die Steuersysteme anwendbar, denen wenigstens zwei, die gleichen Informationen bein­ haltende Meßsignale zugeführt werden. Dabei ist insbesondere auch an Hilfsdrehzahlsignale, teilweise redundante Fahrzeuggeschwindigkeits­ signale oder ähnliches zu denken.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die erfindungsgemäße Vor­ gehensweise auch in Verbindung mit z. B. Elektroantrieben anwendbar ist.
Die Funktionsweise der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ergibt sich wie folgt. Aus dem beispielsweise über die Eingangsleitung 20 zuge­ führten Stellungssignal wird in Verbindung mit den über die Ein­ gangsleitungen 40 bis 42 zugeführten Betriebsgrößenwerten ein Soll­ wert für die Lage des leistungsbestimmenden Elements 58 gebildet. Dieser Sollwert wird mit z. B. dem von der Meßeinrichtung 52 erfaßten und über die Leitung 50 zugeführten Stellungswert des leistungsbe­ stimmenden Elements 58 verglichen und durch bekannte Reglergleichun­ gen eine Stellgröße erzeugt, welche über die Leitung 60 das lei­ stungsbestimmende Element 58 im Sinne einer Angleichung des Ist- an den Sollwert einstellt.
Die in diesem Beispiel dann über die Leitungen 22 bzw. 48 von den Meßeinrichtungen 26 bzw. 54 zugeführten zumindest teilweise redun­ danten Stellungssignalen dienen zur Überwachung der vorstehend be­ schriebenen, die Steuerfunktionen tragenden Meßeinrichtungen bzw. Stellungssignale.
In anderen Ausführungsformen ist zur Ermittlung des Sollwertes oder des Istwertes ein Minimal- oder ein Mittelwert der von den Meßein­ richtungen 24 und 26 bzw. 52 und 54 erzeugten Stellungssignale vor­ gesehen. In jeden dient immer jeweils eines der Signale zu Über­ wachungszwecken.
Da elektronische Gaspedalsysteme bekanntlicherweise sicherheitsrele­ vant sind, das heißt bei einem Fehler, insbesondere der den Sollwert bestimmenden Meßeinrichtung ungewollt Gas geben können, ist diese Überwachung der Meßeinrichtungen notwendig. Dabei werden die Stel­ lungssignale der Meßeinrichtungen 24 und 26 bzw. 52 bis 54 sowohl untereinander als auch gegenseitig verglichen und auf Plausibilität überprüft. Sind diese Werte zueinander unplausibel, so wird auf ei­ nen Fehlerzustand geschlossen, der beispielsweise über eines der Organe 66 bis 68 angezeigt wird und zu dem nachfolgend beschriebenen Notfahrbetrieb führt. Derartige Plausibilitätsmaßnahmen sind im ein­ gangs genannten Stand der Technik der DE-OS 35 10 173 (US-PS 46 03 675) beschrieben.
Bei erkanntem Fehlerzustand leitet das Steuersystem einen elektroni­ schen Notfahrbetrieb ein. Dabei wird die Fehlerüberwachung der Meß­ einrichtungen untereinander abgeschaltet und die Steuerungsfunktion lediglich im vorteilhaften Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit der zu Überwachungszwecken eingeführten Meßeinrichtung bzw. deren Stel­ lungssignal geführt.
In diesem Fall wird der mit dieser einzelnen Meßeinrichtung erfaßte Fahrerwunsch wenigstens in Richtung einer Leistungserhöhung be­ schränkt, in vorteilhafter Weise in Richtung einer Leistungsvermin­ derung uneingeschränkt akzeptiert. Dies bedeutet, daß beim Gasgeben durch den Fahrer das leistungsbestimmende Element nicht so schnell wie möglich dem Fahrerwunsch nachgeführt wird, sondern dies mit ei­ ner begrenzten Änderungsgeschwindigkeit vorgenommen wird. Die Be­ grenzung der Anstiegsgeschwindigkeit des leistungsbestimmenden Ele­ ments kann dabei auf verschiedene Weise erfolgen. Zum einen durch entsprechende Steuerung der Änderung des in Abhängigkeit der einzel­ nen Meßeinrichtung ermittelten Sollwerts für das leistungsbestim­ mende Element, durch Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der be­ stimmten Stellgröße, durch Beeinflussung der Reglergleichung über die Reglerkomponenten im Sinne einer langsamen Ausregelung oder durch Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung. In einem Ausführungsbeispiel hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Änderungsgeschwindigkeit des Sollwerts zu begrenzen bzw. zu steuern.
Alternativ ist die Begrenzung der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs vorgesehen.
Ist die Meßeinrichtung, deren Signal den Sollwert bestimmt, fehler­ haft, das heißt gibt das Fahrzeug ungewollt Gas, so ist es durch die Begrenzung der Anstiegsgeschwindigkeit dem Fahrer möglich, innerhalb einer gewissen Reaktionszeit die Bremse zu treten, so daß das lei­ stungsbestimmende Element sofort in Richtung Leistungsverminderung im Sinne einer Leerlaufleistung verstellt wird. Wird die Bremse daraufhin wieder gelöst, gibt das System bei fehlerhaftem Sensor un­ ter Berücksichtigung der begrenzten Anstiegsgeschwindigkeit wieder Gas.
Weiterhin ist vorgesehen, daß die Begrenzung der Änderungsgeschwin­ digkeit abhängig von Betriebsgrößen, die über die die Eingangslei­ tungen 40 bis 42 zugeführt werden, vorgenommen wird. Dabei ist ins­ besondere eine Motordrehzahlabhängigkeit, an eine Gangstellungsab­ hängigkeit, usw. vorgesehen. Durch die Drehzahlabhängigkeit der Be­ grenzung der Änderungsgeschwindigkeit wird bei niedrigen Drehzahlen, das heißt im Niedriglastbereich, wenn der Motor ein hohes Drehmoment abzugeben in der Lage ist, eine geringe Änderungsgeschwindigkeit, bei höheren Lastzuständen eine weniger starke oder keine Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit vorgenommen. Eine direkte Drehmomenten­ abhängigkeit der Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit ist eben­ falls vorteilhaft.
Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen sind nun anhand Fig. 2 als Flußdiagramm eines im Rechenbereich 12 ablaufenden Programmes ver­ deutlicht. Dabei zeigt Fig. 2a den normalen Programmverlauf.
Nach Start des Programms werden die einzulesenden Daten der Be­ triebsgrößen sowie der Stellungssignale im Schritt 100 eingelesen, die vorstehend beschriebene Überwachung der Meßeinrichtung wird dann im Schritt 102 durchgeführt. Im darauffolgenden Abfrageschritt 104 wird durch Vergleich der Meßsignalwerte der Meßeinrichtungen zuein­ ander auf einen vorgegebenen Toleranzbereich überprüft, ob im Schritt 102 ein Fehler im Bereich der Meßeinrichtungen erkannt wur­ de. Ist dies nicht der Fall, wird gemäß Schritt 106 der Sollwert (αsoll) für die Lage des leistungsbestimmenden Elements auf der Basis des dafür vorgesehenen Stellungswertes berechnet und die Regel­ differenz aus Sollwert und dem aus dem dafür vorgesehenen Stel­ lungswert des leistungsbestimmenden Elements ermittelt. Danach wird im Schritt 108 nach bekannten Reglergleichungen eine Stellgröße im Sinne einer Einregelung des Ist- auf den Sollwert berechnet und im Schritt 110 diese berechnete Stellgröße an das leistungsbestimmende Element abgegeben. Daraufhin wird der Programmteil mit Schritt 100 beginnend wiederholt. Wurde im Abfrageschritt 104 jedoch ein Fehler­ zustand im Bereich der Meßeinrichtungen oder ihren Zuleitungen er­ kannt, so wird mit Fig. 2b fortgefahren.
Dort wird in einem ersten Schritt 112 aus den eingelesenen Betriebs­ größen ein Sollwert αsoll für die Stellung des leistungsbestimmen­ den Elements im Fehlerfall im Bereich der Stellungserfassung des Be­ dienelements auf der Basis des zur Überwachung der Meßeinrichtungen vorgesehenen Stellungswertes berechnet. Danach wird im Schritt 114 überprüft, ob der im Schritt 112 berechnete Sollwert größer als der Istwert der Position des leistungsbestimmenden Elements ist. Im Falle eines Fehlerzustandes im Bereich der Stellungserfassung des leistungsbestimmenden Elements wird der Istwert auf der Basis der überwachenden Meßeinrichtung gebildet. Ist der Sollwert größer als der Istwert, so wird gemäß Schritt 116 der Sollwert αsoll auf den Istwert gesetzt und im Schritt 117 eine Betriebsgröße eingelesen, z. B. die Drehzahl, die Gangstellung oder das Drehmoment, zur Bestim­ mung der Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzung. Im Schritt 118 wird aus ei­ nem Kennfeld oder Kennlinie der für die jeweilige Betriebsgröße vorgesehene Grenzwert der Änderungsgeschwindigkeit des Sollwerts für die Stellung des leistungsbestimmenden Elementes in Form eines Erhö­ hungsbetrags Δ für den Sollwert ausgelesen, worauf im Schritt 121 dieser Sollwert um einen gewissen Erhöhungsbetrag erhöht wird, nach­ dem im Abfrageschritt 120 überprüft wurde, daß der im Schritt 112 bestimmte Sollwert αsoll nicht erreicht oder überschritten wurde. Im anderen Fall würde Schritt 121 ausgelassen werden.
Diese Maßnahmen führen zu einer stufenweisen, allmählichen Erhöhung des Sollwerts, der durch die Vorgabe des Erhöhungsbetrags einer Be­ grenzung der Änderungsgeschwindigkeit des leistungsbestimmenden Ele­ ments entspricht. Alternativ kann in einem anderen Ausführungsbei­ spiel eine Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit durch deren Er­ fassung und durch entsprechende Steuerung der Sollwertänderung vor­ genommen werden. Auch eine Vorgabe der Schrittlänge kann sich in ei­ nem Ausführungsbeispiel als vorteilhaft erweisen.
Im Schritt 124 wird die Bremsbetätigung erfaßt. Liegt eine Bremsbe­ tätigung vor, was mittels Abfrageschritt 125 erkannt wird, so wird der Sollwert auch bei ausgelenktem Fahrpedal auf einen Leerlaufwert und damit das leistungsbestimmende Element in eine seiner Leerlauf­ position entsprechende Position überführt (Schritt 126). Danach und im Falle einer negativen Antwort im Schritt 124 folgt die Bestimmung der Stellgröße durch eine bekannte Reglergleichung im Schritt 128. Danach wird die bestimmte Stellgröße an die Stelleinrichtung für das leistungsbestimmende Element ausgegeben (Schritt 128). Unter Erfas­ sung der Betriebsgrößen von Meßeinrichtungen 22 bis 54 im Schritt 130 wird der Programmteil beginnend mit Schritt 117 wiederholt.
Ist in Schritt 114 erkannt worden, daß der Sollwert kleiner als der Istwert der Stellung für das leistungsbestimmende Element ist, so wird direkt mit Schritt 132 fortgefahren und die Regelung unter Be­ rechnung und Ausgabe der Stellgröße derart durchgeführt, daß das leistungsbestimmende Element so schnell wie möglich dem Sollwert nachgeführt wird. Nach Schritt 132 werden in Schritt 134 die Meß­ größen wieder eingelesen und der Programmteil beginnend mit Schritt 114 wiederholt.
In der Fig. 2b ist die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit am Beispiel einer Sollwertsteuerung beschrieben. Alternativ kann in analoger Weise eine Begrenzung der Stellgröße, eine Beeinflussung der Änderungsgeschwindigkeit der Stellgröße durch Eingriff in die Reglergleichung etc. erfolgen.
Die Bestimmung des Erhöhungswerts für den Sollwert im Sinne einer Be­ grenzung der Änderungsgeschwindigkeit erfolgt anhand einer gespei­ cherten Kennlinie bzw. einem gespeicherten Kennfeld, welches in Fig. 3 skizziert ist. Dabei ist auf der vertikalen Achse der Erhö­ hungswert bzw. der Grenzwert der Änderungsgeschwindigkeit aufgetra­ gen, während auf der horizontalen Achse die jeweilige Betriebsgröße, beispielsweise die Drehzahl des Motors aufgetragen ist. Die Darstel­ lung in Fig. 3 macht deutlich, daß kleine Werte der Betriebsgröße der Grenzwert der Änderungsgeschwindigkeit klein ist, während für große Werte der Betriebsgröße dieser ansteigt. Dies ermöglicht die vorstehend genannte vorteilhafte Wirkung, so daß in Betriebsbereichen, in denen ein großes Drehmoment des Motors zur Verfügung steht, die Änderungsgeschwindigkeit des leistungsbestimmenden Elements betrags­ mäßig kleiner ist als in Betriebsbereichen, in denen die Änderung des zur Verfügung stehenden Drehmomentes vergleichsweise kleiner ist.
In Fig. 4 sind die Auswirkungen der erfindungsgemäßen Maßnahmen auf die beteiligten Signalverläufe dargestellt.
Fig. 4a zeigt ein Zeitdiagramm der Stellung des vom Fahrer betätig­ baren Bedienelements, wobei auf der vertikalen Achse die Fahrpedal­ stellung, auf der horizontalen Achse die Zeit aufgetragen ist. Aus­ gehend von einer Stellung α1 betätigt der Fahrer das Fahrpedal zum Zeitpunkt t0 sprungartig auf einen Wert α2.
Im vorgenannten Fehlerfall wird nun die Änderungsgeschwindigkeit des leistungsbestimmenden Elements begrenzt durch Steuerung des Soll­ werts. Dies ist in Fig. 4b dargestellt, in der auf der vertikalen Achse der Sollwert für die Stellung des leistungsbestimmenden Ele­ ments, auf der horizontalen Achse ebenfalls die Zeit aufgetragen ist. Ausgehend von einer Stellung α1′ steigt die Position des leistungsbestimmenden Elements ab dem Zeitpunkt t0 allmählich zum Endwert α2′ an, der dem Fahrpedalwert α2 entspricht. Strich­ liert sind steilere Änderungsverläufe eingezeichnet, welche in Ab­ hängigkeit der Betriebsgröße, beispielsweise der Drehzahl, vorkom­ men. Mit steigender Betriebsgröße wird der Verlauf des Sollwerts leistungsbestimmenden Elementes steiler.
Fig. 4c zeigt die Auswirkungen der erfindungsgemäßen Maßnahmen auf die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Ausgehend von einem Wert v1 steigt die Fahrgeschwindigkeit entsprechend der Änderung der Stel­ lung des leistungsbestimmenden Elementes allmählich auf einen End­ wert v2 an, wobei die Steilheit der Änderung abhängig von der vor­ genannten Betriebsgröße ist.

Claims (10)

1. Steuersystem in einem Fahrzeug,
  • - mit Meßeinrichtungen zur Erfassung von veränderlichen Größen, wie Betriebsgrößen des Motors und/oder des Fahrzeugs sowie des Fahrer­ wunsches,
  • - mit einer Steuereinheit, die auf der Basis wenigstens einer verän­ derlichen Größe, besonders des Fahrerwunsches, unter Berücksich­ tigung von Betriebsgrößen des Motors bzw. des Fahrzeugs wenigstens eine Steuerfunktion ausführt, und die auf wenigstens einen Be­ triebsparameter einwirkt,
  • - wobei wenigstens zwei Meßeinrichtungen vorhanden sind, die zumindest teilweise zueinander in fester Beziehung stehende veränderliche Größen erfassen oder zumindest teilweise zueinander redundant sind,
  • - mit Mittel zur Überwachung des Steuerungssystems anhand der von diesen wenigstens zwei Meßeinrichtungen erfaßten veränderlichen Größe bzw. Größen, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - im Fehlerfall die Änderungsgeschwindigkeit des Betriebsparameters durch begrenzte Ausführung des Fahrerwunsches begrenzt wird.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit den Betriebsparameter durch eine Regelung einstellt und die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit durch entsprechende Begrenzung des von der Stellung eines Bedienelements abgeleiteten Fahrerwunsches erfolgt.
3. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit bei einer Veränderung des Betriebsparameters in Richtung einer Lei­ stungserhöhung des Motors erfolgt, in Richtung einer Leistungsver­ minderung eine andere oder keine Begrenzung erfolgt.
4. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit durch entsprechende Steuerung des Sollwerts für die Einstellung des Be­ triebsparameters erfolgt.
5. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit von Betriebsgrößen, wie Drehzahl oder Drehmoment des Motors, abhängig gewählt wird.
6. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Betriebsparameter die Stellung eines lei­ stungsbestimmenden Elements eines Motors, wie eine Drosselklappe oder eine Einspritzpumpe, ist.
7. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der Sollwert eines Lageregelkreises schrittweise, stufenförmig bei Ver­ änderung in Richtung einer Leistungserhöhung verändert wird, wobei die Stufenhöhe bzw. die Schrittlänge betriebsgrößenabhängig ist, oder daß die Änderungsgeschwindigkeit geregelt begrenzt wird.
8. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für den Fall zweier zueinander redundanter Meßein­ richtungen zur Stellungserfassung des Bedienelements oder des lei­ stungsbestimmenden Elements im Fehlerfall die Steuerungsfunktion auf der Basis einer der Meßeinrichtungen unter Verzicht auf Überwachung durchgeführt wird.
9. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Bremsbetätigung der Sollwert für die Dauer der Bremsbetätigung auf einen Leerlaufwert gesetzt wird.
10. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit des Betriebsparameters durch Begrenzung der Beschleunigung des Fahrzeugs erfolgt, oder daß eine Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung, der Stellgröße oder eine entsprechende Beeinflus­ sung der Reglerparameter erfolgt.
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