JP4065342B2 - Method and apparatus for controlling vehicle speed - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両走行速度の制御方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種類の方法ないしこの種類の装置はドイツ特許公開第3510174号(米国特許第4747051号)から既知である。ここでは,定常運転状態において所定の速度を保持するために速度制御器が作動され,動的運転状態においては所定の速度に近づけるときに加速度制御器が作動される走行速度制御器が記載されている。加速度制御器は走行速度から導かれた車両の加速度を示す信号に基づいて作動する。この信号は,実際の加速度曲線が平滑になるように強くフィルタリングされなければならない。これは同時に制御に大きな遅れを発生し,したがってすべてのケースにおいて所定の速度に十分に到達させることができない。さらに,1つの制御器から他の制御器への移行を十分に行わせるために,特定の値に移行したとき,制御器の積分成分がセットされる。この場合,移行先の制御器の作動および初期化のために費用のかかるアルゴリズムが使用されなければならず,これが同様に目標値への到達動作に影響を与えることになる。
【0003】
ドイツ特許公開第2842023号から,実際速度を目標値に到達させるために,時間的に変化する制御目標値が与えられる走行速度制御器が既知である。この場合,この制御目標値は所定の勾配を有する湾曲曲線をなして形成され,この勾配は場合により目標速度と実際速度との間の差の関数として与えられる所定の固定値をとり,ドライバにより与えられる目標速度と時間的に変化する制御目標速度との間の差の関数であり,または時間的に変化する制御目標値と実際値との間の差の関数である。しかしながら,この方法では,費用のかかるアルゴリズムが使用されないかぎり,すべてのケースにおいて十分な目標値への到達が得られない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
したがって,すべての運転状態において所定の速度への十分な到達を可能にする自動車の走行速度の制御を提供することが本発明の課題である。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両速度を調節する車両速度の制御方法および装置において、速度に影響を与える設定要素を設定する少なくとも1つの制御器に走行速度に対する時間的に変化する制御目的値が与えられる。少なくとも1つの制御器は、車両速度をこの制御目的値に近づける方向に車両速度を調節する。この場合、少なくとも1つの制御器に供給される制御目標値の勾配は、この制御器を作動させたときに存在する実際値および所定の目標速度に基づいて変化される。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1は本発明による方法の第1の実施態様の全体ブロック回路図を示す。ここで,ドライバにより操作可能な,所定の目標速度ないし制限速度を設定するための操作要素10が示され,操作要素10はライン12を介してメモリ要素14と結合されている。メモリ要素14から,所定の目標速度と実際速度との間の偏差を形成するための結合段18にライン16が通じている。この結合段18にライン22からライン20が供給され,ライン22は車両速度を測定するための測定装置24から出ている。比較要素18の出力ライン26は計算要素28に通じ,計算要素28において時間的に変化する制御目標速度Vsoll*が,所定の目標速度Vsollと実際速度Vistとの間の差ΔVの関数として計算される。さらに,ライン16から計算要素28にライン17が通じている。他の入力ラインはライン29を示し,ライン29は計算要素28を作動させたりおよび作動を中止させたりするために後に説明するライン48から出ている。計算要素28の出力ライン30は比較段32に通じ,比較段32の出力ライン34は制御器36に通じている。この制御器36は動的運転状態のための制御器(所定の目標速度へ導く)を示している。したがって,この制御器は加速度制御器ともいわれる。制御器36の出力ライン38はスイッチ要素40を介して結合段42に通じ,結合段42の出力ライン44は他の結合段46に通じている。この場合,スイッチ要素40はライン48を介してレリーズ要素50により切り換えられる。結合段42には特性曲線群要素54からライン52が供給され,特性曲線群要素54にはライン16からライン56,ならびにライン58が供給され,ライン58を介して車両の伝動装置の実際に投入された走行段(実際のギヤ段)が伝送される。同様に,結合段46にライン60が供給され,ライン60は特性曲線群要素62から結合段46に通じている。特性曲線群要素62には,後に説明するライン68から出ているライン66,ならびにライン58から出ているライン70が供給される。結合段46の出力ライン72はスイッチ要素74を介して選択要素76に通じ,選択要素76の出力ライン78は車両速度を調節する設定要素80,好ましくは絞り弁に通じている。スイッチ要素74には,ライン72のほかに,制御器84からライン82が供給され,制御器84にはライン26からライン86が供給されている。この制御器84は定常運転状態における速度を制御し,したがって,制御器84は速度制御器ともいわれる。スイッチ要素74はライン80を介して操作され,ライン88は同様にライン26から分岐している。さらに,選択要素76にライン90が供給され,ライン90は特性曲線群要素92の出力ラインである。特性曲線群要素92に,ドライバにより操作可能な加速ペダルの位置を測定するための測定装置96からライン94が供給される。さらに,特性曲線群要素98が設けられ,特性曲線群要素98に,ライン26から出ているライン100が供給されている。特性曲線群要素98において,所定の目標速度Vsollと実際速度Vistとの間の差ΔVの関数として目標加速度Asollが決定され,目標加速度はライン68を介して比較段102に供給されている。比較段102の出力ライン104はレリーズ要素50に通じている。比較段102に,車両の実際加速度Aistを形成するための微分段108からライン106が供給されている。この微分段108にライン22からライン110が供給されている。ライン104のほかに,レリーズ要素50にはさらに,ライン90からライン112が,ライン52からライン114が,ならびにライン60からライン116が供給される。
【0007】
図1に示す実施態様は自動車の速度制限器を示し,この速度制限器において,速度を制限速度に導くために,制御器36が加速度制御の方向に作動され,所定の目標速度に到達したとき,制御器84が速度制御の方向に作動される。所定の目標速度Vsollと実際速度Vistとの間の差ΔVの関数として,両方の制御器の間で(スイッチ要素74により)切換えが行われる。好ましい実施態様においては,制御器84それ自身は,速度差が,制御器36から制御器84に切り換えるために使用される速度差より実質的に大きい所定の速度差を下回ったときに作動される。制御特性を改善するために,さらに,特性曲線群要素54および62により示される,制御器36の予備制御が行われる。第1の予備制御値VW1は特性曲線群要素54において走行(ギヤ)段および所定の目標速度Vsollの関数として形成される。第2の予備制御値VW2は特性曲線群要素62において目標加速度Asollおよび投入された走行段の関数として決定される。この場合,予備制御は平坦な走行路上でかつ無荷重車両において行われる。これは,理想的な場合には,車両の加速のために予備制御だけで十分であり,したがって制御器36はこの理想的な設定からの偏差だけを制御するだけでよいことを意味している。この場合,予備制御値VW1およびVW2は結合段42および46において制御器36の出力ラインに重ねられ,好ましくは加算される。さらに,予備制御値VW1およびVW2はレリーズ要素50に供給され,レリーズ要素50は制御器36のスタート条件および計算要素28における制御目標値の特性曲線(ランプ)のスタート条件を決定する。制御器36およびその予備制御54および62ないし速度制御器84は,速度に影響を与える設定要素80を設定するための目標値を発生する。この場合,それぞれの目標値は選択要素76に供給され,選択要素76はそれぞれの制御目標値ならびにライン90を介して加速ペダル操作から導かれた目標値のいずれかの最小値を形成し,その値をさらに設定要素80に供給する。ドライバの設定目標値は,加速ペダルの操作度の関数として,および場合によりたとえばエンジン回転速度のような他の運転変数の関数として,特性曲線群要素92において求められる。
【0008】
好ましい実施態様においては,制御器36として簡単な比例制御器が使用される。この場合,比例制御器の増幅率は投入された走行段の関数である。
【0009】
目標設定値として,時間的に変化する速度目標値,いわゆる速度特性曲線(ランプ)が制御器36に供給され,この速度特性曲線の勾配は所定の目標速度および速度差の関数である。これにより,制御器は追加の設定値を予備制御に重畳する(正または負)。時間的に変化する制御目標速度は計算要素28内で形成され,計算要素28において目標値特性曲線の勾配が所定の目標速度および速度差に基づいて決定される。
【0010】
計算要素28において求められる特性曲線は,速度制御器に切換可能なように速度差が減少する範囲まで形成されている。これは,制御技術的には,制御器36の比例成分に加えて可変なI成分が形成されることを意味している。この場合,特性曲線の勾配は所定の目標速度に近づけば近づくほど平らになる。したがって,予備制御は平坦な走行路でかつ無荷重車両において行うことを目的としているので,急な坂道においては,特性曲線はより長くなる。
【0011】
好ましい実施態様においては,制御目標値の特性曲線および制御器36の設定信号は,レリーズ要素50により検査される特定条件においてのみ求められる。ドライバが予備制御を介して設定を行うとき,すなわちドライバが所定の目標速度以上の速度を設定したいとき,レリーズ要素50は制御器36および特性曲線をレリーズする。この理由から,レリーズ要素50には,ドライバの設定値のみでなく予備制御値も供給される。ドライバの設定値SollFが予備制御値VW1およびVW2の和より大きい場合,スイッチ要素40が閉じられかつ計算要素28が作動される。制御器36の入力信号の関数として制御器36は予備制御値を修正し,これにより設定要素は,制御器36および予備制御値から形成される目標値SollRがドライバの設定値SollFより小さいかぎり,この目標値SollRに基づいて設定される。この場合,制御目標値の特性曲線は作動時点において存在する実際速度からスタートし,したがってスタート時点においては,制御器36の制御偏差は0である。したがって,初期化ルーチンは必要ではない。
【0012】
ドライバが加速ペダルを放した場合,すなわちドライバの設定値が予備制御を下回った場合,すなわち制御器36および予備制御の目標値SollRが再びドライバの目標値SollFを超えかつ設定要素80がドライバの目標値SollFの関数として設定された場合,特性曲線の形成は停止される。次に,ドライバの目標値が再び制御器の目標値を超えた場合,特性曲線の形成は停止された値から再びスタートされる。この場合,制御器36の設定値は遮断された前の値にセットされる。ドライバがたとえば(最大絞り弁開度)の50%の目標値を設定した場合,予備制御は35%(急な坂道)となり,このとき制御器36は15%まで開く。このとき,特性曲線は中断される。次に,ドライバが加速ペダルをさらにたとえば70%まで踏んだ場合,制御器36の特性曲線は値50%からスタートして最大70%まで上昇する。ドライバが70%までペダルを踏まないで,40%に戻した場合,特性曲線および制御器36はこの40%からスタートされるであろう。しかしながら,ドライバの設定値が予備制御以下に低下した場合,次にスイッチ投入条件が存在したとき,特性曲線および制御器36は再び0からスタートされる。この機能を実行するために必要な,実際速度を計算要素28に供給するラインならびに制御器36のスタート値を設定するために必要なラインは,図を見やすくするために,図1には示されていない。
【0013】
制御器36および特性曲線に対する他のスイッチ投入基準は加速度である。車両の実際加速度が,速度差の関数として与えられる目標加速度より大きいとき,制御器36および特性曲線がスタートされる。この手段により,坂道を下るときのように,ドライバの設定値が常に予備制御の下側にある(予備制御がドライバの設定値より大きいので,制御器36が作動されない)とき,走行速度が所定の目標速度以上に上昇されることが防止される。したがって,制御器36(および目標値の特性曲線)は,速度のオーバースイングを防止するために目標加速度を超えたときにスタートされる。
【0014】
本発明による方法の作動の一例が図2a−2cに示されている。ここで,図2aはドライバによる設定値SollFおよび制御器36(+予備制御)による設定値SollRの時間線図を示し,図2bは目標加速度ASollならびに実際加速度Aistの時間線図を示し,および図2cは実際速度Vistおよび所定の目標速度Vsollないし制御目標速度Vsoll*の時間線図を示している。走行速度制限器が作動されていること,すなわちドライバにより与えられる制限速度Vsollと実際速度Vistとの間の差ΔVが制限器の作動しきい値より小さいことからスタートするものとする。まず,車両は,制御器36の予備制御により計算された目標値より小さい,ドライバにより与えられた目標値SollFに基づいて加速される。時点T0において制御器36の作動基準が満たされる。時点T0において,実際加速度Aistが目標加速度Asollを超えている。これは,時点T0以降,特性曲線状に変化する制御目標速度Vsoll*が制御器36に与えられることを意味する。次に,制御器36は,制御目標速度Vsoll*と実際速度Vistとの間の差に基づいて,予備制御値したがってSollRを修正する。時点T0′において,予備制御および制御値から計算された制御設定値SollRがドライバにより与えられる値SollFを下回るので,設定要素は制御設定値SollRの関数として設定される。制御器36が作動することにより車両の実際加速度は時点T1まで低下する。この時点において,実際速度は,所定の目標速度を維持させる速度制御器を作動させる,所定の目標速度に近い範囲内に存在している。時点T1において,制御器36および特性曲線の形成は停止される。予備制御により設定値SollRが再び形成されるが,この設定値SollRは,設定要素が速度制御器(またはドライバの設定値)の関数として設定されるので,時点T1以降は設定要素を調節することはない。図2から,本発明の方法により,大きな費用をかけることなく実際速度を目標速度に十分に到達させることができることは明らかである。
【0015】
図3に本発明による方法の第2の実施態様が示されている。これは次の点で図1に示す実施態様とは異なている。両方の実施態様において同様に使用されている要素の説明は省略する。図3に示す第2の実施態様においては,制御器36に対し比例成分および積分成分を有する制御器(PI制御器)36′が使用されている。この制御偏差は,フィルタ要素200において,時間的に調節された制御目標速度Vsoll*および測定された実際速度Vistから形成される。この場合,フィルタ要素200には,直接,一方で目標値のメモリ要素14からライン16が供給され,他方で実際速度Vistを伝送するライン20が供給される。その他のすべての要素は,それらの機能において第1の実施態様の要素に対応している。フィルタ要素200において,その時点の車両速度から出発して,所定の目標速度がフィルタを介して比較段32に供給される。このフィルタは,好ましい実施態様においては,一次のフィルタ,いわゆるPT1フィルタである。この場合,フィルタの時定数は制御器36′を作動したときに存在する速度の関数である。他の有利な実施態様においては,他のフィルタもまた適していることがわかっている。使用されるフィルタは少なくとも1つの一次の遅延を含むことが重要である。制御器36は′,定常的な精度を保持するために,比例および積分成分を有する制御器として設計されている。所定の目標速度への到達過程は,好ましい実施態様において速度の関数であるフィルタの時定数を用いて設定される。したがって,高い速度の場合,車両の加速度能力が低減されることが考慮される。制御器36′および制御目標値設定に対するスイッチ投入条件は,図1に示す実施態様のスイッチ投入条件に対応している。これは,レリーズ要素50内にいずれかのスイッチ投入条件が存在したときに制御器36′およびフィルタ要素200が作動されることを意味している。メモリ要素14内に記憶されている所定の目標速度は,その時点の実際速度から出発して,その時点の実際速度の関数としての時定数を用いて,制御の基礎となる制御目標速度Vsoll*にフィルタリングされる。
【0016】
所定の目標速度への到達過程の一例が図4に示されている。ここで,図4aはドライバによる設定値SollFないし制御器36′による設定値SollRの時間線図を示す。図4bは,実際速度Vist,所定の目標速度Vsollおよびフィルタリングされた制御目標速度VSoll*の時間線図を示す。この場合もまた同様に,車両はドライバにより与えられた目標値に基づいて時点T0まで加速されているものとする。制御器36′の目標値SollRはこの運転過程において制御器36′の予備制御により決定される。時点T0において制御器36′の設定値がドライバの設定値を下回り,すなわち予備制御値との和がドライバの設定値SollFより小さくなったとする。これは,時点T0において制御器36′およびフィルタが作動されたことを意味している。したがって,時点T0以降,フィルタリングされた制御目標速度Vsoll*は,時点T0における実際速度Vistから出発して,フィルタ時定数に基づき所定の目標速度Vsollまで導かれる。制御器36′は制御目標速度Vsoll*と実際速度Vistとの間の差に基づいて予備制御に対する修正信号を形成し,これにより時点T1において実際速度は目標値に到達し,速度制御器への切換えが行われる。この好ましい実施態様と同様に,この場合,速度制御器はいわゆるPDT1制御器,すなわち比例成分のほかに遅延微分成分をも含む制御器であってもよい。
【0017】
両方の実施態様において,すべての走行状態のもとで,車両に同様な挙動が達成される。この場合,急な坂道においても,制御にかける費用が実質的に上昇することなく,常に所定の目標速度が確実に達成される。この場合,使用される制御器の構成はわかりやすくかつ容易に適用することができる。制御器の構成のスタート条件は簡単なスイッチの投入/遮断条件であり,したがって,スタート値を求めるために費用のかかる適応過程を必要としない。予備制御,制御器および特性曲線は相互に分離して適用可能であり,したがって,各成分機能は車両実験において個々に評価され,これを常時適用することができる。実際加速度の計算は,制御器36(36′)のスタートのときしきい値が問い合わせられるだけなので,費用のかかるフィルタリングは必要ではない。さらに,とくに所定の目標速度のすぐ下側で(たとえば誤ったスタート値により,予備制御の好ましくない出発値により)装置に対して外乱として働くドライバへの妨害影響が完全に排除される。
【0018】
好ましい実施態様においては,図示の制御器構成はマイクロコンピュータの計算プログラムとして実行される。このようなプログラムの一例が図5に流れ図として示されている。この場合,図示のプログラム部分は,所定の時間間隔で制御器構成を作動させたときにスタートされる。
【0019】
まず第1のステップ300において,実際速度Vist,所定の目標速度Vsoll,ドライバの設定値SollFおよび投入された走行段Gistが読み込まれる。それに続くステップ302において,実際速度Vistの関数として実際加速度Aistが決定され,所定の目標速度Vsollと実際速度Vistとの間の差から速度差ΔVが決定され,この速度差ΔVに基づいて目標加速度Asollが決定される。さらに,所定の目標速度Vsollおよび投入された走行段Gistに基づいて第1の予備制御値VW1が計算され,目標加速度Asollおよび投入された走行段Gistに基づいて第2の予備制御VW2が計算される。その後問い合わせステップ304において,速度差ΔVが所定値ΔV0を下回ったか否かが検査される。ΔV0の値は,所定の目標速度にきわめて近い範囲にあり,好ましい実施態様においては,2km/hである。ΔVがΔV0より小さい場合,ステップ306により速度制御が作動され,速度制御は設定値SollVを計算する。それに続くステップ308において,設定要素の設定目標値Sollが,制御器の設定値SollVおよびドライバの設定値SollFのいずれか小さいほうの値に基づいて形成され,プログラム部分は終了されかつ所定の時間経過後反復される。速度差ΔVが所定の速度差ΔV0より大きい場合,ステップ310において,制御器36に対するスタート条件が存在するか否かが検査される。制御器36に対するスタート条件が存在しない場合,ステップ312により両方の予備制御値VW1およびVW2の和から制御設定値SollRが形成され,それに続くステップ314において設定要素に対する設定目標値Sollが目標値SollRおよびSollFのいずれか小さいほうから形成され,プログラム部分は終了されかつ所定の時間経過後反復される。ステップ310によりスタート条件が存在する場合,それに続くステップ316において,速度差ΔV,時間T,実際速度Vist,ならびに場合により,第1の実施態様においては特性曲線の中断点における制御目標速度Vsoll*の関数として,ないし第2の実施態様においては所定のフィルタ機能により,変化された制御目標値Vsoll*が計算される。それに続くステップ318において,制御目標速度Vsoll*と実際速度Vistとの間の差から制御器36に供給される速度差ΔV*が形成され,それに続くステップ320において,制御目標値SollR*が速度差ΔV*に基づいて計算される。これは,第1の実施態様においては比例制御器により行われ,第2の実施態様においては比例−積分制御器により行われる。それに続くステップ322において,制御出発値SollR*および予備制御値VW1およびVW2から制御設定値SollRが計算され,その後にステップ314が続く。
【0020】
本発明による方法が速度制限器の範囲内で使用されることは好ましいが,それ以外に,本発明による方法は,ドライバにより与えられる速度を維持する速度制御器において使用された場合においても,同様な利点を有している。
【0021】
さらに,有利な実施態様においては,2つの制御器が使用されるのではなく,定数を選択可能な1つの制御器が使用され,この制御器が運転状態に応じてセットされたりまたは遮断されたりしてもよい。
【0022】
両方の実施態様において,制御目標値Vsoll*は対応する値の関数として連続的に変化される。
【0023】
【効果】
本発明の方法により,費用のかかる初期化アルゴリズム,作動可能化アルゴリズムを使用することなく,および車両の加速度を求めることなく,車両の速度を目標速度に到達させることができる。
【0024】
この利点が,すべての運転状態において,急な坂道においても得られることはとくに有利である。
【0025】
速度を所定の目標速度に近づけるための速度制限の範囲内で使用され,ここでそれほど精度を要しない通常の制御器が使用可能であることはとくに有利である。
【0026】
本発明による方法をわかりやすくかつ簡単に適用できることはとくに有利である。さらに,制御のスタート条件が簡単なスイッチの投入/遮断条件であるので,適応動作を必要としない。制御器の予備制御,制御器それ自身および制御目標値の特性曲線が相互に別々に適用可能であることはとくに有利である。
【0027】
制御器を作動させるために,しきい値のみを問い合わせるだけでよいので,費用のかかる実際加速度の計算は必要ではない。
【0028】
速度制限器を遮断したり再投入したりする,とくに所定の目標速度のすぐ下側におけるドライバへの妨害影響は,本発明による方法により完全に排除される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施態様の全体ブロック回路図である。
【図2】本発明の第1の実施態様の作動を示す時間線図であり,図2aはドライバによる設定値SollFおよび制御器(+予備制御)による設定値SollRの時間線図,図2bは目標加速度Asollならびに実際加速度Aistの時間線図,図2cは実際速度Vistおよび所定の目標速度ないし制御目標速度VsollないしVsoll*の時間線図である。
【図3】本発明の第2の実施態様の全体ブロック回路図である。
【図4】本発明の第1の実施態様の作動を示す時間線図であり,図4aはドライバによる設定値SollFないし制御器(+予備制御)による設定値SollRの時間線図,図4bは実際速度Vist,所定の目標速度Vsollおよびフィルタリングされた制御目標速度Vsoll*の時間線図である。
【図5】第2の実施態様をコンピュータプログラムとして実行する流れ図である。
【符号の説明】
10 操作要素
12,16,17,20,22,26,29,30,34,38,44,48,52,56,58,60,68,70,72,78,82,86,90,94,100,104,106,110,112,114,116 ライン
14 メモリ要素
18,32,42,46,102 結合段(比較段)
24 測定装置(車両速度)
28 計算要素
36 制御器(加速度制御器)
40,74 スイッチ要素
50 レリーズ要素
54,62,92,98 特性曲線群要素
76 選択要素
80 設定要素(絞り弁)
84 制御器(速度制御器)
96 測定装置(加速ペダル位置)
108 微分段
200 フィルタブロック(フィルタ要素)
Aist 実際加速度
Asoll 目標加速度
Gist 投入された走行段
Soll 設定要素の設定目標値
SollF ドライバの設定値
SollR 制御器および予備制御の設定値
SollR* 制御目標値
SollV 速度制御器の設定値
Vist 実際速度
Vsoll 目標速度
Vsoll* 制御目標速度
VW1 第1の予備制御値
VW2 第2の予備制御値
ΔV 速度差(Vsoll−Vist)
ΔV* 速度差(Vsoll*−Vist)
ΔV0 ΔVの所定値[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a vehicle running speed Control method And the apparatus.
[0002]
[Prior art]
A method of this kind or a device of this kind is known from German Offenlegungsschrift 3510174 (US Pat. No. 4,747,051). Here, a travel speed controller is described in which a speed controller is operated to maintain a predetermined speed in a steady operation state and an acceleration controller is operated when approaching a predetermined speed in a dynamic operation state. Yes. The acceleration controller operates based on a signal indicating the acceleration of the vehicle derived from the traveling speed. This signal must be strongly filtered so that the actual acceleration curve is smooth. This causes a large delay in control at the same time, so that in all cases the predetermined speed cannot be fully reached. Furthermore, in order to make a sufficient transition from one controller to another, the integral component of the controller is set when transitioning to a specific value. In this case, an expensive algorithm must be used for the operation and initialization of the destination controller, which likewise affects the reaching operation of the target value.
[0003]
From German Patent Publication No. 2842023, a running speed controller is known in which a control target value which changes over time is given in order to reach the actual speed. In this case, this control target value is formed as a curved curve having a predetermined gradient, which takes a predetermined fixed value, possibly given as a function of the difference between the target speed and the actual speed, by the driver. It is a function of a difference between a given target speed and a control target speed that changes over time, or a function of a difference between a control target value that changes over time and an actual value. However, this method does not achieve a sufficient target value in all cases unless an expensive algorithm is used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the vehicle's running speed must be sufficient to reach a certain speed in all driving conditions. Control It is an object of the present invention to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle speed of the present invention for adjusting the vehicle speed Control method And in the device, the at least one controller for setting the setting element which influences the speed is given a control objective value which varies with time with respect to the traveling speed. At least one controller adjusts the vehicle speed in a direction to bring the vehicle speed closer to the control target value. In this case, the slope of the control target value supplied to the at least one controller is changed based on the actual value and the predetermined target speed that are present when the controller is activated.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an overall block circuit diagram of a first embodiment of the method according to the invention. Here, there is shown an
[0007]
The embodiment shown in FIG. 1 shows an automobile speed limiter in which the
[0008]
In the preferred embodiment, a simple proportional controller is used as the
[0009]
As a target set value, a speed target value that changes with time, a so-called speed characteristic curve (ramp) is supplied to the
[0010]
The characteristic curve obtained in the
[0011]
In a preferred embodiment, the characteristic curve of the control target value and the setting signal of the
[0012]
When the driver releases the accelerator pedal, that is, when the driver set value falls below the preliminary control, that is, the
[0013]
Another switch-on criterion for the
[0014]
An example of the operation of the method according to the invention is shown in FIGS. 2a-2c. 2a shows a time diagram of the set value SollF by the driver and a set value SollR by the controller 36 (+ preliminary control), and FIG. 2b shows a time diagram of the target acceleration ASoll and the actual acceleration Aist. 2c shows a time diagram of the actual speed Vist and the predetermined target speed Vsoll to the control target speed Vsoll *. It is assumed that the travel speed limiter is activated, that is, the difference ΔV between the limit speed Vsoll and the actual speed Vist given by the driver is smaller than the limiter activation threshold. First, the vehicle is accelerated based on a target value SollF given by the driver, which is smaller than the target value calculated by the preliminary control of the
[0015]
FIG. 3 shows a second embodiment of the method according to the invention. This is different from the embodiment shown in FIG. 1 in the following points. A description of the elements used in the same way in both embodiments is omitted. In the second embodiment shown in FIG. 3, a controller (PI controller) 36 ′ having a proportional component and an integral component is used for the
[0016]
An example of the process of reaching the predetermined target speed is shown in FIG. Here, FIG. 4a shows a time diagram of the set value SollF by the driver or the set value SollR by the controller 36 '. FIG. 4b shows a time diagram of the actual speed Vist, the predetermined target speed Vsoll and the filtered control target speed VSoll *. In this case as well, it is assumed that the vehicle is accelerated to time T0 based on the target value given by the driver. The target value SollR of the controller 36 'is determined by the preliminary control of the controller 36' during this operation process. It is assumed that the set value of the controller 36 'falls below the driver set value at time T0, that is, the sum with the preliminary control value becomes smaller than the driver set value SollF. This means that the controller 36 'and the filter have been activated at time T0. Therefore, after the time T0, the filtered control target speed Vsoll * starts from the actual speed Vist at the time T0 and is led to the predetermined target speed Vsoll based on the filter time constant. The controller 36 'forms a correction signal for the preliminary control based on the difference between the control target speed Vsoll * and the actual speed Vist so that the actual speed reaches the target value at time T1 and Switching takes place. Similar to this preferred embodiment, in this case the speed controller may be a so-called PDT1 controller, i.e. a controller which also contains a delayed derivative component in addition to a proportional component.
[0017]
In both embodiments, similar behavior is achieved for the vehicle under all driving conditions. In this case, even on a steep slope, the predetermined target speed is always reliably achieved without substantially increasing the cost for control. In this case, the configuration of the controller used is easy to understand and can be easily applied. The start condition of the controller configuration is a simple switch on / off condition and therefore does not require an expensive adaptation process to determine the start value. Preliminary controls, controllers and characteristic curves can be applied separately from each other, so that each component function is evaluated individually in vehicle experiments and can be applied constantly. In fact, the acceleration calculation does not require expensive filtering since the threshold is only queried at the start of the controller 36 (36 '). Furthermore, disturbing influences on the driver acting as a disturbance to the device are completely eliminated, in particular immediately below the predetermined target speed (for example due to an incorrect start value and an undesired starting value of the preliminary control).
[0018]
In the preferred embodiment, the illustrated controller configuration is implemented as a microcomputer calculation program. An example of such a program is shown as a flowchart in FIG. In this case, the illustrated program portion is started when the controller configuration is activated at predetermined time intervals.
[0019]
First, in the
[0020]
Although it is preferred that the method according to the invention is used within the scope of a speed limiter, the method according to the invention is otherwise the same when used in a speed controller that maintains the speed given by the driver. Has many advantages.
[0021]
Furthermore, in an advantageous embodiment, instead of using two controllers, a single controller with a selectable constant is used, which can be set or shut off depending on the operating conditions. May be.
[0022]
In both embodiments, the control target value Vsoll * is continuously changed as a function of the corresponding value.
[0023]
【effect】
The method of the present invention allows the vehicle speed to reach the target speed without using expensive initialization algorithms, enabling algorithms, and without determining vehicle acceleration.
[0024]
It is particularly advantageous that this advantage can be obtained on steep slopes in all operating conditions.
[0025]
It is particularly advantageous to be able to use a normal controller which is used within a speed limit to bring the speed closer to a predetermined target speed, and which does not require much precision here.
[0026]
It is particularly advantageous that the method according to the invention can be applied easily and simply. Furthermore, since the control start condition is a simple switch on / off condition, no adaptive operation is required. It is particularly advantageous that the characteristic curves of the preliminary control of the controller, the controller itself and the control target value can be applied separately from one another.
[0027]
In order to operate the controller, only the threshold value needs to be queried, so expensive actual acceleration calculations are not necessary.
[0028]
Interference effects on the driver, such as shutting off and re-introducing the speed limiter, especially just below the predetermined target speed, are completely eliminated by the method according to the invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall block circuit diagram of a first embodiment of the present invention.
2 is a time diagram showing the operation of the first embodiment of the present invention, FIG. 2a is a time diagram of a set value SollF by a driver and a set value SollR by a controller (+ preliminary control), and FIG. FIG. 2C is a time diagram of the target acceleration Asoll and the actual acceleration Aist, and FIG. 2C is a time diagram of the actual speed Vist and a predetermined target speed or control target speed Vsoll to Vsoll *.
FIG. 3 is an overall block circuit diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a time diagram showing the operation of the first embodiment of the present invention, FIG. 4a is a time diagram of a set value SollF by a driver or a set value SollR by a controller (+ preliminary control), and FIG. It is a time diagram of actual speed Vist, predetermined target speed Vsoll, and filtered control target speed Vsoll *.
FIG. 5 is a flowchart for executing the second embodiment as a computer program;
[Explanation of symbols]
10 Operating elements
12, 16, 17, 20, 22, 26, 29, 30, 34, 38, 44, 48, 52, 56, 58, 60, 68, 70, 72, 78, 82, 86, 90, 94, 100, 104, 106, 110, 112, 114, 116 lines
14 Memory elements
18, 32, 42, 46, 102 Combined stage (comparison stage)
24 Measuring device (vehicle speed)
28 Calculation elements
36 Controller (Acceleration controller)
40,74 switch elements
50 release elements
54, 62, 92, 98 Characteristic curve group elements
76 Selected elements
80 Setting elements (throttle valves)
84 Controller (Speed controller)
96 Measuring device (accelerator pedal position)
108 Differential stage
200 Filter block (filter element)
Aist Actual acceleration
Asoll target acceleration
Gist Driven stage
Set target value of the Soll setting element
Set value of the SollF driver
Set values for the SollR controller and preliminary control
SollR * control target value
Set value of SollV speed controller
Vist actual speed
Vsoll target speed
Vsoll * control target speed
VW1 First preliminary control value
VW2 Second preliminary control value
ΔV Speed difference (Vsoll-Vist)
ΔV * Speed difference (Vsoll * -Vist)
ΔV0 ΔV predetermined value
Claims (9)
前記少なくとも1つの制御器は、車両速度をこの制御目標速度に近づける方向に前記車両速度を調節する車両速度の制御方法において、
前記制御目標速度を変化させるために、時間に対する特性曲線が与えられ、
前記特性曲線の勾配は、到達すべき所定の目標速度と前記制御器を作動させたときに存在する実際速度との間の差、および所定の目標速度の関数であることを特徴とする車両速度の制御方法。At least one controller that sets a setting factor that affects the speed is given a control target speed that varies with time relative to the running speed,
Wherein the at least one controller, the control personage method of vehicle speed for adjusting the vehicle speed in a direction to approach the vehicle speed to the control target speed,
In order to change the control target speed , a characteristic curve with respect to time is given,
Gradient of the characteristic curve, and characterized in that the difference, Oyo function of target velocity beauty plants constant between the actual speed which is present when operated with the controller to a predetermined target speed to be reached control personage method of vehicle speed to be.
ドライバによる設定値が増大された後、前記制御器の設定値が再びドライバの設定値に到達したときに、前記制御器の特性曲線が中断された値からスタートされることを特徴とする請求項4または5の方法。After the driver settings drops below the set value of the controller, when the setting value by the controller and the preliminary control reaches the set value again by the driver, the characteristic curve of the control target speed new Started
After the set value by the driver is increased, the claims set value of the controller is when it reaches again the driver settings, characterized in that the characteristic curve of the controller is started from the interrupted values Method 4 or 5 .
前記少なくとも1つの制御器に、走行速度に対する時間的に変化する制御目標速度が与えられ、
前記少なくとも1つの制御器は、車両速度をこの制御目標速度に近づける方向に前記車両速度を調節する車両速度の制御装置において、
前記制御目標速度を変化させるために、時間に対する特性曲線が与えられ、
前記特性曲線の勾配は、到達すべき所定の目標速度と前記制御器を作動させたときに存在する実際速度との間の差、および所定の目標速度の関数であることを特徴とする車両速度の制御装置。Comprising at least one controller for setting a setting element which influences the speed;
The at least one controller is provided with a control target speed that varies with time with respect to the traveling speed;
Wherein the at least one controller, the control equipment of the vehicle speed for adjusting the vehicle speed in a direction to approach the vehicle speed to the control target speed,
In order to change the control target speed , a characteristic curve with respect to time is given,
Gradient of the characteristic curve, and characterized in that the difference, Oyo function of target velocity beauty plants constant between the actual speed which is present when operated with the controller to a predetermined target speed to be reached A vehicle speed control device .
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