WO1995013203A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines fahrzeugs - Google Patents

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    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12Brake pedal position

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling a vehicle, in particular the speed of the vehicle.
  • a method and a device for controlling a vehicle is known, for example, from DE-OS 37 03 645 (US-A 4 884 203).
  • This document describes a method and a device for influencing the driving speed of a motor vehicle, in which, depending on operating signals from a driver, the engine power with a view to maintaining a constant driving speed desired by the driver, as a function of the position of an operating element which can be actuated by the driver, by setting a throttle valve provided in the air intake system of the internal combustion engine is controlled.
  • Such a vehicle speed controller generally ensures compliance with the desired speed.
  • intervention in the engine power may not be sufficient to maintain the desired speed.
  • the driver reduces the target speed via the control panel, the vehicle is decelerated or the speed is reduced only on the plane or when the road surface is increasing.
  • the driving speed controller is usually switched off when the brake is actuated, the driver must intervene in a braking manner in this case and then reset the driving speed controller.
  • the invention is based on the object of providing, in a method and a device for controlling a vehicle of the type mentioned at the outset, a more comfortable vehicle speed controller which also enables the desired vehicle speed to be maintained when driving downhill.
  • a device for preventing the spinning of the driven wheels of a vehicle is known.
  • the wheel speed of the driven wheels is compared with a reference signal. If a discrepancy is found between the wheel speed and the reference signal, a slip signal is generated. If a slip signal occurs, the device forms a signal for actuating the brake of the associated driven wheel.
  • the device according to the invention relieves the driver since he no longer has to apply the brake in order to keep the driving speed constant when driving downhill. Furthermore, in systems with travel speed limitation, even when driving downhill, it is ensured that the limit speed can be maintained.
  • the driver does not have to actuate the brake when driving downhill in order to set the desired speed. After a brake intervention, the driver is also spared the need to set the cruise control.
  • FIG. 1 shows an overview block diagram of an exemplary control system in a vehicle
  • FIG. 2 shows a flowchart to illustrate the method
  • FIG. 3 shows a block diagram with a particularly advantageous embodiment of the invention. Description of the embodiments
  • FIG. 1 shows a first control unit 10, which controls a device or devices 14 for controlling the engine power of an internal combustion engine, such as throttle valve, fuel metering, ignition, control rod, injection pump, etc., via an output line 12.
  • the internal combustion engine is preferably used to drive a vehicle.
  • the control unit 10 can e.g. an electronic engine power control (electronic accelerator pedal), a device for fuel metering (Motronic), an electronic diesel control (EDC).
  • the control unit 10 is supplied with input lines 16 to 18 which connect them to measuring devices 20 to 22 for detecting operating variables of the engine and / or the vehicle. This first control unit 10 influences the engine performance of the vehicle.
  • a second control unit 24 is provided, to which the input lines 26 to 28 are fed, which connect the control unit 24 to measuring devices 30 to 32, which likewise detect operating variables of the engine and / or the vehicle. Via an output line 34, the control unit 24 engages in at least one control element 36 of a braking device of the vehicle. This second control unit 24 influences the braking power of the vehicle.
  • the control unit 24 is preferably an ABS control unit and / or an ASR control unit.
  • the two control units 10 and 24 are connected to one another for information exchange via an interface, which is shown in the overview block diagram by the two lines 38 and 40.
  • a switch 42 is drawn in line 40, which symbolically describes a switch-off option for the interface by the driver or a higher-level control unit.
  • an operating element 44 is shown, from which a line 46 leads to the control unit 10 and, in a preferred exemplary embodiment, a line 48 to the control unit 24.
  • the control element 44 is a known vehicle speed control control element and optionally an control element for actuating the brake.
  • the interface between the control units consists only of one line.
  • the two control units work together in the sense of a driving speed control or a driving speed limitation.
  • the mode of operation of the system shown in FIG. 1 is explained in the following by way of example.
  • control unit 10 forms depending on the accelerator pedal actuation by the driver and possibly the operating variables detected by the measuring devices 20 to 22, such as Throttle valve position, engine temperature, engine speed, driving speed, etc., a control signal for the actuator 14 influencing the output, which in the case of an Otto engine has a throttle valve, in the case of a diesel engine, e.g. the injection pump is.
  • control unit generally includes, among other things, vehicle speed controllers and / or vehicle speed limiters. In a particularly advantageous embodiment, it is provided that this control unit or another control unit connected to it limits and / or regulates the distance to the vehicle in front.
  • the control element 44 has the function positions known from the prior art for carrying out the driving speed control function, such as “accelerating”, “decelerating”, “setting,” “resuming”, “off”. Depending on the function desired by the driver, the control unit 10 regulates the speed of the vehicle to the value specified by the driver or accelerates or decelerates the vehicle according to the function specified by the driver via the control element 44 by adjusting the adjusting device 14.
  • the driving speed controller generally ensures compliance with the set speed, the set speed is exceeded only in some operating states, for example when driving down a slope, if the control unit 10 does not exceed the engine power minimum value, e.g. Zero, has reduced without the speed reaching the set value.
  • the engine power minimum value e.g. Zero
  • a speed limiter works in a comparable way.
  • the driver specifies a maximum speed via the control element 44.
  • the driver controls the engine power in the usual way by pressing the accelerator pedal. If the vehicle speed exceeds the preset value, the vehicle speed limiter reduces the engine power independently of the accelerator pedal actuation.
  • the situation can occur when driving down a slope that it is no longer possible to maintain the speed by intervening in the engine power, since this intervention has already been fully exhausted.
  • a motor speed limiter works in a comparable manner, which can also be used to limit the driving speed, taking into account the gear ratio, or serves to limit the motor speed to a maximum value. In addition, there is usually a maximum limitation of the maximum speed.
  • information about the interface relating to the vehicle speed control is therefore transmitted to the control unit 24 via the lines 38 and 40.
  • a measure of the set engine power is transmitted to the control unit 24 via the line 40 and e.g. at minimum setting, the control unit 24 is activated for engagement in a brake 36.
  • the two control units are locked against one another by means of the information via line 40.
  • Information regarding the operating state of control unit 10 (e.g. vehicle speed controller active) and the target / actual deviation can be transmitted via line 38, for example.
  • the intervention in a braking device is preferably carried out as a function of the difference between the setpoint and actual speeds and leads to an influencing of the braking device 36 in the sense that the setpoint speed is maintained by the actual speed.
  • the control unit 24 is an ABS / ASR control unit which controls the brakes of the vehicle by influencing the pressures in the brake lines.
  • a control device for traction control works, for example, as follows. The control unit records the speed of all wheels and compares this with an ASR reference speed. If the speed of one of the wheels exceeds this reference speed, the control device actuates the brake of the corresponding wheel by increasing the braking torque and / or the braking pressure.
  • the interface consists of two lines 38 and 40, on which on the one hand a control signal (line 38) and on the other hand status information of the control unit 10 (line 40) is transmitted.
  • the driver or a higher-level control unit can switch off the interface by means of a symbolically drawn switching element 42, so that the normal functions described above run separately from one another. In an advantageous embodiment, however, the two lines 38 and 40 can be combined in one line.
  • FIG. 2 shows a flow chart to illustrate the procedure according to the invention.
  • the current driving speed VI is recorded.
  • the setpoint VS for the speed of the vehicle may be reset. This can be done, for example, by the driver specifying a new desired speed via the operating part.
  • the target deceleration AS is calculated, which is necessary to reach the target speed VS based on the actual speed VI. This target deceleration AS results from the instantaneous actual speed VI and the desired speed VS and the time within which the speed is to be set.
  • the instantaneous engine torque MM is calculated based on the instantaneous throttle valve position DK and the speed N.
  • This engine torque is preferably stored in a engine map as a function of the two variables throttle valve position DK and speed N.
  • a driving resistance moment WM is determined as a function of the throttle valve position, the current driving speed VI, the speed and, if appropriate, the current acceleration AI.
  • the engine torque MM corresponds to the torque provided by the engine. It only has positive values.
  • the driving resistance torque WM is the torque that counteracts the engine torque. At constant driving speed, these two moments are the same.
  • the drag torque WM When driving uphill or driving on a flat road, the drag torque WM will always be less than zero and cause the vehicle to decelerate.
  • the driving resistance torque WM can assume positive values, which results in the vehicle accelerating. With positive values of the driving resistance moment WM, the driving speed increases even if the engine torque is zero. Operation at constant driving speed without an additional braking torque is not possible.
  • a possible deceleration AM is specified in step 250.
  • This possible deceleration AM indicates the amount by which the vehicle can be decelerated if the throttle valve is closed completely and the engine torque thus becomes zero.
  • the query 260 checks whether the possible deceleration is smaller than the target deceleration AS. If this is the case, that is to say the target speed VS cannot be reached, the driving speed control unit 10 emits a corresponding signal to the ABS / ASR control unit 24 in step 270. If necessary, the brake lights are activated in step 280. If there is a sufficient delay or after activation of the ASR control unit, program step 200 follows again with the detection of the current speed. According to the invention, it is checked whether the driving resistance torque calculated on the basis of the throttle valve position, the vehicle speed and possibly the vehicle acceleration is sufficient to achieve the desired speed. For this purpose, the engine torque is determined based on the speed and the throttle valve position. Based on the engine torque and the driving resistance torque, a decision is made as to whether active braking is to be initiated.
  • the driver When driving downhill, the driver specifies a lower target speed. In this case, the actual speed is also greater than the target speed. It is necessary to check whether the sole removal of the motorment is sufficient to achieve a sufficient delay.
  • a preferably digital delay signal can be transmitted.
  • a certain signal level signals that the first control unit 10 wishes to brake.
  • Another signal level signals that the first control unit 10 does not want any braking intervention.
  • the transmission of a preferably analog delay value is possible.
  • the desired braking effect is preferably proportional to the signal level.
  • the vehicle speed control unit 10 can transmit a braking torque or a braking pressure as a digital and / or analog signal to the second control unit 24.
  • the transmission of a target speed to the ASR control unit is particularly advantageous.
  • This target speed influences the ASR reference speed in the sense of a reduction.
  • the reduction in the ASR reference speed then results in a braking intervention.
  • the transmission is preferably carried out by means of two signals. It is advantageous if, on the one hand, an analog deceleration signal and a target speed are specified.
  • step 280 Since the switching on of the brake lights by means of a relay contact in parallel to the usual brake light switch influences the driver brake request, the solution shown in FIG. 3 is proposed.
  • the control element 44 comprises a brake request sensor 44a, which is connected to the battery voltage U. Furthermore, it energizes the second control unit 24 with a signal that indicates a brake actuation. Furthermore, at least two brake lights 51 and 52 connected in parallel are connected to the battery voltage U. The two other connections of the brake lights are connected to the second control unit 24.
  • the brake request sensor 44a generates two different signal values depending on whether the brake signal is actuated or not.
  • the braking request sensor 44a contains a switch 80. This switch 80 is connected with its one pole to the battery voltage and with the other via a resistor 82 to ground in. At the common point between resistor 82 and switch 80 is connected to the output of Brems horrsen ⁇ réelle 44a.
  • the brake light 51 is connected to ground via a switching means 61.
  • the brake light 52 is connected to ground via a switching means 62.
  • the switching means 61 and 62 are preferably integrated in the second control unit 24. Semiconductor switches or relays are preferably used as switching means 61 and 62.
  • the switch When the brake is not applied, the switch is in its open position and the connection point 81 is at ground potential. When the brake is actuated, switch 80 closes, so that point 81 is at battery potential. A positive brake at point 81 indicates an activated brake. Potential zero at point 81 indicates that the driver does not want to brake.
  • the brake request sensor can also be configured differently.
  • two switches can also be provided.
  • a potentiometer can also be used instead of the switch.
  • Two potentiometers can also be used to further increase safety.
  • the two switches are preferably controlled by the control unit 24 so that they are closed when the brake is actuated and the brake lights 51 and 52 light up. A brake actuation is recognized and the switches are actuated when the brake request sensor 44a indicates a brake actuation. This means that there is a positive potential at point 81.
  • the control unit 24 also controls the switches when the ABS / ASR control unit 10 desires braking intervention.
  • This procedure offers the advantage that the brake request sensor is completely separated from the "active brake intervention" display. Mutual interference can thereby be avoided. Furthermore, the functionality of the brake lights can be monitored very easily by the second control unit 24. If monitoring is dispensed with, only one switching means can be used instead of the two switching means 61 and 62.

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs beschrieben. Die Motorenleistung ist von einer ersten Steuereinheit (10) beeinflußbar. Die Bremsleistung ist von einer zw eiten Steuereinheit (24) beeinflußbar. Beide Steuereinheiten (10 , 24) werden im Sinne einer Fahrgeschwindigkeitsregelung oder einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung zusammenwirken. Ausgehend von wenigstens einer der Grössen Drehzahl, Geschwindigkeit, Beschleunigung, eingespritzter Kraftstoffmenge und/oder Drosselklappenstellung (20, 22, 30, 32) wird abgeschätzt, ob eine Rücknahme der Motorleistung ausreicht um eine Sollgeschwindigkeit einzuhalten. Gegebenenfalls erhöht die zweite Steuereinheit (24) die Bremsleistung.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steu¬ ern eines Fahrzeugs insbesondere der Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs ist beispielsweise aus der DE-OS 37 03 645 (US-A 4 884 203) bekannt. Diese Schrift beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Be¬ einflussung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, bei dem abhängig von Bediensignalen eines Fahrers die Motorleistung mit Blick auf die Einhaltung einer vom Fahrer gewünschten konstanten Fahrgeschwindigkeit, in Abhängigkeit der Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements mittels Einstellung einer im Luftansaug¬ system der Brennkraftmaschine vorgesehenen Drosselklappe gesteuert wird.
Ein solcher Fahrgeschwindigkeitsregler gewährleistet in der Regel die Einhaltung der gewünschten Geschwindigkeit. Bei Gefällefahrt kann jedoch in Folge des schneller werdenden Fahrzeugs der Eingriff in die Motorleistung zur Einhaltung der gewünschten Geschwindigkeit nicht ausreichen. Reduziert der Fahrer über das Bedienteil die Sollgeschwindigkeit, so wird eine Verzögerung des Fahrzeuges bzw. eine Reduktion der Fahrge¬ schwindigkeit nur auf der Ebene oder bei ansteigender Fahrbahn er¬ reicht. Bei einer Bergabfahrt kann der Fall eintreten, daß über ei¬ nen alleinigen Eingriff auf Motorleistungssteuerung keine Verzöge¬ rung erreichbar ist. Da bei Betätigung der Bremse der Fahrgeschwin¬ digkeitsregler üblicherweise abgeschaltet wird, muß der Fahrer in diesem Fall selbst bremsend eingreifen und anschließend den Fahrge¬ schwindigkeitsregler neu setzen.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs der eingangs genann¬ ten Art einen komfortableren Fahrgeschwindigkeitsregler bereitzu¬ stellen, der auch bei Bergabfahrt die Einhaltung der gewünschten Fahrgeschwindigkeit ermöglicht.
Aus der DE-OS 33 31 297 (US-A 4 583 611) ist eine Vorrichtung zum Verhüten des Durchdrehens der angetriebenen Räder eines Fahrzeugs bekannt. Bei dieser Steuervorrichtung wird die Raddrehzahl der ange¬ triebenen Räder mit einem Bezugssignal verglichen. Bei einer festge¬ stellten Abweichung zwischen der Raddrehzahl und dem Bezugsignal wird ein Schlupfsignal erzeugt. Bei Auftreten eines SchlupfSignals bildet die Einrichtung ein Signal zur Betätigung der Bremse des zu¬ gehörigen angetriebenen Rades. Vorteile der Erfindung
Dadurch, daß ausgehend von wenigstens einem der Signale Drehzahl, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drosselklappenstellung und/oder eingespritzter Kraftstoffmenge abgeschätzt wird, ob eine Rücknahme der Motorleistung ausreicht, um eine Sollgeschwindigkeit einzuhalten und gegebenfalls die zweite Steuereinheit die Bremsleistung erhöht, kann ein wesentlich komfortabler Fahrgeschwindigkeitsregler ausge¬ führt werden.
die erfindungsgemäße Vorrichtung entlastet den Fahrer, da dieser nicht mehr die Bremse betätigen muß, um bei einer Bergabfahrt die Fahrgeschwindigkeit konstant zu halten. Desweiteren ist bei Systemen mit Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung auch bei einer Bergabfahrt ge¬ währleistet, daß die Grenzgeschwindigkeit eingehalten werden kann.
Bei der erfindungεgemäßen Vorrichtung und Verfahren ist bei einer Bergabfahrt keine Betätigung der Bremse durch den Fahrer erforder¬ lich, um die gewünschte Geschwindigkeit einzustellen. Auch bleibt dem Fahrer nach einem Bremseingriff ein Setzen des Fahrgeschwindig¬ keitsreglers erspart.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung darge¬ stellten Ausführungsform erläutert. Dabei zeigt Figur 1 ein Über- sichtsblockschaltbild eines beispielhaften Steuersystems in einem Fahrzeug, Figur 2 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Verfahrens und Figur 3 ein Blockdiagramm mit einer besonders vorteilhaften Aus¬ gestaltung der Erfindung. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt eine erste Steuereinheit 10, welche über eine Aus¬ gangsleitung 12 eine Einrichtung bzw. Einrichtungen 14 zur Steuerung der Motorleistung einer Brennkraftmaschine, wie Drosselklappe, Kraftstoffzumessung, Zündung, Regelstange, Einspritzpumpe, etc. steuert. Die Brennkraftmaschine wird vorzugsweise zum Antrieb eines Fahrzeugs eingesetzt.
Die Steuereinheit 10 kann z.B. eine elektronische Motorleistungs¬ steuerung (elektronisches Gaspedal), eine Einrichtung zur Kraft¬ stoffzumessung (Motronic), eine elektronische Dieselregelung (EDC) sein. Der Steuereinheit 10 werden Eingangsleitungen 16 bis 18 zuge¬ führt, welche sie mit Meßeinrichtungen 20 bis 22 zur Erfassung von Betriebsgrößen des Motors und/oder des Fahrzeugs verbinden. Diese erste Steuereinheit 10 beeinflußt die Motorleistung des Fahrzeugs.
Ferner ist eine zweite Steuereinheit 24 vorgesehen, der die Ein¬ gangsleitungen 26 bis 28 zugeführt sind, die die Steuereinheit 24 mit Meßeinrichtungen 30 bis 32 verbinden, die ebenfalls Betriebsgrö¬ ßen des Motors und/oder des Fahrzeugs erfassen. Über eine Ausgangs- leitung 34 greift die Steuereinheit 24 in wenigstens ein Steuerele¬ ment 36 einer Bremseinrichtung des Fahrzeugs ein. Diese zweite Steuereinheit 24 beinflußt die Bremsleistung des Fahrzeugs.
Bei der Steuereinheit 24 handelt es sich vorzugsweise um ein ABS-Steuergerät und/oder ein ASR-Steuergerät. Die beiden Steuerein¬ heiten 10 und 24 sind zum Informationsaustausch über eine Schnitt¬ stelle miteinander verbunden, welche im Übersichtsblockschaltbild durch die beiden Leitungen 38 und 40 dargestellt ist. In der Leitung 40 ist ein Schalter 42 eingezeichnet, welcher symbolisch eine Ab¬ schaltmöglichkeit der Schnittstelle durch den Fahrer oder ein über¬ geordnetes Steuergerät beschreibt. Ferner ist ein Bedienelement 44 dargestellt, von dem eine Leitung 46 zur Steuereinheit 10 und in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Leitung 48 zur Steuereinheit 24 führt. Bei dem Bedienelement 44 handelt es sich um ein bekanntes Fahrgeschwindigkeitsreglerbedien- ele ent sowie gegebenenfalls um ein Bedienelement zur Betätigung der Bremse.
In einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel besteht die Schnittstelle zwischen den Steuereinheiten lediglich aus einer Lei¬ tung.
Die beiden Steuereinheiten wirken im Sinne einer Fahrgeschwindig¬ keitsregelung oder einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung zusammen. Die Funktionsweise des in Figur 1 dargestellten Systems sei im fol¬ genden beispielhaft erläutert.
Die Steuereinheit 10 bildet im Fall einer elektronischen Motorlei¬ stungssteuerung in Abhängigkeit der Fahrpedalbetätigung durch den Fahrer und gegebenenfalls der durch die Meßeinrichtungen 20 bis 22 erfaßten Betriebsgrößen, wie z.B. Drosselklappenstellung, Motor¬ temperatur, Motordrehzahl, Fahrgeschwindigkeit, etc. ein Ansteuer- signal für das die Leistung beeinflussende Stellglied 14, welches im Fall eines Otto-Motors eine Drosselklappe, im Fall eines Dieselmo¬ tors z.B. die Einspritzpumpe ist.
Im Funktionsumfang einer derartigen Steuereinheit sind in der Regel u.a. Fahrgeschwindigkeitsregler und/oder Fahrgeschwindigkeitsbegren¬ zer miteinbezogen. Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß diese Steuereinheit oder eine weitere mit dieser verbundene Steuereinheit den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug begrenzt und/oder regelt. Das Bedienelement 44 verfügt über die zur Durchführung der Fahrge¬ schwindigkeitsregelfunktion aus dem Stand der Technik bekannten Funktionsstellungen wie "Beschleunigen", "Verzögern", "Setzen," "Wiederaufnahme", "Aus". In Abhängigkeit der vom Fahrer gewünschten Funktion regelt die Steuereinheit 10 durch Einstellung der Stellein¬ richtung 14 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf den vom Fahrer vorgegebenen Wert bzw. beschleunigt oder verzögert das Fahrzeug ge¬ mäß der vom Fahrer über das Bedienelement 44 vorgegebenen Funktion.
Der Fahrgeschwindigkeitsregler gewährleistet durch Beeinflussung der Motorleistung über die Steuereinheit 10 in der Regel die Einhaltung der eingstellten Geschwindigkeit, lediglich in einigen Betriebszu- ständen, beispielsweise bei Gefällefahrt, wird die eingestellte Ge¬ schwindigkeit überschritten, wenn die Steuereinheit 10 die Motorlei¬ stung bis auf einem minimalen Wert, z.B. Null, reduziert hat, ohne daß die Geschwindigkeit den eingestellten Wert erreicht hat.
Ein Fahrgeschwindigkeitbegrenzer arbeitet vergleichbar. Über das Be¬ dienelement 44 wird vom Fahrer eine Höchstgeschwindigkeit vorgege¬ ben. Der Fahrer steuert die Motorleistung in gewohnter Weise durch Betätigung des Fahrpedal. Überschreitet die Fahrgeschwindigkeit den voreingestellten Wert, so reduziert der Fahrgeschwindigkeitsbegren¬ zer die Motorleistung unabhängig von der Fahrpedalbetätigung. Auch hier kann bei Gefällefahrt die Situation auftreten, daß ein Einhal¬ ten der Geschwindigkeit durch Eingriff in die Motorleistung nicht mehr möglich, da dieser Eingriff bereits voll ausgeschöpft ist.
In vergleichbarer Weise arbeitet ein Motordrehzahlbegrenzer, der un¬ ter Berücksichtigung der Getriebeübersetzung ebenfalls zur Fahrge¬ schwindigkeitsbegrenzung herangezogen werden kann oder zur Begren¬ zung der Motordrehzahl auf einen Maximalwert dient. Daneben gibt es in der Regel eine Maximalbegrenzung der Höchstge¬ schwindigkeit.
Im in Figur 1 dargestellten Ausf hrungsbeispiel wird daher über die Leitung 38 und 40 der Steuereinheit 24 Informationen über die Schnittstelle bezüglich der Fahrgeschwindigkeitsregelung übermit¬ telt. Über die Leitung 40 wird ein Maß für die eingestellte Motor¬ leistung an die Steuereinheit 24 übermittelt und z.B. bei Minimal¬ einstellung die Steuereinheit 24 zum Eingriff in eine Bremse 36 ak¬ tiviert. Mittels der Information über die Leitung 40 werden die bei¬ den Steuereinheiten gegeneinander verriegelt. Über die Leitung 38 können beispielsweise Informationen bezüglich des Betriebszustandes der Steuereinheit 10 (z.B. Fahrgeschwindigkeitsregler aktiv) und die Soll-/Ist-.Abweichung übermittelt werden.
Der Eingriff in eine Bremεeinrichtung erfolgt vorzugsweise in Ab¬ hängigkeit der Differenz zwischen Soll- und Istgeschwindigkeit und führt zu einer Beeinflussung der Bremseinrichtung 36 im Sinne einer Einhaltung der Sollgeschwindigkeit durch die Istgeschwindigkeit.
Im bevorzugten Ausführungsbeiεpiel handelt es sich bei der Steuer¬ einheit 24 um ein ABS/ASR-Steuergerät, welches durch Beeinflussung der Drücke in den Bremsleitungen die Bremsen des Fahrzeugs steuert. Ein Steuergerät zur Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) arbeitet bei- εpielsweiεe wie folgt. Das Steuergerät erfaßt die Geschwindigkeit aller Räder und vergleicht diese mit einer ASR-Referenzgeschwindig- keit. Übersteigt die Geschwindigkeit eines der Räder diese Referenz¬ geschwindigkeit, so betätigt das Steuergerät die Bremse des ent¬ sprechenden Rades dadurch, daß es das Bremsmoment und/oder den Bremsdruck erhöht. Im bevorzugten Ausf hrungsbeispiel nach Figur 1 besteht die Schnitt¬ stelle aus zwei Leitungen 38 und 40, auf denen zum einen ein Steuer¬ signal (Leitung 38), zum anderen eine Statusinformation der Steuer¬ einheit 10 (Leitung 40) übermittelt wird. Durch ein symbolisch ein¬ gezeichnetes Schaltelement 42 kann der Fahrer oder eine übergeordne¬ te Steuereinheit die Schnittstelle ausschalten, so daß die oben be¬ schriebenen Normalfunktionen getrennt voneinander ablaufen. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel können jedoch die beiden Leitungen 38 und 40 in einer Leitung zusammengefaßt sein.
Figur 2 zeigt ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der erfindungsge¬ mäßen Vorgehensweise. Im Schritt 200 wird die momentane Fahrge¬ schwindigkeit VI erfaßt. Im Schritt 210 wird gegebenenfalls der Sollwert VS für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs neu gesetzt. Dies kann beispielsweiεe dadurch erfolgen, daß der Fahrer über das Be¬ dienteil eine neue Wunschgeschwindigkeit vorgibt. Im Schritt 220 wird die Sollverzögerung AS berechnet, die erforderlich ist, um aus¬ gehend von der Istgeschwindigkeit VI die Sollgeschwindigkeit VS zu erreichen. Diese Sollverzögerung AS ergibt sich ausgehend von der momentanen tatsächlichen Geschwindigkeit VI und der gewünschten Ge¬ schwindigkeit VS sowie der Zeit, innerhalb der die Geschwindigkeit einzustellen ist.
Anschließend wird im Schritt 230 das momentane Motormoment MM aus¬ gehend von der momentanten Drosselklappenεtellung DK und der Dreh¬ zahl N berechnet. Dieεes Motormoment ist vorzugsweiεe in einem Mo¬ torkennfeld alε Funktion der beiden Größen Droεεelklappenstellung DK und Drehzahl N abgelegt. Im Schritt 240 wird ein Fahrwiderstandsmo¬ ment WM als Funktion der Drosselklappenstellung, der aktuellen Fahr¬ geschwindigkeit VI, der Drehzahl und gegebenenfalls der aktuellen Beschleunigung AI beεtimmt. Das Motormoment MM entspricht dem vom Motor bereitgestellten Drehmo¬ ment. Es besitzt lediglich positive Werte. Das Fahrwiderstandsmoment WM ist dasjenige Moment, das dem Motormoment entgegen wirkt. Bei konstanter Fahrgeschwindigkeit sind diese beiden Momente gleich groß.
Bei Bergauffahrt bzw. bei Fahrt auf ebener Straße wird das Fahrwi¬ derstandsmoment WM immer kleiner Null sein und eine Verzögerung des Fahrzeugs bewirken. Bei Bergabfahrt dagegen kann das Fahrwider¬ standsmoment WM positve Werte annehmen, was eine Beschleunigung des Fahrzeugs zur Folge hat. Bei positiven Werten des Fahrwiderstandsmo¬ ments WM nimmt die Fahrgeschwindigkeit zu, auch wenn das Motormoment Null ist. Ein Betrieb mit konstanter Fahrgeschwindigkeit ohne zu¬ sätzliches Bremsmoment ist nicht möglich.
Ausgehend von dem Fahrwiderstandsmomenten WM und dem Motormoment MM wird im Schritt 250 eine mögliche Verzögerung AM vorgegeben. Diese mögliche Verzögerung AM gibt an, um welchen Betrag das Fahrzeug ver¬ zögert werden kann, wenn die Drosselklappe völlig geschlosεen wird und das Motormoment somit zu Null wird.
Die Abfrage 260 überprüft, ob die mögliche Verzögerung kleiner als die Sollverzögerung AS ist. Ist dies der Fall, daß heißt die Zielge¬ schwindigkeit VS kann nicht errreicht werden, so gibt die Fahrge¬ schwindigkeitssteuereinheit 10 im Schritt 270 ein entsprechendes Signal an die ABS/ASR-Steuereinheit 24 ab. In Schritt 280 erfolgt gegebenenfalls die Ansteuerung der Bremsleuchten. Bei ausreichender Verzögerung bzw. nach Aktivierung des ASR-Steuergeräts folgt wieder Programmschritt 200 mit der Erfassung der aktuellen Drehzahl. Erfindungsgemäß wird überprüft, ob das ausgehend von der Drossel¬ klappenstellung, der Fahrzeuggeschwindigkeit und gegebenenfalls der Fahrzeugbeschleunigung berechnete Fahrwiderstandsmoment ausreicht, um die gewünschte Geschwindigkeit zu erzielen. Hierzu wird ausgehend von der Drehzahl und der Drosselklappenstellung das Motormoment be¬ stimmt. Ausgehend von dem Motormoment und dem Fahrwiderstandsmoment wird entschieden, ob eine aktive Bremsung einzuleiten ist.
Hierbei sind im wesentlichen zwei Fälle zu unterscheiden. Bei einer Bergabfahrt wird das Fahrwiderstandsmoment größer und nimmt even¬ tuell sogar positive Werte an. In diesem Fall beschleunigt das Fahr¬ zeug und die Ist-Geschwindigkeit wird größer als die Soll-Geschwin¬ digkeit. In diesem Fall ist zu überprüfen, ob die alleinige Wegnahme des Motormoments ausreicht, um ein Konstanthalten der Fahrgeschwin¬ digkeit zu erreichen.
Bei einer Bergabfahrt gibt der Fahrer eine kleinere Soll-Geschwin¬ digkeit vor. In diesem Fall ist ebenfalls die Ist-Geschwindigkeit größer als die Soll-Geschwindigkeit. Es iεt zu überprüfen, ob die alleinige Wegnahme des Motorments ausreicht, um eine ausreichende Verzögerung zu erreichen.
Anstelle der Drosselklappenstellung können auch andere Lastsignale wie z.B. die eingespritzte Kraftstoffmenge bei Dieselbrennkraftma¬ schinen beispielεweiεe die Regelεtangenposition verwendet werden.
Zur Signalisierung des Bremswunsches vom Fahrgeschwindigkeitsregler¬ steuereinheit zur ASR-Steuereinheit stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. So kann beispielsweise ein vorzugsweise digitales Verzö- gerungεεignal übertragen werden. Ein bestimmter Signalpegel εignali- εiert, daß die erste Steuereinheit 10 ein Bremseingriff wünscht. Ein anderer Signalpegel signalisiert, daß die erste Steuereinheit 10 kein Bremseingriff wünscht. Desweiteren ist die Übertragung eines vorzugsweise analogen Verzö¬ gerungswertes möglich. Hierbei ist die gewünschte Bremswirkung vor¬ zugsweise proportional zum Signalpegel.
Desweiteren kann die Fahrgeschwindigkeitssteuereinheit 10 ein Brems¬ moment bzw. ein Bremsdruck als digitales und/oder analoges Signal an die zweite Steuereinheit 24 übermitteln.
Besonders vorteilhaft ist die Übertragung einer Zielgeschwindigkeit an die ASR-Steuereinheit. Diese Zielgeschwindigkeit beeinflußt die ASR-Referenzgeschwindigkeit im Sinne einer Verkleinerung. Die Ver¬ kleinerung der ASR-Referenzgeschwindigkeit hat dann einen Bremsein¬ griff zur Folge.
Da ein aktiver Bremseneingriff εicherheitsrelevant ist, erfolgt die Übertragung vorzugsweiεe mittelε zweier Signale. Vorteilhaft iεt es, wenn zum einen ein analoges Verzögerungεεignal und eine Zielge¬ schwindigkeit vorgegeben wird.
Besonders vorteilhaft ist, wenn der aktive Bremεeingriff dem nach¬ folgenden Verkehr durch Einschalten der Bremsleuchte in Schritt 280 angezeigt wird. Da das Einεchalten der Bremsleuchten mittels eines Relaiskontaktes parallel zum üblichen Bremslichtschalter die Fahrer- bremswunschsensierung beeinflußt, wird die in Figur 3 dargestellte Lösung vorgeεchlagen.
In Figur 3 ist als Blockdiagramm eine mögliche Ausführungsform zur Ansteuerung der Bremsleuchten dargestellt.
Entsprechende Elemente wie in Figur 1 sind mit entsprechenden Be¬ zugszeichen bezeichnet und werden nicht näher erläutert. Das Bedien¬ element 44 umfaßt eine Bremswunschsensierung 44a, diese steht mit Batteriespannung U in Verbindung. Desweiteren beaufschalgt sie die zweite Steuereinheit 24 mit einem Signal, das eine Bremsbetäti¬ gung anzeigt. Mit der Batteriespannung U sind desweiteren we¬ nigstens zwei parallel geschaltete Bremslichter 51 und 52 verbunden. Die beiden anderen Anschlüsse der Bremslichter stehen mit der zwei¬ ten Steuereinheit 24 in Verbindung.
Die Bremswunschsensierung 44a erzeugt abhängig davon, ob eine Betä¬ tigung des Bremssignals vorliegt oder nicht vorliegt zwei unter¬ schiedliche Signalwerte. In der einfachsten Realisierung enthält die Bremswunschsensierung 44a einen Schalter 80. Dieser Schalter 80 ist mit seinem einen Pol mit der Batteriespannung und mit dem anderen über einen Widerstand 82 mit Masse in verbinden. Am gemeinsamen Punkt zwischen Widerstand 82 und Schalter 80 ist mit dem Ausgang der Bremswunschsenεierung 44a verbunden.
Die Bremsleuchte 51 steht über ein Schaltmittel 61 mit Masse in Ver¬ bindung. Desgleichen steht das Bremslicht 52 über ein Schaltmittel 62 mit Masse in Verbindung. Die Schaltmittel 61 und 62 sind vorzugs¬ weise in die zweite Steuereinheit 24 integriert. Als Schaltmittel 61 und 62 werden vorzugsweise Halbleiterschalter oder Relais verwendet.
Bei nicht betätigter Bremse ist der Schalter in seiner geöffneten Position und der Verbindungspunkt 81 liegt auf Massepotential. Bei betätigter Bremse schließt der Schalter 80, damit liegt der Punkt 81 auf Batteriepotential. Ein positives Potential am Punkt 81 zeigt ei¬ ne betätigte Bremse an. Potential Null an dem Punkt 81 zeigt an, daß kein Bremswunsch des Fahrers vorliegt.
Abhängig von Sicherheits- und Funktionsanforderungen kann die Brems¬ wunschsensierung auch anders ausgeεtaltet εein. Um die Sicherheit zu erhöhen und um einen Auεfall des Schalters zu kompensieren, können auch zwei Schalter vorgesehen sein. Anstelle des Schalters kann auch ein Potentiometer verwendet werden. Zur weiteren Steigerung der Sicherheit können auch zwei Potentiometer eingesetzt werden. Die beiden Schalter werden von der Steuereinheit 24 vorzugsweise so angesteuert, daß sie bei einer Bremsbetätigung geschlossen sind und die Bremsleuchten 51 und 52 leuchten. Eine Bremsbetätigung wird er¬ kannt und die Schalter angesteuert, wenn die Bremswunschsensierung 44a eine Bremsbetätigung anzeigt. Dies bedeutet, daß am Punkt 81 ein positives Potential anliegt. Anderseits steuert die Steuereinheit 24 die Schalter auch dann an, wenn die ABS/ASR-Steuereinheit 10 ein Bremseingriff wünscht.
Diese Vorgehensweise bietet den Vorteil, daß die Bremswunschsensie¬ rung vollständig von der Anzeige "aktiver Bremseingriff" getrennt ist. Dadurch kann eine wechselεeitige Beeinflussung vermieden wer¬ den. Ferner läßt sich die Funktionsfähigkeit der Bremsleuchten von der zweiten Steuereinheit 24 sehr leicht überwachen. Vezichtet man auf die Überwachung, so kann anstelle der zwei Schaltmittel 61 und 62 lediglich ein Schaltmittel eingesetzt werden.

Claims

_ 12} _Anεprüche
1. Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, bei dem die Motorleistung von einer ersten Steuereinheit beeinflußbar ist, die Bremsleistung von einer zweiten Steuereinheit beeinflußbar ist, beide Steuereinheiten im Sinne einer Fahrgeschwindigkeitsregelung oder einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung zusammenwirken, wobei auεgehend von wenigstens einer der Größen Drehzahl, Ge¬ schwindigkeit, Beschleunigung, eingespritzter Kraftstoffmenge und/oder Drosselklappenstellung abgeschätzt wird, ob eine Rück¬ nahme der Motorleistung ausreicht um eine Sollgeschwindikeit ein¬ zuhalten und gegebenenf lls die zweite Steuereinheit die Bremsleistung erhöht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fahr- widerstandsmoment als Funktion der Fahrgeschwindigkeit, der Be¬ schleunigung, der Drosselklappenstellung und/oder der eingespritzten Kraftstoffmenge aus einem Kennfeld auslesbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motormoment als Funktion der Drehzahl, der Drosselklappenstellung und/oder der eingespritzten Kraftstoffmenge aus einem Kennfeld aus¬ lesbar ist.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die erste Steuereinheit abhängig von dem Vergleich zwischen dem Motormoment und dem Fahrwiderstandsmoment ein Signal an die zweite Steuereinheit zur Erhöhung der Bremsleistung übermittelt.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß als Signal wenigstens ein digitales oder eine analoges Verzögerungssignal oder ein Signal, das den Bremsdruck oder das Bremsmoment angibt an die zweite Steuereinheit übertragen .wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß als Signal eine Zielgeschwindigkeit übertragen wird, die für die Ermittlung der ASR-Referenzgeschwindigkeit verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Erhöhung der Bremsleistung mittels Bremsleuchten anzeigbar ist.
8. Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeuges, mit einer ersten Steuereinheit zur Beeinflusεung der Motorlei- εtung, mit einer zweiten Steuereinheit zur Beeinflussung der Bremslei¬ stung, wobei beide Steuereinheiten im Sinne einer Fahrgeschwindigkeits¬ regelung oder einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung zusammenwirken, mit Mitteln, die ausgehend von wenigstens einer der Größen Dreh¬ zahl, Geschwindigkeit, Beschleunigung, eingespritzter Kraftstoff- menge und/oder Drosselklappenstellung abschätzen, ob eine Rück¬ nahme der Motorleistung ausreicht um eine Sollgeschwindikeit ein¬ zuhalten, und die zweite Steuereinheit gegebenenfallε die Bremsleistung er¬ höht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsleuchten zum einen mit einer Versorgungsspannung und zum ande¬ ren über Schaltmittel mit Masse verbunden sind, wobei die Schaltmit¬ tel von der zweiten Steuereinheit ansteuerbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der zweiten Steuereinrichtung um ein ABS/ASR-Steuerger t handelt.
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