WO2009124740A1 - Geschwindigkeitsregelvorrichtung mit von der betätigunggeschwindigkeit des gaspedals abhängiger abschaltung - Google Patents

Geschwindigkeitsregelvorrichtung mit von der betätigunggeschwindigkeit des gaspedals abhängiger abschaltung Download PDF

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Martin Bohley
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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    • B60W30/143—Speed control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W2540/106—Rate of change
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0248—Control units where shifting is directly initiated by the driver, e.g. semi-automatic transmissions

Definitions

  • the invention relates to a vehicle with a device for controlling the speed, with a manual change gear without synchronizer, as well as with an accelerator provided with a pedal encoder which generates a power request signal depending on a power demand of the driver, according to the preamble of claim 1 and of a method for controlling a device which controls the speed of a vehicle, according to the preamble of claim 7.
  • Adaptive Cruise Control measures the distance and relative speed to a vehicle ahead and uses these quantities to control a time gap between vehicles.
  • the driver presets the target speed and the target time gap, wherein radar signals calculate the time gap to the vehicle ahead and compare it with the set time gap set by the driver. If the target time gap is undershot, the ACC system reacts with a reduction of the engine torque and, if necessary, with an automatically initiated braking.
  • the object of the invention is in contrast to further develop a vehicle with a device for controlling the speed and with a manual o change gear without synchronizer of the type mentioned in such a way that adjusts a higher shifting comfort.
  • a method for controlling a device which regulates the speed of a vehicle shall be indicated.
  • the invention is based on the idea that the speed control device is disabled depending on a speed at which the pedal request power signal changes becomes.
  • the cruise control is deactivated so that it can not intervene in the speed step change.
  • a switching operation can be detected, which is triggered by a gas shock of the driver. Then the speed control is momentary, i. overridden during the time required for the gear change to relieve the power train. The driver can then switch without operating the clutch.
  • the speed control device is disabled when the speed at which the pedal request power signal changes exceeds an upper limit.
  • This upper limit value is set, for example, by the value which a typical gas impact to the gear change regularly exceeds.
  • cruise control systems for cruise control are integrated in ACC systems, so that the regulation of the speed is preferably carried out as part of a regulation of the time gap between the vehicle and a preceding vehicle.
  • control device of the speed control device is then adapted to disable the speed control depending on the speed at which the pedal request power signal changes.
  • a drive train of a commercial vehicle includes a device for regulating the speed, which is preferably combined with a regulation of a time gap between the commercial vehicle and the vehicle ahead (Adaptive Cruise Control, ACC).
  • the speed control device comprises a control unit 1 which receives via a data bus 2, the electrical output signals of a pedal encoder 4 of a driver-operated accelerator pedal 6 of the commercial vehicle as power request signals. These power request signals are preferably also controlled by a data bus 8 in an engine control unit 10 in order to generate there control signals for adjusting devices of a drive machine 12 of the commercial vehicle.
  • the pedal encoder 4 is preferably a rotation angle sensor, which measures the angle of rotation of the accelerator pedal 6 with respect to a bearing block and as an output signal signals a signal for the rotation angle, which forms the power request signal for the engine control unit 10 of the engine 12.
  • the power generated by the engine 12 is mechanically controlled by a driver operable clutch 14 in a manual transmission 16 without synchronizer. With the aid of the change gear 16 a plurality of speed steps are switchable to provide a drive shaft 18 of the commercial vehicle a certain torque and a certain speed available.
  • the cruise control control unit 1 calculates, from the rotational angle representative power demand signal of the pedal encoder 4, for example, by differentiating a speed at which the rotational angle signal of the pedal encoder 4 changes per unit time. This speed is a measure of how fast the driver operates the accelerator pedal 6 or how fast the accelerator pedal 6 is reset, for example, by spring forces.
  • the cruise control controller 1 is configured to disable the cruise control depending on the speed at which the power request signal of the pedal encoder 4 changes.
  • the speed control is disabled when the speed at which the power demand signal of the pedal encoder 4 changes exceeds a predetermined upper limit. This upper limit is determined by the value that a typical gas shock to gear change regularly exceeds.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung (1) zur Regelung der Geschwindigkeit, mit einem manuellen Wechselgetriebe (16) ohne Synchronisiereinrichtung, sowie mit einem mit einem Pedalgeber (4) versehenen Gaspedal (6), der abhängig von einer Leistungsanforderung des Fahrers ein Leistungsanforderungssignal erzeugt. Die Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung (1) zur Regelung der Geschwindigkeit abhängig von einer Geschwindigkeit, mit welcher sich das Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers (4) ändert, außer Betrieb gesetzt wird.

Description

Geschwindigkeitsregelvorrichtung mit von der Betätigungsgeschwindigkeit des Gaspedals abhängiger Abschaltung
Beschreibung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit, mit einem manuellen Wechselgetriebe ohne Synchronisiereinrichtung, sowie mit einem mit einem Pedalgeber versehenen Gaspedal, der abhängig von einer Leistungsanforderung des Fahrers ein Leistungsanforde- rungssignal erzeugt, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie von einem Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung, welche die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs regelt, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7.
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus dem Kraftfahrtechnischen Taschenbuch der Robert Bosch GmbH, 26. Auflage, Friedr. Vieweg & Sohn Ver- lag/GMV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2007, Seiten 1079 bis 1082 ist eine Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs bekannt. Zusätzlich zur Geschwindigkeitsregelung erfasst eine Adaptive Cruise Control (ACC) den Abstand und die Relativgeschwindigkeit zu einem voraus fahrenden Fahrzeug und nutzt diese Größen zur Regelung einer Zeitlücke zwischen den Fahrzeugen. Der Fahrer gibt die Sollgeschwindigkeit und die Sollzeitlücke vor, wobei aus Radarsignalen die Zeitlücke zum voraus fahrenden Fahrzeug berechnet und mit der vom Fahrer eingestellten Sollzeitlücke vergleichen wird. Ist die Sollzeitlücke unterschritten, reagiert das ACC-System mit einer Reduzierung des Motormoments und, falls notwendig, mit einer automatisch eingeleiteten Bremsung.
Andererseits verfügen moderne Kraftfahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge über Pedalmoduln, bei welchen die Stellung bzw. eine Stellgeschwindigkeit der Pedale, insbesondere des Gaspedals durch Pedalgeber erfasst und ein elektrisches Leistungsanforderungssignal über einen Datenbus in ein Steuergerät, insbesondere in ein Motorsteuergerät eingesteuert wird, um eine Antriebsmaschine gemäß dem Leistungswunsch anzusteuern.
In einigen Ländern werden noch Nutzfahrzeuge mit manuellen Wechselgetrieben ohne Synchronisiereinrichtung eingesetzt. Bei dieser Art Getriebe ist es
5 möglich, die Fahrstufe zu wechseln, ohne dass die Kupplung betätigt werden muss. Um einen Schaltvorgang durchführen zu können, muss allerdings der Antriebsstrang kurzzeitig entlastet werden, sonst kann nicht ohne zu Kuppeln in den Leerlauf geschaltet werden. Dazu gibt der Fahrer einen kurzen Gasstoß mit dem Gaspedal. Die Schaltvorgangsanforderung wird daher durch einen o Gasstoß ausgelöst.
Wenn nun aber die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wie oben beschrieben beispielsweise durch eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung automatisch geregelt wird, führt ein kurzer, lediglich zum Schalten abgegebener Gasstoß dazu, dass die Geschwindigkeitsregelung unerwünscht eingreift. Ein Schalten in den Leer- 5 lauf ohne Kupplungsbetätigung ist dann nicht möglich, was eine gewisse Komfortminderung mit sich bringt.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit und mit einem manuellen o Wechselgetriebe ohne Synchronisiereinrichtung der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, dass sich ein höherer Schaltkomfort einstellt. Zu demselben Zweck soll ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung, welche die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs regelt, angegeben werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 5 und Anspruch 7 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass die Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit abhängig von einer Geschwindigkeit, mit welcher sich das Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers ändert, außer Betrieb gesetzt wird. Mit anderen Worten wird bei einem kurzzeitigen Gasstoß, also bei einer relativ hohen Geschwindigkeit, mit welcher das Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers erhöht und wieder gesenkt wird, die Geschwindigkeitsregelung außer Kraft gesetzt, damit sie nicht in den Fahrstufenwechsel eingreifen 5 kann.
Durch Auswertung des vom Pedalgeber erzeugten Leistungsanforderungs- signals, das den Fahrerwunsch widerspiegelt, bevorzugt im Steuergerät der Geschwindigkeitsregelung, kann daher ein Schaltvorgang erkannt werden, der durch einen Gasstoß des Fahrers ausgelöst wird. Dann wird die Geschwindig- o keitsreglung kurzzeitig, d.h. während der zum Gangwechsel benötigten Zeit außer Kraft gesetzt, um den Antriebsstrang zu entlasten. Der Fahrer kann dann schalten, ohne die Kupplung zu betätigen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 und Anspruch 7 an- 5 gegebenen Erfindung möglich.
Besonders bevorzugt wird die Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit außer Betrieb gesetzt, wenn die Geschwindigkeit, mit welcher sich das Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers ändert, einen oberen Grenzwert überschreitet. Dieser obere Grenzwert wird beispielsweise durch den Wert be- !0 stimmt, welchen ein typischer Gasstoß zum Gangwechsel regelmäßig überschreitet.
Üblicherweise sind Tempomaten zur Geschwindigkeitsregelung in ACC- Systeme integriert, so dass die Regelung der Geschwindigkeit vorzugsweise im Rahmen einer Regelung der Zeitlücke zwischen dem Fahrzeug und einem vor- 5 aus fahrenden Fahrzeug erfolgt.
Der Pedalgeber des Gaspedals und ein Steuergerät der Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit sind beispielsweise zum Datenaustausch an einen gemeinsamen Datenbus angeschlossen, damit die vom Pedalgeber erfassten Leistungsanforderungssignale in das Steuergerät eingesteuert werden können.
Vorzugsweise das Steuergerät der Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit ist dann ausgebildet, um die Regelung der Geschwindigkeit abhängig von der Geschwindigkeit, mit welcher sich das Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers ändert, außer Betrieb zu setzen.
Genaueres geht aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.
Zeichnung Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen schematischen Schaltplan eines Antriebsstrangs eines Nutzfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Ein Antriebsstrang eines Nutzfahrzeugs beinhaltet eine Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit, welche bevorzugt mit einer Regelung einer Zeitlücke zwischen dem Nutzfahrzeug und voraus fahrenden Fahrzeugen (Adaptive Cruise Control, ACC) kombiniert ist. Die Geschwindigkeitsregelvorrichtung umfasst ein Steuergerät 1 , welches über einen Datenbus 2 die elektrischen Ausgangssignale eines Pedalgebers 4 eines vom Fahrer betätigten Gaspedals 6 des Nutzfahrzeug als Leistungsanforderungssignale empfängt. Diese Leistungsanforderungssignale werden bevorzugt ebenfalls durch einen Datenbus 8 in ein Motorsteuergerät 10 eingesteuert, um dort Steuersignale für Stelleinrichtungen einer Antriebsmaschine 12 des Nutzfahrzeugs zu erzeugen.
Der Pedalgeber 4 ist bevorzugt ein Drehwinkelsensor, welcher den Drehwinkel des Gaspedals 6 in Bezug zu einem Lagerbock misst und als Ausgangssignal ein Signal für den Drehwinkel aussteuert, welches das Leistungsanforderungs- signal für das Motorsteuergerät 10 der Antriebsmaschine 12 bildet.
Die von der Antriebsmaschine 12 erzeugte Leistung wird über eine vom Fahrer betätigbare Trennkupplung 14 mechanisch in ein manuelles Wechselgetriebe 16 ohne Synchronisiereinrichtung eingesteuert. Mit Hilfe des Wechselgetriebes 16 sind mehrere Fahrstufen schaltbar, um an einer Antriebsachse 18 des Nutzfahrzeugs ein bestimmtes Drehmoment und eine bestimmte Drehzahl zur Verfügung zu stellen.
Das Steuergerät 1 der Geschwindigkeitsregelung berechnet aus dem den Drehwinkel repräsentierenden Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers 4 beispielsweise durch Differenzieren eine Geschwindigkeit, mit welcher sich das Drehwinkelsignal des Pedalgebers 4 je Zeiteinheit ändert. Diese Geschwindigkeit ist ein Maß dafür, wie schnell der Fahrer das Gaspedal 6 betätigt bzw. wie schnell das Gaspedal 6 beispielsweise durch Federkräfte rückgestellt wird.
Das Steuergerät 1 der Geschwindigkeitsregelung ist ausgebildet, die Geschwindigkeitsregelung abhängig von der Geschwindigkeit, mit welcher sich das Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers 4 ändert, außer Betrieb zu setzen. Insbesondere wird die Geschwindigkeitsregelung außer Betrieb gesetzt, wenn die Geschwindigkeit, mit welcher sich das Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers 4 ändert, einen vorgegebenen oberen Grenzwert überschreitet. Dieser obere Grenzwert wird durch den Wert bestimmt, welchen ein typischer Gasstoß zum Gangwechsel regelmäßig überschreitet.
Während eines kurzzeitigen Gasstoßes, also bei einer relativ hohen Geschwindigkeit, mit welcher das Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers 4 erhöht und wieder gesenkt wird, wird folglich die Geschwindigkeitsregelung außer Kraft gesetzt, damit sie nicht in den Fahrstufenwechsel im Wechselgetriebe eingreifen kann und um den Antriebsstrang zu entlasten. Der Fahrer kann dann schalten, ohne die Kupplung zu betätigen. Bezuαszahlentabelle
Steuergerät
Datenbus
Pedalgeber
Gaspedal
Datenbus
Motorsteuergerät
Antriebsmaschine
Kupplung
Wechselgetriebe
Antriebsachse

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeug mit einer Vorrichtung (1) zur Regelung der Geschwindigkeit, mit einem manuellen Wechselgetriebe (16) ohne Synchronisiereinrichtung, sowie mit einem mit einem Pedalgeber (4) versehenen Gaspedal (6), der abhängig von einer Leistungsanforderung des Fahrers ein Leistungsanforde- rungssignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Regelung der Geschwindigkeit abhängig von einer Geschwindigkeit, mit welcher sich das Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers (4) ändert, außer Betrieb gesetzt wird.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Regelung der Geschwindigkeit außer Betrieb gesetzt wird, wenn die Geschwindigkeit, mit welcher sich das Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers (4) ändert, einen oberen Grenzwert überschreitet.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Geschwindigkeit im Rahmen einer Regelung einer Zeitlücke zwischen dem Fahrzeug und einem voraus fahrenden Fahrzeug (ACC) erfolgt.
4. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalgeber (6) und ein Steuergerät (1) der Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit zum Datenaustausch an einen Datenbus (2) angeschlossen sind.
5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) der Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit ausgebildet ist, die Regelung der Geschwindigkeit abhängig von der Geschwindigkeit, mit welcher sich das Leistungsanforderungssignal des Pedalgebers (4) ändert, außer Betrieb zu setzen.
6. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Nutzfahrzeug ist.
7. Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung (1), welche die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs regelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) abhängig von einer Geschwindigkeit, mit welcher sich ein Leistungsanfor- derungssignal eines Pedalgebers (4) eines Gaspedals (6) ändert, außer Betrieb gesetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Regelung der Geschwindigkeit außer Betrieb gesetzt wird, wenn die Geschwindigkeit, mit welcher sich das Leistungsanforderungssig- nal des Pedalgebers (4) ändert, einen oberen Grenzwert überschreitet.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Rahmen einer Regelung einer Zeitlücke zwischen dem Fahrzeug und einem voraus fahrenden Fahrzeug (ACC) erfolgt.
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