DE3841386A1

DE3841386A1 - Konstant-fahrgeschwindigkeits-regelvorrichtung

Info

Publication number: DE3841386A1
Application number: DE3841386A
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Matsuoka; Kazutoshi Nobumoto; Toshiaki Tsuyama; Kaoru Sotoyama; Eizi Nishimura
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1988-12-08
Publication date: 1989-06-29
Also published as: JPH01153344A; JPH01154666A

Description

Die Erfindung betrifft eine Konstant-Fahrgeschwindigkeits- Regelvorrichtung ("Tempostat").

Die Anzahl derjenigen Kraftfahrzeuge, die mit einer Kon stant-Fahrgeschwindigkeits-Regelvorrichtung, einem sogenannten Tempostaten, ausgerüstet sind, nimmt ständig zu. Mit Hilfe einer solchen Regeleinrichtung vermag der Fahrer eine von ihm gewünschte konstante Geschwindigkeit (Sollgeschwindigkeit oder Zielgeschwindigkeit) einzustellen, die dann nach der Einstellung beibehalten wird. Bei Fahrzeugen mit einer solchen Regelvorrichtung zum Aufrechterhalten einer konstanten Fahrgeschwindigkeit wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs so geregelt, daß sie allmählich an die Soll- oder Zielgeschwindigkeit angenähert wird, wozu eine Geschwindigkeits-Stellvorrichtung in Verbindung mit einer Regeleinrichtung verwendet wird. Bei der Stellvorrichtung handelt es sich insbesondere um ein Drosselventil eines Verbrennungsmotors. Die Regelung erfolgt auf der Grundlage eines Geschwindigkeitssensors.

Bei der Konstantgeschwindigkeitsregelung ändert sich die Drehmomentgrenze abhängig von der jeweiligen Getriebestufe, und folglich hängt die Geschwindigkeit, mit der sich die Istgeschwindigkeit an die Soll- oder Zielgeschwindigkeit annähert, von der jeweils eingestellten Getriebestufe (Gang) ab. Um diese Annäherungsgeschwindigkeit, mit der sich die Istgeschwindigkeit an die Sollgeschwindigkeit annähert, unabhängig von dem jeweils eingestellten Gang des Getriebes zu machen, ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 58(1983)- 39 312 vorgeschlagen, ein Regelverstärkungsfaktor eines Integral-Terms oder eines Differentialterms in einer Formel für eine I-P-Regelung zu ändern nach Maßgabe der jeweiligen Getriebestufe, bei der die Regelung gerade arbeitet, wobei die genannte Formel festlegt, in welcher Weise das Drosselventil bewegt wird. Die I-P-Regelung ist eine Regelung auf der Grundlage einer Formel mit einem Vorwärts-(Mitkopplungs-)Integral-Term und einem Gegenkopplungsterm.

Allerdings ändert sich die Annäherungsgeschwindigkeit für eine gegebene Regelverstärkung auch mit der auf das Fahrzeug einwirkenden Fahrbelastung, zum Beispiel mit der Steigung der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, der von dem Fahrzeug transportierten Last und ähnlichen Einflüssen. Insoweit ist der oben genannte Vorschlag unvollkommen.

In der japanischen unveröffentlichten Patentveröffentlichung 57(1982)-1 19 137 ist eine Konstantgeschwindigkeits- Regelvorrichtung beschrieben, bei der die Schnelligkeit der Zunahme oder der Verminderung des Antriebs-Drehmoments ungeachtet der jeweils eingestellten Getriebestufe konstant gemacht wird, um Instabilitäten beim Betrieb des Getriebes zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Konstant-Fahrgeschwin digkeits-Regelvorrichtung zu schaffen, mit der die Istgeschwindigkeit unberücksichtigt der auf das Fahrzeug einwirkenden Fahrzeugbelastung mit konstanter Annäherungsgeschwindigkeit an die gewünschte Sollgeschwindigkeit angenähert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung ist der Regelverstärkungsfaktor das Verhältnis des Werts der geregelten Veränderlichen zu der Differenz zwischen Istgeschwindigkeit und Sollgeschwindigkeit (diese Differenz wird auch manchmal als Geschwindigkeitsabweichung bezeichnet).

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Konstant-Fahrge schwindigkeits-Regelvorrichtung,

Fig. 2 eine Kennliniendarstellung, die den Getriebestufenwechsel bei einem automatischen Getriebe in der Sparbetriebsart veranschaulicht,

Fig. 3 eine Kennlinienansicht der Getriebestufenänderungen des automatischen Getriebes in der Leistungsbetriebsart,

Fig. 4 eine grundsätzliche Kennlinie einer Drossel klappenöffnung,

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Regelung, wie sie der Konstant-Fahrgeschwindigkeits-Regelvorrichtung zugrunde liegt,

Fig. 6-9 Flußdiagramme, die den Regelbetrieb bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulichen,

Fig. 10 eine grafische Darstellung, die für jede Getriebestufe die Drosselklappenöffnungen zum Antreiben des Fahrzeugs mit gegebenen Geschwindigkeiten für eine ebene Straße anhand einer Kurve darstellt,

Fig. 11-14 grafische Darstellungen, die die Beziehung zwischen den jeweiligen Regelverstärkungen und der Fahrbelastung darstellen,

Fig. 15 ein Flußdiagramm zum Veranschaulichen der ASC- Regelung (automatische Geschwindigkeitsregelung) gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 16 anhand einer grafischen Darstellung die Beziehung zwischen dem Regelverstärkungsfaktor der zweiten Ausführungsform und der Fahrbelastung, und

Fig. 17 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen einem Belastungskorrekturwert und dem Gewicht der auf das Fahrzeug einwirkenden Be lastung.

Nach Fig. 1 besitzt ein Fahrzeug einen Motor 1 mit einem automatischen Getriebe 2 zum Übersetzen der Ausgangsleistung des Motors 1 auf die (nicht gezeigten) Antriebsräder des Fahrzeugs. Das automatische Getriebe 2 umfaßt einen Drehmomentwandler 3 und einen Planetengetriebemechanismus 4, wodurch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Vorwärtsgänge zur Verfügung stehen. Der Drehmomentwandler 3 besitzt eine (nicht gezeigte) Verriegelungskupplung, die bei Erregen eines Verriegelungs-Soleoniden 5 greift und bei Entregen des Soleoniden 5 gelöst wird. Das automatische Getriebe 2 wird in eine gewünschte Getriebestufe geschaltet, indem Soleonide 6 selektiv erregt und entregt werden, wodurch eine Hydraulikschaltung des Planetengetriebemechanismus 4 gesteuert wird. Diese Einrichtungen sind ebenso wie deren Funktionsweise bekannt und sollen hier nicht näher erläutert werden.

Eine beispielsweise durch einen Mikrocomputer gebildete Steuereinheit 10 empfängt Signale von verschiedenen Sensoren. Es handelt sich um folgende Sensoren: einen Gaspedalsensor 11, der das Ausmaß des Herabdrückens des Gaspedals erfaßt, einen Geschwindigkeitssensor 12, der die Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs feststellt, einen Bereichssensor 13, der die Stellung des Wählhebels des automatischen Getriebes 2 feststellt (1, 2, D, P, R, N), und einen Getriebestufensensor 14, der feststellt, welche Getriebestufe oder welcher Gang des Getriebes gerade eingestellt ist. Die Bezugszeichen 15-18 beziehen sich auf einen Hauptschalter, einen Einstellschalter, einen Freilaufschalter und einen Wiederaufnahmeschalter, die Bestandteile der Regelvorrichtung sind und in unten beschriebener Weise vom Fahrer betätigt werden. Ein Betriebsartschalter 19 dient zur Handauswahl der Betriebsart für das automatische Getriebe, nämlich einer Leistungsbetriebsart (Kennlinien in Fig. 3) oder einer Sparbetriebsart (Fig. 2). Beim Betätigen der Bremse des Fahrzeugs wird ein Bremsschalter 20 geschlossen. Die Steuereinheit 10 empfängt außerdem Signale von diesen Schaltern 15-20.

Die Steuereinheit 10 gibt Signale an einen Drosselklappen-Aktuator 7, der ein Drosselventil oder eine Drosselklappe 8 des Motors 1 betätigt, und an die genannten Soleonide 5 und 6. Die Steuereinheit 10 steuert normalerweise den Aktuator 7 derart, daß dieser die Drosselklappe entsprechend dem Hub des Gaspedals öffnet. Dies geschieht auf der Grundlage der in Fig. 4 gezeigten Drosselklappenöffnungs-Kennlinie (normale Drosselklappensteuerung). Beim Betrieb der Konstant-Fahrgeschwindigkeits-Regelvorrichtung allerdings steuert die Steuer einheit 10 den Aktuator 7 unberücksichtigt der jeweiligen Betätigung des Gaspedals.

Die Steuereinheit 10 enthält eine CPU, einen ROM, einen RAM, einen Taktgeber CLOCK "Soft timer", einen ADU oder DAU, und eine Angabe/Ausgabe-Schnittstelle. Diese Elemente sind an sich bekannt und werden hier nicht näher erläutert. Der ROM innerhalb der Steuereinheit 10 speichert Kennlinien bezüglich des Getriebestufenwechsels, der Drosselklappenöffnungen und dergleichen.

Die Steuereinheit 10 steuert den Getriebestufenwechsel (einschließlich der Verriegelungssteuerung) und führt die normale Drosselklappenregelung (auf der Grundlage der Drosselklappenöffnungs-Kennlinie in Fig. 4) in an sich bekannter Weise durch. Im folgenden soll speziell die Regelvorrichtung zum Regeln der konstanten Fahrgeschwindigkeit erläutert werden.

Bei dem Hauptschalter 15 handelt es sich um einen Druckschalter, der durch Drücken geschlossen oder geöffnet und durch nochmaliges Drücken wieder geöffnet bzw. geschlossen wird. Bei dem Einstellschalter 16 handelt es sich um einen einfachen Druckschalter, der solange geschlossen bleibt, wie er gedrückt wird, und der geöffnet wird, sobald er wieder losgelassen wird. Bei dem Freilaufschalter 17 und dem Wiederaufnahmeschalter 18 handelt es sich um einen Schalter mit gemeinsamem Kipphebel, der sich normalerweise in einer neutralen Stellung befindet, wobei dann die beiden Schalter 17 und 18 geöffnet sind. Wird der Kipphebel in die Einrichtung gelegt, wird einer der Schalter 17 und 18 geschlossen, wird der Kipphebel in die andere Richtung gelegt, wird der andere Schalter geschlossen.

Wenn folgende Bedingungen erfüllt sind, erfolgt die Konstantgeschwindigkeitsregelung:

1. Der Hauptschalter 15 ist geschlossen.
2. Der Wählhebel des automatischen Getriebes ist auf dem D-Bereich eingestellt.
3. Die Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs liegt nicht unter 40 km/h.
4. Der Einstellschalter 16 wird nach Vorliegen der Bedingungen 1-3 einmal geschlossen.

Die Sollgeschwindigkeit (Zielgeschwindigkeit) wird dann folgendermaßen eingestellt oder geändert:

1. Während der Einstellschalter 15 geschlossen gehalten wird, nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter zu, und die Istgeschwindigkeit beim Öffnen des Einstellschalters 15 bildet dann die Sollgeschwindigkeit.
2. Während der Freilaufschalter (Auslaufschalter) 17 geschlossen gehalten wird, nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit laufend ab, und beim Öffnen des Schalters 17 bildet die dann vorhandene Istgeschwindigkeit die Sollgeschwindigkeit.

Die Konstantgeschwindigkeitsregelung wird unterbrochen, wenn durch Bremsen der Bremsschalter 20 geschlossen wird. Wenn nach dem Unterbrechen der Konstantgeschwindigkeitsregelung der Wiederaufnahmeschalter 18 geschlossen wird, wird die Konstantgeschwindigkeitsregelung wiederaufgenommen, wobei die Sollgeschwindigkeit diejenige Geschwin digkeit ist, die direkt vor der Unterbrechung als Sollgeschwindigkeit vorgegeben war.

Die Regelung während des Betriebs der Regelvorrichtung erfolgt auf der Grundlage der in Fig. 5 dargestellten PI- PD-Regelung. Das heißt: während der Konstantgeschwindigkeitsregelung wird der Hub VTAG, um den die Drosselklappe 8 bewegt werden muß, auf der Grundlage folgender Formel (1) berechnet (der Hub entspricht der Regelabweichung):

VTAG = KP × (ENVn - ENVn - 1) + KI × ENVn - KPV × (Vn - Vn - 1) - KDV × [(Vn - VN - 1) - (Vn - 1 - Vn -2)] (1)

wobei ENVn=Vo-Vn, Vo die Sollgeschwindigkeit, Vn die Istgeschwindigkeit, KP ein Vorwärts-Proportionalitätsfaktor, KI eine Vorwärts-Integrationskonstante, KPV ein Ge genkopplungs-Proportionalitätsfaktor und KDV eine negative Differenzierungskonstante sind. Das Suffix n kennzeichnet den letzten oder momentanen Wert der betreffenden Veränderlichen, das Suffix n-1 bezeichnet die vorletzte oder den vorausgehenden Wert der Veränderlichen, und das Suffix n-2 bezeichnet den vorvorletzten Wert der dazugehörigen Veränderlichen.

Die Regelverstärkungen, d. h. die Regelkonstanten oder -faktoren KP, KI, KPV und KDV in der Formel (1) werden nach Maßgabe der Fahrbelastung des Fahrzeugs geändert. Von diesen Regelverstärkungsfaktoren werden die Größen KP und KI im Vorwärtsregelzweig mit Zunahme der Fahrbelastung erhöht und mit Abnahme der Fahrbelastung vermindert. Das heißt: wenn die Fahrbelastung steigt, erfolgt eine Korrektur durch Erhöhen von KP und KI, und wenn die Fahrbelastung abnimmt, erfolgt eine Korrektur durch Verringern von KP und KI. Aus ähnlichen Gesichtspunkten werden KPV und KDV im Gegenkopplungs-Regelzweig mit zunehmender Fahrbelastung verringert und mit abnehmen der Fahrbelastung erhöht. Obschon entsprechend der Fahrbelastung lediglich einer der Werte KP und KI oder einer der Werte KPV und KDV geändert werden kann, werden bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sämtliche Regelverstärkungsfaktoren KP, KI, KPV und KDV geändert. Weiterhin wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der auf das Fahrzeug einwirkende Fahrwiderstand abgeleitet aus der Differenz zwischen der momentanen Drosselklappenöffnung und derjenigen Drosselklappenöffnung, die notwendig ist (bzw. notwendig wäre), um das Fahrzeug auf einer ebenen Straße zu fah ren.

Im folgenden wird anhand der Fig. 6-9 die Konstantgeschwindigkeitsregelung im einzelnen erläutert. In dem in Fig. 6 dargestellten Flußdiagramm werden ein erstes Flag F1 und ein zweites Flag F2 benutzt: das erste Flag F1 wird auf "1" gesetzt, wenn die Bedingungen zur Durchführung einer Konstantgeschwindigkeitsregelung erfüllt sind, und das zweite Flag F2 wird auf "1" gesetzt, wenn während dieser Konstantgeschwindigkeitsregelung die Bremse betätigt wird. In Fig. 6B wird das gesamte System im Schritt P 1 initialisiert. Im Schritt P 2 werden Signale von den Sensoren und Schaltern 11-20 in die Steuereinheit 10 eingegeben. Dann erfolgt im Schritt P 3 die Getriebestufen-Änderungssteuerung einschließlich der Verriegelungssteue rung.

Wenn nach dem Schritt P 3 festgestellt wird, daß der Hauptschalter 15 geschlossen wurde, daß der Wählhebel auf "D" eingestellt ist, und daß die Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs nicht weniger als 40 km/h beträgt (Schritte P 4-P 6), dann wird im Schritt P 7 fest gestellt, ob der Einstellschalter 16 geschlossen wurde. Falls der Schalter 16 geschlossen wurde, wird das erste Flag F1 im Schritt P 8 auf "1" gesetzt, und dann wird im Schritt P 9 festgestellt, ob der Einstellschalter 16 immer noch geschlossen ist. Falls ja, wird die Drosselklappenöffnung auf der Grundlage einer vorbestimmten Formel vergrößert, um das Fahrzeug zu beschleunigen. Wenn andererseits im Schritt P 9 festgestellt wird, daß der Einstellschalter 16 anschließend geöffnet wurde, so wird als Sollgeschwindigkeit im Schritt P 11 diejenige Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt, die vorlag, als der Einstellschalter geöffnet wurde. Nach dem Schritt P 11 geht die Steuereinheit 10 über die Schritte P 12, P 16 und P 17 zum Schritt P 22, falls weder der Auslaufschalter 17 noch der Bremsschalter 20 betätigt wurde. Im Schritt 22 führt die Steuereinheit 10 die automatische Geschwindigkeitsregelung (ASC) durch, d. h., sie steuert die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der obigen Formel (1). Die ASC-Regelung wird unten noch näher anhand der Fig. 7 erläutert.

Wenn im Schritt P 12 festgestellt wird, daß der Auslaufschalter 17 geschlossen worden ist, dann wird im Schritt P 13 festgestellt, ob der Schalter 17 immer noch geschlossen ist. Falls ja, wird die Drosselklappenöffnung auf der Grundlage einer vorbestimmten Formel zum Verzögern des Fahrzeugs verkleinert. Wenn andererseits im Schritt P 13 festgestellt wird, daß der Schalter 17 anschließend geöffnet wurde, so wird als Sollgeschwindigkeit im Schritt P 15 diejenige Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt, die vorlag, als der Schalter 17 geöffnet wurde. Solange die Bremse nicht anschließend betätigt wird, macht die Steuereinheit 10 beim Schritt P 22 im Anschluß an den Schritt P 17 weiter und führt die ASC-Regelung durch. Wenn nach dem Schritt P 15 die Bremse betätigt wird, setzt die Steuereinheit 10 das zweite Flag F2 im Schritt P 23 auf "1" und macht im Schritt P 24 weiter, wo sie die normale Drosselklappensteuerung auf der Grundlage der in Fig. 4 gezeigten Drosselklappen-Kennlinie durchführt (die Konstantgeschwindigkeitsregelung war unterbrochen worden).

Wenn im Schritt P 16 festgestellt wird, daß der Bremsschalter 20 geöffnet wurde, so wird im Schritt P 17 festgestellt, ob das zweite Flag F2 auf "1" eingestellt ist. Falls ja, d. h., falls während der Konstantgeschwindigkeitsregelung die Bremse betätigt wurde, so wird im Schritt P 18 bestimmt, ob der Wiederaufnahmeschalter 18 geschlossen wurde. Falls dies nicht der Fall ist, wird davon ausgegangen, daß der Fahrer die Wiederaufnahme der Konstantgeschwindigkeitsregelung nicht wünscht. In diesem Fall macht die Steuereinheit 10 mit dem Schritt P 24 weiter, d. h., die Kon stantgeschwindigkeitsregelung bleibt unterbrochen.

Wenn im Schritt P 18 festgestellt wird, daß der Wieder aufnahmeschalter 18 geschlossen wurde, so wird bestimmt, ob die Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs so groß ist wie die Fahrzeuggeschwindigkeit unmittelbar vor der Bremsung. Wenn festgestellt wird, daß die Istgeschwindigkeit einen von der beim Betätigen der Bremse vorliegenden Geschwindigkeit abweichenden Wert hat, so steuert die Steuereinheit 10 im Schritt P 20 die Drosselklappenöffnung auf der Grundlage einer vorbestimmten Formel, um das Fahrzeug zu beschleunigen, und kehrt dann zum Schritt P 19 zurück. Andernfalls wird die Konstant geschwindigkeitsregelung wiederaufgenommen, wobei die Sollgeschwindigkeit diejenige Geschwindigkeit ist, die unmittelbar vor dem Bremsvorgang als Sollgeschwindigkeit vorhanden war (Schritte P 21 und P 22).

Wenn andererseits im Schritt P 7 festgestellt wird, daß der Einstellschalter 16 offen ist, so wird im Schritt P 25 ermittelt, ob das erste Flag F1 auf "1" eingestellt ist. Falls ja, macht die Steuereinheit 10 im Schritt P 12 weiter. Die Tatsache, daß das erste Flag F1 nicht auf "1" eingestellt ist, bedeutet, daß der Fahrer keine Konstantgeschwindigkeitsregelung wünscht. Folglich wird, wenn im Schritt P 25 das erste Flag F1 nicht auf "1" steht, von der Steuereinheit 10 das erste sowie das zweite Flag F1 und F2 auf "0" zurückgestellt (Schritte P 26 und P 27) und anschließend erfolgt die normale Drosselklappensteuerung im Schritt P 28. Wenn im Schritt P 4 festgestellt wird, daß der Hauptschalter P 25 nicht geschlossen ist, oder wenn im Schritt P 5 festgestellt wird, daß der Wählhebel nicht auf "D" eingestellt ist, oder falls im Schritt P 6 festgestellt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als 40 km/h ist, so führt die Steuereinheit 10 die Schritte P 26-P 28 durch.

Im Schritt P 22 erfolgt die ASC-Regelung nach Maßgabe des in Fig. 7 gezeigten Ablaufs. Die Steuereinheit 10 ermittelt zunächst im Schritt Q 1 die Fahrbelastung und stellt dann im Schritt Q 2 die Regelverstärkungsfaktoren KP, KI, KPV und KDV nach Maßgabe der ermittelten Fahrbelastung ein. Dann berechnet die Steuerung 10 den Betrag VTAG, um den das Drosselventil 8 bewegt werden muß. Dies geschieht im Schritt Q 3 auf der Grundlage der Formel (1). Dann wird der Betrag VTAG im Schritt Q 4 ausgegeben.

Die Fahrbelastung wird entsprechend dem in Fig. 8 gezeigten Ablauf ermittelt. Im Schritt R 1 liest die Steuereinheit 10 die Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs (V), die derzeitig eingestellte Getriebestufe (G) und die momentane Drosselklappenöffnung (TV). Die momentane Drosselklappenöffnung TV kann am Aus gang eines Drosselklappensensors abgelesen werden, oder, wenn der Aktuator 7 ein Schrittmotor ist, läßt sich die Drosselklappenöffnung TV aus der Anzahl von Impulsen ablesen, die an den Schrittmotor geliefert wurden.

Im Schritt R 2 wird aus einem Graphen der in Fig. 10 gezeigten Art eine Drosselklappenöffnungs-Fahrzeuggeschwindigkeits-Kennlinie entsprechend der derzeit eingestellten Getriebestufe G ausgewählt. In der in Fig. 10 dargestellten Kennlinienschar ist für jede Getriebestufe anhand einer Kurve diejenige Drosselklappenöffnung Tcon angegeben, die benötigt wird, damit das Fahrzeug auf einer ebenen Straße mit einer gegebenen Geschwindigkeit V fährt. Dann wird im Schritt R 3 die Drosselklappenöffnung Tcon entsprechend der Istgeschwindigkeit V des Fahrzeugs aus der Drossel klappenöffnungs-Geschwindigkeits-Kennlinie ausgelesen, die im Schritt R 2 ausgewählt wurde. Im Schritt R 4 wird die Fahrbelastung R auf der Grundlage der Differenz zwischen momentaner Drosselklappenöffnung TV und der Drosselklappenöffnung Tcon berechnet. Die Fahrbelastung R drückt sich aus als Prozentsatz der Differenz zwischen TV und Tcon.

Im Schritt Q 2 werden die Regelverstärkungsfaktoren nach Maßgabe des in Fig. 9 dargestellten Ablaufs eingestellt. Im Schritt S 1 wird die Regelverstärkung KP entsprechend der Fahrbelastung R (die im Schritt R 4 berechnet wurde) auf der Grundlage der in Fig. 11 dargestellten Graphik eingestellt. In ähnlicher Weise werden die Regelverstärkungsfaktoren KI, KPV und KDV in den Schritten S 2-S 4 nach Maßgabe der Fahrbelastung auf der Grundlage der in Fig. 12-14 dargestellten Kurven eingestellt.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die Rückkopplung bei der Konstantgeschwindigkeitsregelung auf der Grundlage einer PI-PD-Regelanordnung, man kann aber auch auf der Grundlage anderer Regelanordnungen arbeiten, zum Beispiel kann man mit einer I-PD- Regelung, einer PI-D-Regelung und dergleichen arbeiten.

Bei Dieselmotoren kann man die Einrichtung zum Steuern der Kraftstoff-Einspritzmenge als Geschwindigkeitsstellvorrichtung verwenden.

Ein einzelner Regelverstärkungsfaktor, der ausschließlich von der Fahrbelastung abhängt, und durch den die gesamte rechte Seite der Formel (1) multipliziert werden kann, kann eingestellt werden und kann entsprechend der Fahrbelastung geändert werden.

Es ist außerdem möglich, daß abhängig von der Fahrbelastung lediglich der Gegenkopplungs-Proportionalitätsfaktor KDV in der Formel (1) geändert wird. Wenn man lediglich den Faktor KDV ändert, so beeinflußt man eine Änderung des Wertes des Blocks der Fahrzeugeigenschaften gemäß Fig. 5, und dementsprechend wird durch Änderung lediglich des Proportionalitätsfaktors KDV eine Änderung der Fahrbelastung kompensiert, und die Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs läßt sich unberücksichtigt der Fahrbelastung mit konstanter Änderungsgeschwindigkeit an die Sollgeschwindigkeit annähern, ohne daß die Werte der anderen Regelverstärkungsfaktoren KP, KI und KPV geändert werden. In diesem Fall läßt sich irgendeine andere Formel als die Formel (1) zugrunde legen, solange diese Formel einen Gegenkopplungs- Differenzierungsterm enthält.

Die Fahrbelastung kann man ermitteln durch Verwendung eines Sensors, der die Neigung der Straße erfaßt, eines Sensors, der das das Fahrzeug belastende Gewicht erfaßt, zum Beispiel einen Niveausensor, oder dergleichen.

Obschon beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Werte von PI und PD jedesmal berechnet werden können, wenn der Wert VTAG berechnet wird, lassen sich die Werte für PI für verschiedene Werte von (ENVn - ENVn-1) und verschiedene Werte von ENVn sowie die Werte für PD für verschiedene Werte von (Vn - Vn-1) und verschiedene Werte von [(Vn - Vn-1) - (Vn-1 - Vn-2)] in bestimmten Adressen innerhalb eines Speichers abspeichern, wie es in den nachstehenden Tabellen dargelegt ist. Diese gespeicherten Werte können nach Maßgabe einer gegebenen Geschwindigkeitsdifferenz und einer gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem Speicher ausgelesen werden. Die Werte von PI und PD kann man durch Versuche erhalten, oder man kann sie auf der Grundlage der obigen Formel (1) berechnen.

Fig. 15 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht, bei dem die Werte für PI und PD aus einem Speicher ausgelesen werden.

Zunächst stellt die Steuereinheit 10 die Fahrbelastung fest und stellt die Regelverstärkung K entsprechend der Fahrbelastung auf der Grundlage der Fahrbelastungs-Regel verstärkungs-Kennlinie gemäß Fig. 16 ein (Schritte T 1 und T 2). Dann korrigiert die Steuereinheit 10 im Schritt T 3 die Regelverstärkung K nach Maßgabe der auf das Fahrzeug einwirkenden Belastung, indem sie die Regelverstärkung K multipliziert mit einem Korrekturwert, welcher bestimmt wird durch die auf das Fahrzeug einwirkende Belastung. Dies geschieht auf der Grundlage einer Bela stungs-Korrekturwert-Kennlinie, wie sie in Fig. 17 gezeigt ist. Anschließend liest die Steuereinheit 10 die Werte für PI und PD auf der Grundlage der Geschwindigkeitsdifferenz und der Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs aus einem Speicher aus (Schritte T 4 und T 5), und die berechnet den Wert von VTAG durch Multiplizieren der Differenz zwischen PI und PD mit der Regelverstärkung K (Schritt T 6). Dann gibt die Steuereinheit 10 den so im Schritt T 7 erhaltenen Wert von VTAG aus.

Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, daß für die Ermittlung des Werts von PI-PD Zeit gespart wird, was im Hinblick auf die Signalverarbeitung durch einen Mikrocomputer ebenso zu bevorzugen ist wie im Hinblick auf die erleichterte Möglichkeit einer nichtlinearen Einstellung der Werte von PI und PD.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, läßt sich erfindungsgemäß die Annäherungsgeschwindigkeit zwischen Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs einerseits und Sollgeschwindigkeit (Zielgeschwindigkeit) andererseits unberücksichtigt der Fahrbelastung konstant machen. Da die gesteuerte Veränderliche im Rückkopplungszweig nicht bloß entsprechend der Fahrbelastung korrigiert wird, sondern die Verstärkungsfaktoren in der Rückkopplungsschleife korrigiert werden, läßt sich insbesondere der Einfluß des Fahrbe lastungs-Korrekturfaktors entsprechend den Bedingungen ändern, unter denen sich die Fahrzeuggeschwindigkeit an die Zielgeschwindigkeit annähert. Dadurch läßt sich eine Verschlechterung dieser Annäherungsgeschwindigkeit vermeiden.

Claims

1. Konstant-Fahrgeschwindigkeits-Regelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch:

- einen Istgeschwindigkeitsdetektor,
- eine Geschwindigkeitsstellvorrichtung,
- eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung, die ein Ausgangssignal des Istgeschwindigkeitsdetektors empfängt und die Geschwindigkeitsstellvorrichtung dahingehend regelt, daß die Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs mit einer Sollgeschwindigkeit in Übereinstimmung gebracht wird, wobei der Wert einer geregelten Veränderlichen auf der Grundlage der Differenz zwischen der Istgeschwindigkeit und der Sollgeschwindigkeit bestimmt wird,
- eine die auf das Kraftfahrzeug einwirkende Fahrbelastung ermittelnde Fahrbelastungsdetektoreinrichtung, und
- eine Regelverstärkungsfaktor-Änderungseinrichtung, die ein Ausgangssignal der Fahrbelastungsdetektoreinrichtung empfängt und einen Regelverstärkungsfaktor nach Maßgabe der ermittelten Fahrbelastung ändert, wobei der Regelverstärkungsfaktor das Verhältnis des Werts der geregelten Veränderlichen zu der Differenz zwischen Istgeschwindigkeit und Sollgeschwindigkeit ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Fahrbelastung bestimmt wird auf der Grundlage der Differenz zwischen der Ist-Drosselklappenöffnung und derjenigen Drosselklappenöffnung, die notwendig wäre, um das Fahrzeug auf einer ebenen Straße mit der derzeitigen Istgeschwindigkeit anzutreiben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Drosselklappenöffnung, die erforderlich wäre, um das Fahrzeug bei einer gegebenen Geschwindigkeit auf einer ebenen Straße anzutreiben, vorab bestimmt wird, wobei die jeweilige Getriebestufe berücksichtigt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, bei der der Wert der geregelten Veränderlichen bestimmt wird auf der Grundlage eines Werts, der in Beziehung steht zu der Istgeschwindigkeit, sowie eines Werts, der in Beziehung steht zu der Differenz zwischen Istgeschwindigkeit und Sollgeschwindigkeit.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Regelver stärkungsfaktor-Änderungseinrichtung den Regelverstärkungsfaktor derart ändert, daß der auf die Differenz zwischen Istgeschwindigkeit und Sollgeschwindigkeit bezogene Wert mit zunehmender Fahrbelastung zunimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Regelver stärkungsfaktor-Änderungseinrichtung den Regelverstärkungsfaktor derart ändert, daß der auf die Istgeschwindigkeit bezogene Wert mit zunehmender Fahrbelastung abnimmt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der der auf die Istgeschwindigkeit bezogene Wert dargestellt wird durch - KPV × (Vn - Vn-1) - KDV × [(Vn - Vn-1) - Vn-2)],und der auf die Differenz zwischen Istgeschwindigkeit und Sollgeschwindigkeit bezogene Wert dargestellt wird durchKP × (ENVn - ENVn-1) + KI × ENVn,wobei ENVn = Vo - Vn und Vo die Sollgeschwindigkeit, Vn die Istgeschwindigkeit und KP, KI, KPV und KDV ein Vorwärts-Proportionalitätsfaktor, eine Vorwärts-Integrationskonstante, ein Gegenkopplungs-Proportionalitätsfaktor bzw. eine negative Differenzierungskonstante sind, während das Suffix n den letzten Wert der betreffenden Veränderlichen und das Suffix n-1 den vorletzten Wert der Veränderlichen und das Suffix n-2 den vorvorletzten Wert der betreffenden Veränderlichen bezeich net.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Regelver stärkungsfaktor-Änderungseinrichtung den Regelverstärkungsfaktor derart ändert, daß mit zunehmender Fahrbelastung der Wert von KP und/oder KI zunimmt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Regelver stärkungsfaktor-Änderungseinrichtung die Regelverstärkung derart ändert, daß der Wert von KP und/oder KD mit zunehmender Fahrbelastung abnimmt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Regelver stärkungsfaktor-Änderungseinrichtung den Wert KDV entsprechend der Fahrbelastung ändert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Regelver stärkungsfaktor-Änderungseinrichtung einen einzelnen Regelverstärkungsfaktor nach Maßgabe der Fahrbelastung ändert, wobei der Regelverstärkungsfaktor multipliziert wird mit KP × (ENVn - ENVn-1) + KI × ENVn - KPV × (Vn - Vn-1) - KDV × [(Vn - Vn-1) - (Vn-1 - Vn-2)],wobei ENVn = Vo - Vn und Vo die Sollgeschwindigkeit, Vn die Istgeschwindigkeit und KP, KI, KPV und KDV ein Vorwärts-Proportionalitätsfaktor, eine Vorwärts-Integrationskonstante, ein Gegenkopp lungs-Proportionalitätsfaktor bzw. eine negative Differenzierungskonstante sind, während das Suffix n den letzten Wert der betreffenden Veränderlichen und das Suffix n-1 den vorletzten Wert der Veränderlichen und das Suffix n-2 den vorvorletzten Wert der betreffenden Veränderlichen bezeich net.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Wert der geregelten Veränderlichen bestimmt wird auf der Grundlage eines Werts, der in Beziehung steht zu der Istgeschwindigkeit, sowie eines Werts, der in Beziehung steht zu der Differenz zwischen der Sollgeschwindigkeit und der Istgeschwindigkeit, wobei die Werte nach Maßgabe einer gegebenen Istgeschwindigkeit und einer gegebenen Differenz zwischen Sollgeschwindigkeit und Istgeschwindigkeit aus einem Speicher ausgelesen werden, in welchem verschiedene derartige Werte in festgelegten Adressen gespeichert sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Fahrbe lastungs-Detektoreinrichtung einen Sensor zum Erfassen des Gewichts der auf das Fahrzeug einwirkenden Belastung aufweist.