JPH09193689A - 車両速度の制御ないし制限方法および装置 - Google Patents
車両速度の制御ないし制限方法および装置Info
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Abstract
制御器の制御範囲に再び入り込むときの移行特性を改善
する。 【解決手段】 車両速度を所定値に制御ないし制限する
制御器26が設けられている。加速ペダルを作動ないし
解放することにより、制御範囲から離れたり、ないし制
御範囲に再び入り込むことになる。制御範囲に再び入り
込んだとき、制御器は、制御範囲を外れた後に復帰する
過程における速度曲線を考慮したスタート値からスター
トする。
Description
し制限方法および装置に関するものである。
ドイツ特許公開第2924391号から既知である。そ
れでは、自動車の走行速度を制限するための装置が既知
である。この装置の場合、自動車の駆動ユニットの出力
設定要素が、一方でドライバの加速ペダル操作を介し
て、他方で実際速度と制限速度との間の差に基づいて作
動する制限制御器により調節される。この場合、出力設
定要素の調節は、制限速度に到達していないかぎり加速
ペダル位置の関数として行われる。ドライバが、制限速
度を超えるように加速ペダルを操作した場合、出力設定
要素は制限制御器により制限速度を維持する方向に制御
される。この運転状態においてドライバが加速ペダルか
ら足を放した場合、出力設定要素の調節が加速ペダル位
置の関数として行われるので、出力設定要素は閉じられ
ることになる。このとき、既知の従来技術においては、
速度制御器は作動をそのまま続けている。目標速度と実
際速度との間の調節すべき制御差のために、制御器の出
力信号はきわめて大きくなり、すなわち出力信号は出力
を上昇させる方向に出力設定要素を操作するであろう。
この運転状態においてドライバが再び加速ペダルを作動
し、これにより速度が限界速度を再び超えた場合、この
ときの速度制御器のスタート値がきわめて高いので、大
きいオーバースイングが発生するであろう。このような
好ましくない状況を回避するための制御技術上の既知の
方法は、制御範囲から離れたときに発生している最終制
御値が保持されることである。このとき、保持されたこ
の制御値は、制御範囲に再び入り込んだときにスタート
値として使用される。この結果、たとえば坂道の走行中
に続いて加速ペダルを作動したとき、制御器のスタート
値が低すぎるので、目標速度に再び到達するまできわめ
て長時間を要することになる。
ら、目標速度と実際速度との間の差に基づいて車両の目
標加速度が決定され、この目標加速度が制御器により車
両の実際加速度を考慮しながら制御される走行速度制限
器が既知である。この機器の場合、目標速度に到達した
ときに目標加速度は0となる。このような制御概念にお
いても同様に、加速ペダルを放したとき、ドライバは出
力を低下する方向に出力設定要素を操作することになる
ので、同様な問題が発生する。
によって遮断されかつ加速ペダルを放したときに再び自
動的に投入される速度制御器においても、同様な問題が
発生する(たとえばドイツ特許公開第4038432号
参照)。
行速度の制御ないし制限において、制御器の制御範囲に
再び入り込むときの移行特性を改善する手段を提供する
ことが本発明の課題である。
め、本発明による車両速度の制御ないし制限方法は、制
御器により車両速度が所定速度に制御ないし制限され、
少なくとも1つの運転状態においては制御器の制御範囲
から離れ、この運転状態の後にこの制御範囲に再び入り
込むことが可能であり、前記制御器が、その制御範囲に
再び入り込むときに、その以前に存在する少なくとも1
つの運転状態の間における速度過程を考慮したスタート
値からスタートすることを特徴とする。
両速度の制御ないし制限をする装置は、車両速度を所定
速度に制御ないし制限する制御器を有し、少なくとも1
つの運転状態においては制御器の制御範囲から離れ、こ
の運転状態の終了後にこの制御範囲に再び入り込むこと
が可能であり、前記制御器が、その制御範囲に再び入り
込むときに、その以前に存在する、制御範囲から離れた
後の少なくとも1つの運転状態の間における速度過程を
考慮したスタート値からスタートすることを特徴とす
る。
態により詳細に説明する。
素10、特に内燃機関の絞り弁を示し、出力設定要素1
0には出力ライン12を介して操作信号が供給される。
出力ライン12は選択段14から出ており、選択段14
には特性曲線群要素または計算要素18からライン16
が供給される。特性曲線群要素または計算要素18に
は、ドライバにより操作可能な操作要素(たとえば加速
ペダル)の位置を測定するための測定装置22からライ
ン20が供給される。さらに、出力段である選択段14
に、制御器26の出力ラインであるライン24が供給さ
れる。制御器26には入力ライン28を介して比較点に
ある比較器30から制御偏差が供給され、一方比較器3
0には、車両速度を測定するための測定装置34からラ
イン32が供給されている。さらに、比較器30にメモ
リ要素38からライン36が供給され、メモリ要素38
にはライン40を介して、ドライバにより操作可能な、
目標速度ないし制限速度を選択するための操作レバー4
2の信号が供給されている。
バは操作レバー42を操作することにより維持すべき目
標速度を選択し、この目標速度は比較器30に供給され
る。比較器30において、目標速度とライン32を介し
て供給された実際速度との差が計算され、この差が制御
器26に供給される。好ましい実施形態においては、精
度の低い定常制御特性を有するこの制御器26(たとえ
ばPDT1制御器)は、制御偏差の関数である、出力設
定要素10を操作するための出力信号を選択段14に供
給する。好ましい実施形態においては、この選択段14
は、供給された値から選択された値を、エンジン出力を
設定するための出力設定要素10にさらに供給する。こ
の場合、第2の信号は、加速ペダル位置から求められラ
イン16を介して特性曲線群18から供給される出力設
定要素10の設定信号を示している。好ましい実施形態
においては、さらに供給すべき信号の選択は、ドライバ
の設定値および制御器の設定値の関数として行われる。
加速ペダルの関数である設定値が制御器26により形成
された設定値を超えている場合、速度制御器26が設定
要素10を調節し、一方ドライバの設定値が小さい場
合、このドライバの設定値が設定要素10を調節する。
他の有利な実施形態においては、設定値は速度差の関数
として選択される(破線ライン44を参照)。この差が
所定のしきい値より小さい場合、出力設定要素10は制
御器26により調節される。
の技術」の欄に記載のような問題点が発生する。これを
回避するために、本発明により、メモリ要素46、計算
ユニット48および制限要素50が設けられている。こ
の場合、メモリ要素46には、ライン24からライン5
2が、ライン32からライン54が、および選択段14
(又はライン44)からライン56が供給される。メモ
リ要素46からライン58が計算ユニット48に通じ、
計算ユニット48の出力ライン60は制限要素50に通
じている。
た場合、メモリ要素46にライン56を介して信号が供
給され、この信号は、制御器26が制御範囲から離れ、
出力設定要素10が加速ペダル操作に基づいて制御され
ることを示している。この信号は、メモリ要素46にお
いて、制御器26のその時点の出力信号(ライン52を
介して)および補助の実際速度(ライン54を介して)
を記憶することをスタートさせる。対応する値は計算ユ
ニット48に供給され、計算ユニット48は、記憶され
ている実際速度とその時点の実際速度との間の速度差に
基づき、または他の実施形態においては、(不変とみな
される)目標速度と実際速度との差に基づいて、制御範
囲から離れた時点における制御器26の設定値から出発
して、制御器26の設定可能な上限値を計算する。この
場合、制御器26それ自身はこの運転過程においてその
まま有効であり、すなわち、加速ペダルの操作により発
生する速度低下のために、制御器26は上昇する制御出
力信号を計算する。したがって、速度制限器の範囲内
で、制御器26の上限のみが計算され、制御器26の出
力信号はこの上限に維持される。この場合、制御器26
の上限は、計算ユニット48において、速度差の関数と
して、符号の方向に定数が掛算され、この場合、速度差
の上昇と共に、すなわち実際速度の低下と共に上限は上
昇し、ないしは逆の場合、差の低下と共に、すなわち速
度の上昇と共に上限は低下する。この定数は自由に選択
可能でありかつ車両質量、投入されたギヤ段および制御
増幅度にも関係している。ドライバが再び加速ペダルを
作動した場合、速度制御器26が再び速度制限を行い、
これにより制御器26は、制御範囲に再び入ったとき、
その時点の速度差に基づいて形成されるスタート値を用
いてスタートする。
作動して)走行速度制御器においては、走行速度制御器
の出力より大きい出力を要求するドライバのペダル操作
により、制御範囲から離れることができる。ここに記載
の走行速度制御器においては、ドライバがペダルを再び
放したときに制御範囲に再び入ることができる。この場
合、速度は目標速度より上の制御範囲外にあるので、こ
の場合には、上限の代わりに制御設定値の下限が計算さ
れる。
態の流れ図を示している。所定時点においてプログラム
部分がスタートした後、第1のステップ100におい
て、目標速度Vsoll、実際速度Vistおよび加速ペダル
操作による出力設定要素10の設定値αsollFが読み込
まれる。それに続くステップ102において、目標速度
Vsollと実際速度Vistとの差ΔVが計算され、それに
続くステップ104において、速度制御器26の設定値
αsollRが速度差ΔVの関数として計算される。この場
合、好ましい実施形態においては、制御器26の出力信
号が漸化式により計算される制御器が使用される。好ま
しい制御器26のタイプの一例は、PDT1制御器、積
分部分が制限される比例制御器ないし遅れを有する比例
微分制御器である。ステップ104の後ステップ106
において、ドライバの設定値αsoll Fが制御器26の設
定値αsollRより小さいか否かが検査される。これが否
定の場合、車両は制御範囲内にある。これに基づき、ス
テップ108において出力設定要素10の設定値αsoll
を速度制御器26の設定値αsollRに設定することによ
り、出力設定要素10はたとえば制御回路の範囲内で制
御器26の設定値に基づいて調節される。これとは逆に
ドライバの設定値が制御器26の設定値より小さい場
合、装置は速度制御器26の制御範囲外にある。したが
って、ステップ106に続くステップ110において、
速度制御器26の制御範囲から最初に離れたか否かが検
査される。これが肯定の場合、ステップ112により、
そのときの設定値αsollR0ならびにその時点の実際速度
Vist0ないしその時点の目標値Vsoll 0が記憶される。
ステップ112の後、ステップ110における「否定」
回答の後と同様に、ステップ114により、出力設定要
素10の設定値αsollがドライバによる設定値αsollF
にセットされ、それに続くステップ116において、記
憶された実際値Vist0ないし目標値Vsoll0とその時点
の実際速度Vistとの差から速度差ΔV1が計算される。
次にそれに続くステップ118において、速度差ΔV1
に基づいて制御上限αsollRmaxが計算され、ステップ1
04において決定された制御器26の設定信号αsollR
が場合によりこの最大値に制限される(ステップ12
0)。ステップ120ないしステップ108の後、プロ
グラム部分は終了され、所定の時間経過後反復される。
装置が再び速度制御器26の制御範囲内に入った場合、
ステップ104における制御計算において、漸化式の範
囲内で、制御範囲に再び入った時点における運転状況に
対応する制限値αsollRmaxから計算がスタートされる。
このようにして、オーバーシュートおよびアンダーシュ
ートが回避される。
している。ここで、図3の(a)には目標速度Vsollお
よび実際速度Vistの時間線図が示され、図3の(b)
にはドライバによる設定値αsollFおよび制御器26に
よる設定値αsollRの時間設定が示されている。
し、これにより実際速度Vistは目標速度Vsollに制限
されている。時点T1において、ドライバが加速ペダル
を放したとする。これは、ドライバにより与えられた設
定値が制御器26の設定値以下に低下したことを意味す
る。したがって、この時点以降は出力設定要素10はド
ライバの設定値により制御され、この結果時点T1およ
びT2の間は車両速度は図3の(a)に示すように低下
する。速度制御器26の制御範囲から離れた時点T1と
制御範囲に再び入った時点T2との間のこの時間範囲に
おいては、目標速度Vsollと実際速度Vistとの間の差
ないしは時点T1における実際速度と現時点の実際速度
との間の差に基づき制御上限が計算される。したがっ
て、制御範囲外においては、破線で示す曲線に対応する
制御器26の設定値は値が上昇する方向に推移する。時
点T2において、ドライバがペダルを操作して、ドライ
バの設定値が制御器26の設定値を超えたとする。これ
により、時点T2以降は制御器26が再び係合し、実際
速度Vistを再び目標速度Vsollに制限する。本発明の
方法により適切なスタート値を設定することにより、オ
ーバーシュートおよびアンダーシュートが有効に回避さ
れる。
使用した場合においてもまた、同様な方法を使用するこ
とが可能である。
図を示している。ここで、図1から知られる要素には同
じ符号が付けられている。これらの要素については、以
下では説明を省略する。
制御器と同様に、加速度制御器200は精度の低い定常
制御器、たとえばPDT1制御器を示している。加速度
制御器200は目標加速度と実際加速度との間の差の関
数として出力設定要素10に対する設定信号を形成す
る。この差は比較点にある比較器204からライン20
2を介して加速度制御器200に供給される。比較器2
04には微分段208からライン206が供給され、微
分段208にはライン32からライン210が供給され
る。微分段208は、ライン210を介して供給される
実際速度から実際加速度bistを形成する。比較器20
4にはメモリ要素214から別のライン212が供給さ
れ、メモリ要素214には結合点にある比較器30の出
力ラインであるライン216が供給される。メモリ要素
214内には特性曲線が記憶され、この特性曲線は、目
標速度と実際速度との間の差の関数として、別の実施形
態においては実際速度だけの関数として、目標加速度b
sollを形成する。比較器204は目標加速度bsollと実
際加速度bistとの間の差である制御偏差を形成し、こ
の制御偏差は加速度制御器200により対応する設定値
に変換される。この場合もまた上記の速度制御器の場合
と同様に、制御範囲から離れた場合、速度差に基づいて
制御器の出力値の上限が計算される。
制御器による制御に切り換えられた場合およびその逆の
場合、ヒステリシスが形成されることは特に有利であ
る。これは速度制御器の場合においても利用することが
できる。これによれば、ドライバにより形成される設定
値が制御器による設定値より小さいときには確かに制御
範囲から離れることになる。しかしながら、制御器によ
る上限の制限は、ドライバにより形成される設定値が制
御器による設定値より所定の値だけ小さいときに初めて
スタートされる。同様に、制御器による制御器の設定値
がドライバの設定値を下回ったとき、再び制御範囲に入
り込むことになる。
方法が図5に流れ図として示されている。
ログラム部分がスタートした後、最初のステップにおい
て、目標速度Vsoll、実際速度Vistおよびドライバの
設定値αsollFが読み込まれ、それに続くステップ30
2において、目標加速度bsol lが速度差ΔVの関数とし
て決定され、さらに実際加速度bistならびに加速度差
Δbが決定され、ステップ304において制御器200
の設定値αsollRが加速度差の関数として形成される。
それに続く問い合わせステップ306において、制御器
200の設定値αsollRがドライバの設定値αsollFより
大きいか否かが検査される。これが否定の場合、ステッ
プ308により、出力設定要素10に対する設定値α
sollが制御器200の設定値αsollRにより形成され
る。制御器200の設定値がドライバの設定値より大き
い場合、ステップ309において、出力設定要素10に
対する設定値αsollはドライバの設定値αsollFにより
形成される。それに続くステップ310において、制御
器200の設定値αsollRがドライバの設定値αsollFよ
り所定の値Δだけより大きいか否かが検査される。これ
が否定の場合、プログラム部分はステップ308の後と
同様に終了され、所定の時間経過後反復される。制御器
200の設定値がドライバの設定値より所定の値だけよ
り大きい場合、ステップ314により、この結果が、制
御範囲から離れた後に最初に発生したか否かが検査され
る。最初の場合、ステップ316により、制御器200
の設定値αsollR0および実際速度Vist0ないし目標速度
Vsoll0が記憶される。それに続くステップ320にお
いて、第1の実施形態と同様に速度差ΔV1が計算さ
れ、ステップ322において制御上限αsollRmaxが決定
される。ステップ324において、この運転状態におい
てもまた、計算された制御器の設定値はこの最大値に制
限され、ステップ308および310の後と同様にプロ
グラム部分は終了される。
作動方法が図6に時間線図で示されている。ここで、図
6の(a)には実際速度Vistおよび目標速度Vsollの
時間線図が示され、図6の(b)には実際加速度bist
および目標加速度bsollの時間線図が示され、図6の
(c)にはドライバの設定値αsollFおよび制御器の設
定値αsollRの時間設定が示されている。まず、ドライ
バが加速ペダルをいっぱいに操作したので、速度が加速
度制御器200により制限速度に上昇される運転状態を
仮定する。これは、図6の(b)により、時点T1の前
において実際加速度bistを目標加速度bsollに制御す
ることにより行われる。時点T1の直前において、ドラ
イバは加速ペダルを放し、これによりドライバの設定値
が制御器200の設定値の下に低下したとする。時点T
1において、ドライバの設定値が制御器200の設定値
を所定の値だけ下回った場合、本発明による制御器20
0の設定値の上限決定がスタートされる。加速ペダルは
リセットされているので、時点T1およびT2の間の速
度(加速度に相当)は低下し、これにより制御の上限は
増大しつつある速度差の関数として上昇する。時点T2
においてドライバが加速ペダルを再び操作し、これによ
り制御器200が時点T2において制御範囲に再び入り
込んだとする。車両速度は加速度制御器200の作用の
もとで上昇し、最終的に目標速度に移行する。本発明に
よる方法により、制御器200は、時点T2においてそ
の制御範囲に入り込んだとき、適切なスタート値からス
タートし、これがオーバーシュートおよびアンダーシュ
ートを有効に防止している。
速度制限器の制御範囲に再び入り込むとき、改善された
移行特性が達成される。特に、使用されているそれぞれ
の制御器のスタート値は、オーバーシュートまたはアン
ダーシュートが回避されるように決定される。
のみでなく加速度制御器においてもまた使用可能である
ことは特に有利である。
好ましくない場合に、この移行を行わせるドライバの誤
操作が速度制限器において排除されることは特に有利で
ある。制御範囲外において、制御器の上限(速度制限器
の場合)ないし下限(速度制御器の場合)が計算される
ことは特に有利である。これにより、制御範囲から離れ
た後に再び制御範囲に入り込むまで、簡単かつ有効な適
応過程が得られることになる。
の実施形態における、本発明による方法の全体ブロック
回路図である。
コンピュータプログラムの流れ図である。
作動方法を示した時間線図であり、(a)は目標速度V
sollおよび実際速度Vistの時間線図、(b)はドライ
バの設定値αsollFおよび制限器の設定値αsollRの時間
線図である。
れる第2の実施形態における、本発明による方法の全体
ブロック回路図である。
コンピュータプログラムの流れ図である。
作動方法を示した時間線図であり、(a)は目標速度V
sollおよび実際速度Vistの時間線図、(b)は実際加
速度bistおよび目標加速度bsollの時間線図、および
(c)はドライバの設定値αsollFおよび制御器の設定
値αsollRの時間線図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 制御器により車両速度が所定速度に制御
ないし制限され、少なくとも1つの運転状態においては
制御器の制御範囲から離れ、この運転状態の後にこの制
御範囲に再び入り込むことが可能な車両速度の制御ない
し制限方法において、 前記制御器が、その制御範囲に再び入り込むときに、そ
の以前に存在する少なくとも1つの運転状態の間におけ
る速度過程を考慮したスタート値からスタートすること
を特徴とする車両速度の制御ないし制限方法。 - 【請求項2】 制御範囲から離れているとき、前記制御
器の出力信号に対する限界値が、制御範囲外にあるとき
に発生する速度差の関数として形成され、制御出力値が
この制限値に制限されることを特徴とする請求項1記載
の方法。 - 【請求項3】 前記制限値が前記制御器の上限であるこ
とを特徴とする請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 制御範囲から離れたとき、その時点の制
御出力値ないし目標設定値ならびに車両の実際速度が記
憶されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか
一項に記載の方法。 - 【請求項5】 制御出力に対する上限が、制御範囲から
離れたときの状況を示す記憶されたスタート値から出発
して、制御範囲外にあるときの速度差に応じて変化され
ることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に
記載の方法。 - 【請求項6】 前記速度差が、制御範囲から離れたとき
に記憶された速度と現時点の速度との間の差または目標
速度と現時点の速度との差であることを特徴とする請求
項2ないし5のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項7】 前記制御器が、目標速度と実際速度との
間の差に基づき、または実際速度から求められた目標加
速度と実際加速度との差に基づいて作動することを特徴
とする請求項1ないし6のいずれかの方法。 - 【請求項8】 ドライバによる設定値が前記制御器によ
る設定値より小さいか、又は目標速度と実際速度との間
の速度差が所定のしきい値を超えたとき、制御範囲から
離れることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一
項に記載の方法。 - 【請求項9】 車両速度を調節する設定要素が、少なく
とも1つの運転状態においてはドライバの設定値の関数
として調節され、制御範囲内では前記制御器の設定値の
関数として調節されることを特徴とする請求項1ないし
8のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項10】 車両速度を所定速度に制御ないし制限
する制御器を有し、少なくとも1つの運転状態において
は制御器の制御範囲から離れ、この運転状態の終了後に
この制御範囲に再び入り込むことが可能な車両速度の制
御ないし制限装置において、 前記制御器が、その制御範囲に再び入り込むときに、そ
の以前に存在する、制御範囲から離れた後の少なくとも
1つの運転状態の間における速度過程を考慮したスター
ト値からスタートすることを特徴とする車両速度の制御
ないし制限をする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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