-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Längsbewegung
eines Fahrzeugs gemäß dem Patentanspruch
1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Patentanspruch
10.
-
Ein
gattungsgemäßes Verfahren
und eine gattungsgemäße Vorrichtung
sind beispielsweise aus der
DE 199 61 720 C2 bekannt.
-
Die
bekannte Vorrichtung umfasst eine Beschleunigungsregelschleife mit
einer Regelstrecke und einem Beschleunigungsregel-Funktionsblock,
wobei der Beschleunigungsregel-Funktionsblock als einfacher I-Regler
ausgebildet ist, der aus der Differenz zwischen einer vorgegebenen
Sollbeschleunigung und einer ermittelten Istbeschleunigung des Fahrzeugs
ein Sollmomentsignal erzeugt, das der Regelstrecke zugeführt wird,
die durch entsprechende Antriebs- und Bremseingriffe die Längsbewegung
des Fahrzeugs steuert.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative
Beschleunigungsregelschleife für
Kraftfahrzeuge anzugeben, die einen einfachen Entwurf eines weiteren,
der Beschleunigungsregelschleife zu überlagernden Regelschleife ermöglicht bei
gleichzeitiger Gewährleistung
einer hohen Stabilität
und Robustheit des gesamten Regelkreises.
-
Die
Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Erfindungsgemäß wird die
Längsbewegung
eines Fahrzeugs mit einer Beschleunigungsregelschleife geregelt,
die eine das Fahrzeug umfassende Regelstrecke zur Steuerung von
an den Rädern
des Fahrzeugs wirkenden Antriebs- und Bremsmomenten entsprechend
einem vorgegebenen Sollmoment umfasst, und die weiterhin einen Beschleunigungsregel-Funktionsblock
zur Vorgabe des Sollmoments umfasst. Dabei wird das Sollmoment vorgegeben,
indem aus einer ermittelten Istbeschleunigung des Fahrzeugs und
einer vorgegebenen Sollbeschleunigung ein modifizierter Beschleunigungssollwert
bestimmt wird, der einer gewichteten Summe aus der Sollbeschleunigung,
Istbeschleunigung und zeitlichen Änderung der Sollbeschleunigung
entspricht. Hieraus wird dann das Sollmoment als Antriebs- oder
Bremsmoment berechnet, das als resultierendes Moment an den Rädern des
Fahrzeugs zur Erzielung einer Beschleunigung einzustellen ist, die
gleich oder zumindest näherungsweise
gleich dem modifizierten Beschleunigungssollwert ist.
-
Durch
diese Maßnahmen
kann man das Regelverhalten des aus dem Bescheunigungsregel-Funktionsblock
und der Regelstrecke gebildeten Regelblocks derart festlegen, dass
es dem Regelverhalten eines einfachen PT1-Reglers entspricht, auch
wenn die Regelstrecke für
sich bereits ein PT1-Regelverhalten aufweist.
-
Vorzugsweise
wird der modifizierte Beschleunigungssollwert entsprechend der Gleichung amod = τ0·ȧsoll – λ0·τ0·Δa + k0·asoll + τ0·Δa (1)mit Δa = aist – asoll (2)bestimmt,
wobei aist die Istbeschleunigung darstellt,
asoll die Sollbeschleunigung darstellt,
k0 einen konstanten Faktor darstellt, der
beispielsweise auf den Wert k0 = 1 gesetzt
wird, τ0 eine mittlere Reaktionszeit der Regelstrecke
darstellt, λ0 eine Polstelle der Beschleunigungsregelschleife
bei offener Rückkopplung
darstellt, d.h. eine Polstelle des aus dem Beschleunigungsregel-Funktionsblock
und der Regelstrecke gebildeten Regelblocks. Die Polstelle wird
hierbei derart vorgegeben, dass bei einer Fahrt auf einer horizontalen
ebenen Strecke ein überschwingfreies,
zeitnahes Einregeln der Istbeschleunigung auf die Sollbeschleunigung
erzielt wird.
-
Die
Funktion des Beschleunigungsregel-Funktionsblocks lässt sich
somit auf einfache Weise softwaremäßig und mit geringem Hardwareaufwand
realisieren.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das Sollmoment
als Radmoment berechnet, das als resultierendes Moment an den Rädern des
Fahrzeugs einzustellen ist, um eine auf das Fahrzeug wirkende Kraft
zu erzeugen, die zumindest näherungsweise
eine dem modifizierten Beschleunigungssollwert entsprechende Beschleunigung
des Fahrzeugs bewirkt. Das heißt,
das Sollmoment ist dasjenige berechnete Moment, das an einem fiktiven
Rad des Fahrzeugs wirken muss, wenn die gesamte Antriebs- oder Bremsleistung des
Fahrzeugs durch dieses eine fiktive Rad aufgebracht werden würde und
wenn allein durch Antreiben oder Bremsen dieses Rads eine auf das
Fahr zeug wirkende Kraft zu erzeugt werden soll, durch die das Fahrzeug entsprechend
dem modifizierten Beschleunigungssollwert beschleunigt oder verzögert werden
soll.
-
Das
Sollmoment lässt
sich damit ebenfalls softwaremäßig auf
einfache Weise durch Verwendung von bekannten Fahrwiderstandsgleichungen
realisieren.
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das Sollmoment
gemäß der Gleichung Msoll =
k1·amod – k2 (3)berechnet,
wobei k1 und k2 fahrzeugtypische
Größen sind.
Das Verfahren lässt
sich damit ohne Änderungen der
Hardware auf einfache Weise an verschiedene Fahrzeugtypen anpassen.
-
In
einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist der Beschleunigungsregelschleife
eine weitere Regelschleife überlagert,
wobei diese weitere Regelschleife die Beschleunigungsregelschleife
sowie einen Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock zur Vorgabe der Sollbeschleunigung
umfasst. Die Vorgabe der Sollbeschleunigung erfolgt dabei in Abhängigkeit
von mehreren Eingangsgrößen, die
zumindest die ermittelte Istbeschleunigung, eine ermittelte Istgeschwindigkeit
des Fahrzeugs und eine vorgegebenen Setzgeschwindigkeit umfassen.
Die Beschleunigungsregelschleife lässt sich damit zu einer Regelschleife
erweitern, mit der zwei Größen: die
Beschleunigung des Fahrzeugs und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
geregelt werden können.
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Sollbeschleunigung
derart vorgegeben, dass sie der Gleichung asoll = (aist – aset) – T·(λa·λb· (vist – vset) – (λa + λb)·(aist – aset)) (4) entspricht,
wobei aist die Istbeschleunigung darstellt,
asoll die Sollbeschleunigung darstellt,
aset eine vorgegebene Setzbeschleunigung
darstellt, vist die ermittelte Istgeschwindigkeit
des Fahrzeugs darstellt, vset die vorgegebene
Setzgeschwindigkeit des Fahrzeugs darstellt, die der vom Fahrer
gewünschten
Geschwindigkeit entspricht, T eine Reaktionszeit des Beschleunigungsregelkreises
darstellt, λa eine das Beschleunigungsverhalten bestimmende
Polstelle des weiteren Regelkreises bei offener Rückkopplung
des weiteren Regelkreises darstellt und λb eine
das Geschwindigkeitsverhalten bestimmende Polstelle des weiteren
Regelkreises bei offener Rückkopplung
des weiteren Regelkreises darstellt. Dabei werden die Polstellen
des weiteren Regelkreises derart vorgegeben, dass bei einer Fahrt
auf einer horizontalen ebenen Strecke ein überschwingfreies, zeitnahes
Einregeln der Istgeschwindigkeit auf die Setzgeschwindigkeit erzielt
wird. Für
die Einregelung der Istgeschwindigkeit erhält man somit ein von der Istbeschleunigung
unabhängiges
Verhalten, das dem Verhalten eines PT1-Reglers entspricht.
-
Das
Verfahren ermöglicht
somit die Realisierung einer Tempomatfunktion für Kraftfahrzeuge, die die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs auf die vom Fahrer vorgegebene Setzgeschwindigkeit
regelt und bei einer Änderung
der Setzgeschwindigkeit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs der geänderten
Setzgeschwindigkeit auf eine für
den Fahrer angenehme Weise nachführt.
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Gleichung
zur Bestimmung der Sollbeschleunigung vereinfacht, indem die Polstellen
des weiteren Regelkreises gleich gesetzt werden. Der Regelkreis
weist dann nur eine Eigenfrequenz auf, so dass nur ein Parameter
bei der Auslegung der Regelung beachtet werden muss. Mit der Bezeichnung Λ = λa = λb vereinfacht
sich die Gleichung (4) somit zu asoll = (aist – aset) – T(Λ2(vist – Vset – 2Λ(aist – aset)). (5)
-
Vorzugsweise
wird die die Setzbeschleunigung in der Gleichung zur Bestimmung
der Sollbeschleunigung auf den Wert 0 m/s2 gesetzt.
Dies entspricht dem Wunsch, die Beschleunigung des Fahrzeugs lediglich dann
zu regeln, wenn hierdurch eine Abweichung zwischen der Ist- und
Setzgeschwindigkeit ausgeglichen werden soll. Die Gleichung (5)
vereinfacht sich dann zu asoll – aist – T·(Λ2(vist – vset) – 2Λ·aist). (6)
-
Man
erhält
somit eine besonders einfache Übertragungsfunktion
für den
Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock, die mit geringem Programmieraufwand
realisiert werden kann.
-
Der
besondere Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass der Beschleunigungsregel-Funktionsblock
und der Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock als Funktionen in einer
Steuersoftware realisiert werden können, so dass der Hardwareaufwand
zur Realisierung des Verfahrens gering bleibt und das Regelverhalten
auf einfache Weise an verschiedene Anforderungen angepasst werden
kann.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
-
1:
ein Blockschaltbild eines Regelkreises zur Verdeutlichung der Funktionsweise
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
-
2:
ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zeitverhaltens einer Regelstrecke
mit PT1-Verhalten.
-
1 zeigt
die Regelstruktur einer Tempomatfunktion für Kraftfahrzeuge, die die eine
Istgeschwindigkeit vist des Fahrzeugs auf
eine vom Fahrer vorgegebene Setzgeschwindigkeit vset regelt
und bei einer Änderung
der Setzgeschwindigkeit vset die Istgeschwindigkeit
vist der geänderten Setzgeschwindigkeit
durch eine Beschleunigungsregelung auf eine für den Fahrer angenehme Weise
nachführt.
-
Gemäß 1 umfasst
der Regelkreis eine Regelstrecke 1, einen Beschleunigungsregel-Funktionsblock 2 und
einen Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock 3. Die Regelstrecke 1 und
der Beschleunigungsregel-Funktionsblock 2 bilden zusammen
mit der Rückkopplungsschleife
für die
gemessene Istbeschleunigung aist eine Beschleunigungsregelschleife,
die die Istbeschleunigung aist auf eine
vom Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock 3 vorgegebene
Sollbeschleunigung asoll regelt. Der Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock 3 bildet
zusammen mit der Regelstrecke 1, dem Beschleunigungsregel-Funktionsblock 2 und
der Rückkopplungsschleife
für die
Istbeschleunigung aist und eine gemessene
Istgeschwindigkeit vist des Fahrzeugs eine
weitere Regelschleife, die der Beschleunigungsregelschleife überlagert
ist und deren wesentliche Aufgabe die Regelung der Istgeschwindigkeit
vist des Fahrzeugs auf eine vom Fahrer vorgegebene
Setzgeschwindigkeit vset ist.
-
Die
Regelstrecke 1 umfasst Momentenstellglieder, die in herkömmlicher
Weise ausgeführt
sind und über
die an den Rädern des
Fahrzeugs wirkenden Antriebs- und Bremsmomente gesteuert werden.
Die Steuerung erfolgt dabei in Abhängigkeit eines der Regelstrecke 1 als
Eingangsgröße zugeführten Sollmoments Msoll. Das Sollmoment Msoll stellt
dabei ein Moment dar, das an einem Rad des Fahrzeugs einzustellen
ist, wenn die Bewegung des Fahrzeugs durch Antreiben oder Bremsen
dieses Rads gesteuert werden soll. Die Regelstrecke 1 umfasst
einen in der Figur nicht gezeigten Momentenkoordinator, der die
antreibenden oder bremsenden Momentenstellglieder entsprechend dem
Sollmoment Msoll steuert und somit die dem
Sollmoment entsprechende Brems- oder Antriebswirkung bewirkt.
-
Die
Regelstrecke 1 weist ein PT1-Verhalten auf, d.h. das Verhalten
eines Verzögerungsglieds
erster Ordnung. Eine sprungartige Änderung des Sollmoments Msoll führt
demnach zu der in 2 gezeigten Reaktion. Danach
beginnt das an den Rädern
resultierende Istmoment Mist erst nach einer
Verzögerungszeit
tv an zu steigen und steigt anschließend innerhalb
einer Reaktionszeit τ0 von seinem momentanen Wert bis zu 90% seines
Endwerts δ.
Die Reaktionszeit τ0, d.h. die Anstiegszeit, kann in Abhängigkeit
der Betriebsituation variieren, da die Momentenstellglieder für die Steuerung
des Antriebsmoments und die Momentenstellglieder für die Steuerung
des Bremsmoments unterschiedliche Reaktionszeiten aufweisen können. Die
Auslegung des Beschleunigungsregel-Funktionsblocks 2 basiert
daher auf einem Mittelwert der Reaktionszeit τ0.
-
Der
Beschleunigungsregel-Funktionsblock 2 umfasst mehrere Funktionsblöcke 20, 21, 22 und 23.
Der Funktionsblock 21 hat idealerweise das Verhalten eines
PI-Reglers. Er setzt sich aus einem einem P-Regler entsprechenden
Funktionsblock 21a und einem idealerweise einem I-Regler
entsprechenden Funktionsblock 21b zusammen. Um Störeinflüsse aufgrund
des Rauschens der ermittelten Istbeschleunigung aist des
Fahrzeugs gering zu halten, ist der Funktionsblock 21b jedoch
in der Praxis als P-Regler ausgeführt. An den Ausgängen der
Funktionsblöcke 21a bzw. 21b stehen
die Größen a21b = –λ0·τ0·Δaund a21b = τ0·Δaan,
mit Δa =
aist – asoll. aist und asoll stehen dabei für die Ist- bzw. Sollbeschleunigung, τ0 für die o.
g. Reaktionszeit der Regelstrecke 1, und λ0 für die Polstelle
der Beschleunigungsregelschleife 1, 2 bei offener
Rückkopplung zwischen
der Regelstrecke 1 und dem Beschleunigungsregel-Funktionsblock 2,
d.h. für
die Polstelle der Übertragungsfunktion
des aus dem Beschleunigungsregel-Funktionsblock 2 und der
Regelstrecke 1 gebildeten Regelblocks.
-
Der
Funktionsblock
22 entspricht funktionsmäßig einem Differenzierglied.
An seinem Ausgang steht die Größe
an. a
soll,n und
a
soll,n-1 bezeichnen dabei Werte der Sollbeschleunigung,
die zu verschiedenen, im Abstand Δt
voneinander beanstandeten Zeitpunkten von dem Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock
3 bereitgestellt
werden. ȧ
soll bezeichnet somit
die zeitliche Änderung
der Sollbeschleunigung a
soll innerhalb des
Zeitintervalls Δt.
-
Der
Funktionsblock 23 entspricht funktionsmäßig einem Proportionalglied
mit einem Proportionalitätsfaktor
k0 = 1. An seinem Ausgang steht damit die
Größe a23 = asoll an.
Die Ausgangsgrößen a21a, a21b, a22, a23 der Funktionsblöcke 21, 22, 23 werden
zu einem modifizierten Beschleunigungssollwert amod summiert.
Es gilt daher amod = τ0·ȧsoll – λ0·τ0·Δa + asoll + τ0·Δamit Δa = aist – asoll.
-
Der
modifizierte Beschleunigungssollwert amod ist
somit eine gewichtete Summe aus der Sollbeschleunigung asoll, der Istbeschleunigung aist und
der zeitlicher Änderung
der Sollbeschleunigung ȧsoll.
-
Die
Polstelle λ0 wird derart gewählt, dass man bei einer Fahrt
auf einer horizontalen ebenen Straße ein zeitnahes Einregeln
der Istbeschleunigung aist auf die Sollbeschleunigung
asoll ohne Überschwinger erhält. Dies erhält man beispielsweise
dann, wenn die Polstelle λ0 so gewählt
wird, dass das Produkt λ0τ0 einen
Wert im Bereich von 0,15 bis 0,5 aufweist, beispielsweise einen
Wert von 0,3.
-
Aus
dem so berechneten modifizierten Beschleunigungssollwert amod wird im Funktionsblock 20 das Sollmoment
Msoll berechnet.
-
Die
Berechnung basiert, wie im Folgenden dargelegt, auf den Fahrwiderstandsgleichungen
für die Luftreibung
und den Rollwiderstand.
-
Für die auf
das Fahrzeug wirkende Kraft F
res gilt
wobei F
Antrieb eine
das Fahrzeug antreibende Antriebskraft bezeichnet, F
Brems eine
das Fahrzeug bremsende Bremskraft bezeichnet und F
Widerstand eine
der Bewegung entgegen wirkende Widerstandskraft bezeichnet.
-
Die
Antriebskraft FAntrieb und die Bremskraft
FBrems sind diejenigen Kräfte, die
sich über
die Momentenstellglieder der Regelstrecke 1 steuern lassen.
Ihre Summe wird daher im Folgenden als FSteuer bezeichnet.
-
Für die Widerstandskraft
FWiderstand gilt FWiderstand = FLuft +
FRoll wobei FLuft einen
vom Luftwiderstand herrührenden
Anteil und FRoll einen vom Rollwiderstand
herrührenden
Anteil bezeichnet. Die Widerstandskraft FWiderstand kann
auch weitere additive Anteile enthalten, beispielsweise eine vom
Lenkwinkel abhängige
Kurvenwiderstandskraft.
-
Für die Luftwiderstandkraft
F
Luft gilt
wobei c
w einen
fahrzeugtypischen Formkoeffizienten bezeichnet, ρ
Luft die
Dichte der Luft bezeichnet, A einen Oberflächenbereich des Fahrzeugs bezeichnet
und v
ist die Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs
bezeichnet.
-
Für den Rollwiderstand
FRoll bei einer Fahrt auf einer horizontalen
Straße
gilt FRoll = –μgwobei μ den Reibungskoeffizienten
der Straße
und g die Fallbeschleunigung bezeichnen.
-
Der
modifizierte Beschleunigungssollwert amod soll
gleich derjenigen Beschleunigung sein, die aus der auf das Fahrzeug
wirkenden Kraft Fres resultiert. Es gilt
dann Fres = m·amod wobei m die Masse des Fahrzeugs bezeichnet.
Für den
steuerbaren Anteil FSteuer der Kraft Fres
gilt dann FSteuer = m
amod – FWiderstand
-
Dieser
Anteil FSteuer soll an einem Rad des Fahrzeugs
das Sollmoment Msoll bewirken. Wenn der
Radius dieses Rads mit R bezeichnet wird, kann das Steuermoment
Msoll wie folgt berechnet werden Msoll = FSteuer·R
=
m·R·amod – FWiderstand·R
= k1·amod – k2 k1 und k2 stellen somit fahrzeugtypische Größen dar.
Die Werte für
m und R werden während
des Betriebs nicht dauernd aktualisiert, es kommen vielmehr typische
Werte als fest programmierte Werte zum Einsatz.
-
Die
Vorgabe der Sollbeschleunigung asoll durch
den Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock 3 erfolgt in Abhängigkeit
der ermittelten Istbeschleunigung aist,
der ermittelten Istgeschwindigkeit vist und
der beispielsweise vom Fahrer vorgegebenen Setzgeschwindigkeit vset. Die Setzgeschwindigkeit vset stellt
eine vom Fahrer gewünschte
Geschwindigkeit für
die Fahrt auf einer freien Fahrbahn dar.
-
Die
Sollbeschleunigung asoll wird von dem Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock 3 gemäß der folgenden
Gleichung berechnet: asoll =
(aist – aset) – T·(λa·λb·(vist – vset) – (λa + λb)·(aist – aset))
-
In
dieser Gleichung stehen aist für die ermittelte
Istbeschleunigung, aset für eine vorgegebene
Setzbeschleunigung, vist für die ermittelte
Istgeschwindigkeit, vset für die vorgegebene
Setzgeschwindigkeit, T für
eine Reaktionszeit des Beschleunigungsregelkreises 1, 2 und λa und λb für eine das
Beschleunigungsverhalten bzw. Geschwindigkeitsverhalten bestimmende
Polstelle des gesamten Regelkreises 1, 2, 3 bei
offener Rückkopplung
zwischen der Regelstrecke 1 und dem Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock 3.
-
Die
Reaktionszeit T ist als Anstiegszeit definiert, innerhalb derer
die Istbeschleunigung aist in Antwort auf
einen Sprung der Sollbeschleunigung asoll von
seinem aktuellen Wert bis zu 90% seines als Sprungantwort resultierenden
Endwerts an steigt. Die Reaktionszeit T entspricht somit der Reaktionszeit τ0 aus 2,
wenn dort die Größen Mist und Msoll durch
die Größen aist und asoll ersetzt
werden.
-
Die
Setzbeschleunigung aset ist ein voreingestellter
oder vom Fahrer vorgebbarer Wert, über den die Geschwindigkeit
gesteuert werden kann, mit der die Istgeschwindigkeit vist auf
die Setzgeschwindigkeit vset eingeregelt
werden soll. Die Setzgeschwindigkeit wird vorteilhafterweise auf
den Wert 0 m/s2 gesetzt, so dass der Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock 3 im
Wesentlichen das Geschwindigkeitsregelverhalten bestimmt während das
Beschleunigungsregelverhalten durch den Beschleunigungsregel-Funktionsblock 2 bestimmt
wird.
-
Die
Polstellen λa und λb werden derart vorgegeben, dass man bei
einer Fahrt auf einer horizontalen ebenen Straße ein überschwingfreies, zeitnahes
Einregeln der Istgeschwindigkeit vist auf
die Setzgeschwindigkeit vset erreicht. Sie
werden vorteilhafterweise gleich groß gewählt, so dass bei der Auslegung
der Regelung nur eine Eigenfrequenz beachtet werden muss.
-
Mit Λ = λa = λb und
aset = 0 m/s2 vereinfacht
sich die Gleichung für
die Sollbeschleunigung asoll dann wie folgt asoll = aist – T(Λ2(vist – vset) – 2 Λ aist).
-
Für die Polstelle Λ wird vorteilhafterweise
ein Wert im Bereich von –1,5
bis –1,0
s–1 gewählt, so
dass ein Sprung der Setzgeschwindigkeit vset nach
etwa 2 Sekunden ausgeregelt wird.
-
Der
Beschleunigungsregel-Funktionsblock 2 und der Geschwindigkeitsregel-Funktionsblock 3 sind
als Steuergeräte
mit Berechnungsmitteln ausgebildet, die die Größen asoll und
Msoll durch Berechnen ermitteln und als
digitale Daten bereitstellen.
-
Der
besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin,
dass die Beschleunigungsregelschleife 1, 2 ein
PT1-Verhalten aufweist.
Dieses Verhalten ist vorteilhaft, wenn eine Regelung mit der Beschleunigungsregelschleife 1, 2 als
unterlagerter Regelschleife und mit einer weiteren Regelschleife
als überlagerter
Regelschleife realisiert werden soll, da der Entwurf der überlagerten
Regelschleife dann besonders einfach ist und eine hohe Stabilität, Parametertoleranz
und Robustheit der Regelung gewährleistet
werden kann.
-
Neben
der beschriebenen Tempomatfunktion lassen sich mit der gleichen
Beschleunigungsregelschleife auch weitere Assistenzfunktionen realisieren,
beispielsweise eine Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion, eine Abstandsregelfunktion
oder eine Bremsassistenzfunktion. Die Geschwindigkeitsregelfunktion
regelt die Beschleunigung des Fahrzeugs derart, dass ein bestimmter
Geschwindigkeitsgrenzwert nicht überschritten wird.
Die Abstandsregelfunktion regelt die Beschleunigung hingegen derart,
dass das Fahrzeug einem vorausfahrenden Fahrzeug in einem bestimmten
Abstand folgt, und die Bremsassistenzfunktion regelt die Beschleunigung
derart, dass eine Kollision mit dem vorausfahrenden Fahrzeug oder
einem sonstigen Hindernis vermieden wird.
-
Eine
Anpassung der Beschleunigungsregelschleife an die gewünschte Funktion
ist nicht erforderlich, es ist lediglich erforderlich, die überlagerte
Regelschleife entsprechend der gewünschten Assistenzfunktion zu entwerfen.
-
Während des
Betriebs kann dann eine Umschaltung zwischen den verschiedenen Assistenzfunktionen
durch einfache Umschaltung zwischen den diesen Funktionen jeweils
zugeordneten überlagerten
Regelschleifen vorgenommen werden.