Das System Geschwindigkeitsregler 2 (GR 2) ist eine Weiterentwicklung der autarken Geschwindigkeitsregelung (GR 1). Der Einsatz erfolgt ab E38 und in den nachfolgenden Baureihen, mit Ausnahme von Fahrzeugen mit Elektronischer Motorleistungsregelung (EML) und Dieselfahrzeugen mit Digitalter Diesel Elektronik (DDE).
Unabhängig von der vorherrschenden Geländeformation ermöglicht der Geschwindigkeitsregler eine Konstantfahrt für Geschwindigkeiten oberhalb 30 km/h. Zusätzliche Funktionen erlauben eine komfortable Geschwindigkeitserhöhung bzw. Geschwindigkeitsverringerung, sowie das Anfahren eines gespeicherten Geschwindigkeitswertes.
Das System Geschwindigkeitsregelung besteht aus der Bedieneinheit, der Regelelektronik und dem elektromotorischen Stellglied.
Die für die Geschwindigkeitsregelung notwendigen Steuer- und Bediensignale werden der Regelelektronik zugeführt. Zum Ausgleich der Fahrgeschwindigkeit während einer geregleten Konstantfahrt auf den Wert der gewünschten Sollgeschwindigkeit oder zur Veränderung der Fahrgeschwindigkeit während einer geregelten Fahrt, wird die Drosselklappenposition mit dem elektromotorischen Stellglied korrigiert. Die Ansteuerung des Stellgliedes erfolgt über die Regelelektronik. Die Rückmeldung der Stellgliedposition an die Regelelektronik schließt den Regelkreis zur Positionierung der Drosselklappe.
Bei ungeregelter Fahrt liegt eine direkte Anlenkung der Drosselklappe über das Fahrpedal vor. In Richtung Drosselklappe öffnen hat immer (auch bei aktivem Geschwindigkeitsregler) das Fahrpedal Vorrang. Die Unterbrechung einer Fahrt mit Geschwindigkeitsregler erfolgt durch eine Anzahl unterschiedlicher Abschaltbedingungen, z.B. Betätigung des Bremspedals oder des Kupplungspedals.
Hinweis
Der Geschwindigkeitsregler GR 2 ist direkt an der Diagnoseleitung angeschlossen. Bei Diagnosestörungen muß die Diagnoseleitung zwischen Diagnosesteckdose und dem Steuergerät des Geschwindigkeitsreglers geprüft werden.
Die Bedienung der Geschwindigkeitsregelung erfolgt je nach Fahrzeugtyp, Fahrzeugausstattung und Ländervariante entweder über ein im Lenkrad integriertes Bedienteil (Multi-Funktions-Lenkrad, MFL) oder mit Lenkstockschalter. Die Bedienung über den Lenkstockschalter kann mit und ohne Hauptschalter erfolgen. Weiterhin wird nach der verbauten Getriebeart (Handschaltung oder Automatikgetriebe) und der Bauart des Bremslichtschalters (elektronisch oder mechanisch) unterschieden .
Variante |
Merkmale |
|---|---|
1 |
MFL-Bedienteil, Hauptschalter, Handschaltung, elektronischer Bremslichtschalter |
2 |
MFL-Bedienteil, Hauptschalter, Automatikgetriebe, elektronischer Bremslichtschalter |
3 |
Lenkstockschalter, Hauptschalter, Handschaltung, elektronischer Bremslichtschalter |
4 |
Lenkstockschalter, Hauptschalter, Automatikgetriebe, elektronischer Bremslichtschalter |
5 |
Lenkstockschalter, Hauptschalter, Handschaltung, elektronischer Bremslichtschalter |
6 |
Lenkstockschalter, Hauptschalter, Automatikgetriebe, mechanischer Bremslichtschalter |
7 |
Lenkstockschalter, Handschaltung, mechanischer Bremslichtschalter |
8 |
Lenkstockschalter, Automatikgetriebe, mechanischer Bremslichtschalter |
Mit Hilfe der Codierdaten erfolgt die Anpassung des Tempomat Steuergerätes an die unterschiedlichen Fahrzeugtypen, an die Fahrzeugausstattung und die länderspezifischen Funktionseigenschaften.
Die Steuergeräte weisen bei der Anlieferung bereits eine Grundcodierung auf, so daß die Funktion des Tempomats in jedem Fall sichergestellt ist. Es sind dann lediglich Einbußen bezüglich des komfortablen Regelverhaltens zu erwarten. Aus einer fehlerhaften Codierung, egal welcher Art, können keine sicherheitsgefährdenden Fahrsituationen entstehen.
Folgenden Angaben sind in den Codierdaten enthalten:
Bezeichnung |
Werte |
Bemerkungen |
|---|---|---|
Zylinderzahl |
4, 6, 8 |
Zylinderzahl des Motors |
Getriebeart |
0 oder 1 |
0 = Automatikgetriebe, 1 = Handschaltung |
K-Zahl |
3433 - 6866 |
Umrechnungszahl für Fahrzeuggeschwindigkeit |
maximale Tempomat Geschwindigkeit |
30 - 250 km/h |
Maximalgeschwindigkeit für geregelte Fahrt |
Typauswahl |
0 - 13 |
Zeiger auf eine von 14 Tabellen, in denen die zum Fahrzeugtyp passenden Regelungsdatensätze enthalten sind |
Die Bedienung des Tempomats GR 2 erfolgt über mehrere Bedienelemente:
Der Hauptschalter ist als Taster ausgeführt. Nach Schalten des Zündschloßes in Stellung 1 oder 2 bewirkt eine Betätigung des Hauptschalters die Bereitschaltung des Tempomats. Die Bereitschaltung ist eine Systemvorbereitung (Scharfschaltung), die vor einem Einschalten des Tempomats zwingend vorgenommen werden muß. Dies soll das Einschalten des Tempomats durch eine versehentliche Betätigung eines Bedienelementes verhindern.
Die Tempomat-Bereitschaft wird über eine Leuchtdiode in der Instrumentenkombination angezeigt.
Nach der Bereitschaltung und nach Erfüllen aller Einschaltbedingungen kann der Tempomat durch Betätigung der Taste "Beschleunigen" in Betrieb genommen werden.
Eine nachfolgende Betätigung des Hauptschalters bewirkt die Aufhebung der Tempomat-Bereitschaft. Eine geregelte Tempomat-Fahrt ist dann ausgeschlossen. Die Wegnahme der Tempomat-Bereitschaft kann jederzeit, unabhängig vom jeweiligen Fahrzeugzustand ausgeführt werden. Das gleiche Verhalten ergibt sich, wenn das Zündschloß in Stellung 0 geschaltet wird, oder wenn ein Systemfehler vom Tempomat-Steuergerät erkannt wird.
Die Betätigung der Taste "Beschleunigen" am Lenkrad ermöglicht das Einschalten des Tempomats. Bei dauerhafter Betätigung der Taste erfolgt zusätzlich eine Geschwindigkeitserhöhung mit komfortablem Beschleunigungsverlauf.
Das Einschalten des Tempomats erfolgt allerdings nur, wenn alle Einschaltbedingungen erfüllt sind. Die Einschaltbedingungen lauten:
Nach Loslassen der Taste ist eine Konstantfahrt mit der erreichten Momentangeschwindigkeit wirksam.
Die Betätigung der Taste "Verzögern" am Lenkrad ermöglicht eine Geschwindigkeitsreduzierung aus geregelter Tempomat-Fahrt. Hierbei ist das Verzögerungsvermögen des Fahrzeugs wirksam. Die Drosselklappe wird vom momentanen Zustand in die Leerlaufposition zurückgeführt. Dabei ergibt sich eine kontinuierliche Geschwindigkeitsreduzierung, sofern die Bremsmomente des Motors und die Geländeformation dies ermöglichen.
Der Vorgang ist wirksam, solange die Taste "Verzögern" betätigt wird. Eine Unterschreitung der Mindestgeschwindigkeit ist allerdings nicht möglich. Hierdurch ist ein gezieltes Anfahren der Mindestgeschwindigkeit gegeben.
Nach Loslassen der Taste ist eine Konstantfahrt mit der erreichten Momentangeschwindigkeit wirksam.
Ein Abbruch des Verzögerungsvorgangs erfolgt durch das Auftreten einer Abschaltbedingung:
Die Betätigung der Taste "Wiederaufnahme" ermöglicht das Einschalten des Tempomats und ein automatisches Anfahren eines bereits gespeicherten Geschwindigkeitswertes mit vorgegebem Beschleunigungsverlauf und anschließender Konstantfahrt. Das Anfahren eines gespeicherten Geschwindigkeitswertes erfolgt ausschließlich aus ungeregelter Fahrt durch eine Betätigung der Taste "Wiederaufnehmen".
Die Ausführung der beiden Funktionen erfolgt ausschließlich bei geregelter Konstantfahrt. Die entsprechende Taste darf nicht länger als 0,5 s betätigt werden. Bei einer längeren Betätigung werden die normalen Funktionen "Beschleunigen" oder "Verzögern" ausgeführt.
Eine Betätigung der Taste "Aus" bewirkt ein weiches Abschalten der Geschwindigkeitsregelung.
Nach dem Ereichen der Leerlaufposition, spätestens aber nach Ablauf von 2 s, erfolgt eine Aufhebung des Kraftschlusses zwischen Drosselklappe und Stelleinheit durch Abschalten der Stellgliedkupplung. Bis zum nächsten Einschalten des Tempomats verbleibt das Stellglied in diesem Zustand.
Die Schnellabschaltung hebt den Kraftschluß zwischen Stelleinheit und Drosselklappe durch Öffnen der Stellgliedkupplung auf. Dieser Vorgang erfolgt in 0,5 s.
Aus Sicherheitsgründen wird zusätzlich der Stellmotor bis zum Erkennen des Zustandes "Stellgliedkupplung geöffnet" in Richtung Drosselklappe bestromt.
Die Auslösung dieser Abschaltung erfolgt durch:
Zur Verwirklichung eines komfortablen Fahrverhaltens für geregelte Konstantfahrt, Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge ist eine Verbindung zwischen Getriebe- und Tempomat-Steuergerät für Automatikfahrzeuge vorhanden.
Auf Anforderung des Tempomat-Steuergerätes erfolgt eine Umschaltung auf ein spezielles Getriebeprogramm für geregelte Fahrt. Dieses Getriebeprogramm gewährleistet, daß wiederholte Gangwechsel zwischen benachbarten Gangstufen vermieden werden.
Das Getriebeprogramm berücksichtigt folgende Fahrzustände:
Fahrzustand |
Getriebeabstimmung |
|---|---|
Konstantfahrt |
Komfortbetont, niedriges Drehzahlniveau |
Wiederaufnahme |
Komfortbetont, niedriges Drehzahlniveau |
Beschleunigen |
Auslegung auf maximale Zugkraft |
Verzögern |
Vermeiden von Hochschalten für optimales Verzögerungsvermögen |
Der Informationsaustausch zwischen Tempomat-Steuergerät und Getriebesteuergerät erfolgt über eine Eindrahtleitung vom Tempomat-Steuergerät zum Getriebesteuergerät. Die Datenübertragung beginnt mit dem Anlegen der Steuergeräte-Versorgungsspannung. Dabei hat der Tempomat-Hauptschalter keinen Einfliuß auf den Start und das Ende der Datenübertragung.
Liegt ein Übertragungsfehler vor, so ist dies für die Getriebesteuerung gleichbedeutend mit dem Zustand "Geschwindigkeitsregelung passiv". Werden nach einem Übertragungsfehler wieder korrekte Signale empfangen, werden diese von der Getriebesteuerung wieder berücksichtigt.
Das Steuergerät überprüft im Tempomat-Betrieb die Ein- und Ausgänge. Tritt ein unplausibler Zustand an den Ein- oder Ausgängen auf, wird eine Abschaltung durchgeführt.
Folgende Situationen können zur Abschaltung führen:
Die Mindestgeschwindigkeitsschwelle (vmin -Schwelle) unterbindet eine geregelte Fahrt unterhalb von 30 km/h.
Liegt bereits vor dem Überschreiten von vmin ein Betätigungssignal zur Ausführung einer Tempomat-Funktion an, wird der Tempomat nach dem Überschreiten des Schwellwertes nicht eingeschaltet.
Nach einer Zurücknahme der Betätigung im zulässigen Geschwindigkeitsbereich sind alle Tempomat-Funktionen wieder frei.
Wird die vmin -Schwelle aus geregelter Fahrt durch extreme Fahrsituationen (z.B. Steigung) unterschritten, wird eine Schnellabschaltung ausgeführt.
Eine Tempomat-Funktion wird nur ausgeführt werden, wenn vor jedem Bedienvorgang die Ruheposition des Bedienelementes vorliegt.
Zur Vermeidung von Gefahrensituationen durch gleichzeitigen Aufruf von mehreren Tempomat-Funktionen erfolgt die Funktionsausführung mit festgelegter Wertigkeit.
Wertigkeit |
Funktion |
|---|---|
hoch |
Bremslichtschalter |
|
Kupplungsschalter |
|
Getriebeschalter |
|
Tempomat Aus |
|
Verzögern |
|
Beschleunigen |
niedrig |
Wiederaufnehmen |
Die Überschreitung der geregelten Fahrgeschwindigkeit um mehr als 8 km/h durch Überschieben (Bergabfahrt) oder Betätigung des Fahrpedals bewirkt das Lösen der Stellgliedkupplung. Diese Schwelle kann in allen Tempomat-Zuständen wirksam werden. Bei erfolgter Kupplungstrennung bleibt die Tempomat-Regelung weiterhin im Hintergrund aktiv. Das Unterschreiten des Schwellwertes schließt die Stellgliedkupplung wieder.
Die Überfahrabschaltung bewirkt das Aufheben der geregelten Fahrt bei Überschreiten der Sollgeschwindigkeit um mehr als 16 km/h über einen Zeitraum von mehr als 30 s.
Die zulässige geregelte Maximalgeschwindigkeit ist auf einen Festwert begrenzt. Dieser Festwert ist in den Codierdaten festgelgt.
Bei Überschreiten der geregelten Maximalgeschwindigkeit durch Betätigung des Fahrpedals wird eine Schnellabschaltung ausgeführt.
Bei Erreichen der geregelten Maximalgeschwindigkeit durch die Betätigung der Taste "Beschleunigen" wird die Beschleunigung beendet und die Geschwindigkeit konstant gehalten.
Bei einer starken Fahrzeugverzögerung erfolgt eine Abschaltung des Tempomats. Die Fahrzeugverzögerung wird hierbei mit Hilfe des Geschwindigkeitssignals ermittelt.
Diese Abschaltfunktion ist aus Sicherheitsgründen zusätzlich zur Abschaltung über das Bremspedal vorhanden.
Nach dem Umschalten des Fahrstufenwahlhebels bei geregelter Fahrt aus Fahrstufe "D" in "N" oder "P" erfolgt eine Schnellabschaltung der Geschwindigkeitsregelung.
Bei einem Hochlauf der Motordrehzahl durch fehlenden Kraftschluß zwischen Motor und Getriebe (z.B. durch Einlegen des Leerlaufs bei geregelter Fahrt ohne Betätigung der Kupplung) erfolgt eine Schnellabschaltung der Geschwindigkeitsregelung.
Maßstab für den Abschaltvorgang ist eine starke Drehzahländerung ohne dementsprechende Geschwindigkeitsänderung.
Sobald eine Abschaltung ausgeführt wird, wird die Rückstellzeit des Stellgliedmotors überwacht. Wird die maximale Rückstellzeit überschritten, erfolgt ein Eintrag in den Fehlerspeicher und der Tempomat kann erst nach dem Aus- und Einschalten des Zündschlosses wieder aktiviert werden.
maximale Rückstellzeit bei Schnellabschaltung: |
0,5 s |
maximale Rückstellzeit bei Komfortabschaltung: |
2 s |
Nach Anlegen der Versorgungsspannung erfolgt eine andauernde Überwachung des Spannungspegels am Steuergeräte-Ausgang zur Stellgliedkupplung. Hierbei wird der Kupplungsspannungspegel zurückgelesen und mit dem Steuergeräte Sollzustand verglichen.
Stimmen die beiden Zustände nicht überein, kann der Tempomat nicht eingeschaltet werden oder führt im eingeschalteten Zustand eine Schnellabschaltung mit Fehlerspeichereintrag aus.
Beim Schalten des Zündschlosses in Stellung 2 wird der gespeicherte Geschwindigkeitswert gelöscht.
Der "Toggel-Test" dient zur Überwachung der Signalübertragung zwischen den Bedienelementen im Multi-Funltions-Lenkrad (MFL) und dem Tempomat-Steuergerät (GR2). Dazu ist im Bediensignal ein sich regelmäßig änderndes Test-Bit enthalten, das ständig überwacht wird. Erfolgt innerhalb 1 Sekunde kein Wechsel löst dies eine Schnellabschaltung mit Fehlerspeichereintrag aus.
Ab dem Einschalten der Steuergeräte-Versorgungsspannung wird auch die Versorgungsspannung des Stellgliedpotentiometers überwacht. Bei Abweichungen vom Sollwert ist eine geregelte Fahrt unzulässig bzw. wird eine Schnellabschaltung mit Fehlerspeichereintrag durchgeführt.
Die Reglerüberwachung setzt nach dem Einschalten des Tempomats ein. Hierbei wird die Sollposition der Drosselklappe mit der momentan vorherrschenden Drosselklappenposition durch Auswertung des Stellgliedpotentiometers verglichen.
Durch diese Überwachung besteht die Möglichkeit, einen Defekt des Stellgliedes oder dessen Ansteuerung zu erkennen.
Die Nichterfüllung der Prüfung bewirkt ein Abschalten der Geschwindigkeitsregelung mit Eintrag im Fehlerspeicher.
Beim Anlegen der Versorgungsspannung wird ein Speichertest durchgeführt.
Während des Betriebes wird der ordnungsgemäße Programmablauf überwacht.
Bei Fehlererkennung in einer dieser beiden Prüfungen kann der Tempomat nicht mehr eingeschaltet werden und es erfolgt ein Eintrag im Fehlerspeicher.