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