• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf ein Fahrpedal in einem Fahrzeug, wobei die Rückstellkraft bei einer vorgegebenen Betriebsbedingung in einer ersten Fahrpedalposition eingestellt wird und durch den Fahrer übertretbar ist. Erfindungsgemäß wird bei Übertreten der Rückstellkraft diese reduziert und bei reduzierter Rückstellkraft und einer weiteren Bedingung die Rückstellkraft in der aktuellen Fahrpedalposition wieder erhöht.
    公开号:DE102004026407A1
    申请号:DE200410026407
    申请日:2004-05-29
    公开日:2005-12-29
    发明作者:Markus Schieritz
    申请人:Bayerische Motoren Werke AG；
    IPC主号:B60K26-04
    专利说明:
    [0001] DieErfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer einstellbarenRückstellkraftnach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
    [0002] Essind verschiedene Mechanismen füraktive Fahrpedale, sog. Force-Feedback-Pedale,bekannt, mit denen mittels einer variablen Rückstellkraft dem Fahrer einebestimmte Stellung des Fahrpedals haptisch angeboten werden kann.Zum Beispiel kann dem Fahrer durch eine variable Rückstellkraftmit dem aktiven Fahrpedal haptisch die notwendige Stellung des Fahrpedalszum Erreichen einer vorgegebenen Geschwindigkeit angezeigt werden. Folgtder Fahrer der variablen Rückstellkraftdes aktiven Fahrpedals, wird die vorgegebene Geschwindigkeit eingehalten.Durch Übertretender variablen Rückstellkraftdes aktiven Fahrpedals hat der Fahrer jedoch die Möglichkeit, über dievorgegebene Geschwindigkeit hinaus zu beschleunigen. Eine derartigeVorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit ist aus der deutschenOffenlegungsschrift 24 42 511 bekannt.
    [0003] Inder 8b der DE 102 50 456 A1 ist ein beispielhafterVerlauf der auf ein aktives Fahrpedal wirkenden Kraft dargestellt.Abhängigvom Fahrpedalwinkel bzw. der Fahrpedalposition steigt eine Grund-Gegenkraftan, die in der Regel durch ein Federelement im Fahrpedal hervorgerufenwird. Solange die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als eine vorgegebeneSoll-Geschwindigkeit ist, wirkt keine zusätzliche Rückstellkraft auf das Fahrpedal.Bei Erreichen der vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit wird das aktiveFahrpedal sprungartig mit der variablen Rückstellkraft beaufschlagt,welche der Fahrer deutlich wahrnimmt. Der Fahrer kann das Fahrpedal übertreten,in dem eine Kraft aufbringt, die größer ist als die auf das Fahrpedalwirkende Gegenkraft und die auf das Fahrpedal wirkende Rückstellkraft.
    [0004] Aufgabeder Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung dereinstellbaren Rückstellkraftanzugeben.
    [0005] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß durch einVerfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungensind die Gegenständeder abhängigenAnsprüche.
    [0006] Daserfindungsgemäße Verfahrenzur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf ein Fahrpedalin einem Fahrzeug, wobei die Rückstellkraftbei einer vorgegebenen Betriebsbedingung in einer ersten Fahrpedalpositioneingestellt wird und durch den Fahrer übertretbar ist, zeichnet sichdadurch aus, dass bei Übertretender Rückstellkraftdiese reduziert wird und dass bei reduzierter Rückstellkraft und einer weiterenBedingung die Rückstellkraftin der aktuellen Fahrpedalposition wieder erhöht wird.
    [0007] Beidem erfindungsgemäßen Verfahrenwird die Rückstellkraftin einer ersten Fahrpedalposition, wenn eine vorgegebene Betriebsbedingungerfülltist, eingestellt. Bei der vorgegebenen Betriebsbedingung könnte essich bspw. um einen im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch optimalenBetriebspunkt oder um einen eingestellten Mindestabstand zu einemvorausfahrenden Fahrzeug handeln. Vorteilhafterweise ist die vorgegebeneBetriebsbedingung eine eingestellte Soll-Geschwindigkeit.
    [0008] Wirddie Rückstellkraftaufgrund der vorgegebenen Betriebsbedingung in der ersten Fahrpedalpositionerzeugt, kann der Fahrer des Fahrzeugs aus verschiedenen Gründen dieRückstellkraft übertreten wollen.Ist bspw. als vorgegebene Betriebsbedingung eine Soll-Geschwindigkeitgegeben und möchteder Fahrer bspw. ein vorausfahrendes, langsameres Fahrzeug überholen,benötigter kurzzeitig eine höhereGeschwindigkeit als die Soll-Geschwindigkeit, umrasch an dem vorausfahrenden Fahrzeug vorbei fahren zu können. Umdie bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit eingestellte Rückstellkraftzu übertreten,muss er eine erhöhteKraft aus das Fahrpedal aufbringen. Hat der die Rückstellkraft übertreten,erkennt das System, dass der Fahrer in diesem Moment die eingestellteSoll-Geschwindigkeit nicht beibehalten möchte. Erfindungsgemäß wird dieRückstellkraftreduziert, um dem Fahrer eine schnelle Beschleunigung des Fahrzeugszu ermöglichen.Das erfindungsgemäße Verfahrenbietet folglich den Vorteil, dass die Kraft, die der Fahrer nach Übertreten derRückstellkraftaufwenden muss, wieder kleiner wird und somit leichter übertretenwerden kann.
    [0009] Istdie weitere Betriebsbedingung erfüllt, wird davon ausgegangen,dass der Fahrer die kritische Situation überwunden hat und sich wiederdurch eine Rückstellkraftauf das Fahrpedal führenlassen möchte.Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß bei reduzierter Rückstellkraftund einer weiteren Bedingung die Rückstellkraft in der aktuellenFahrpedalposition wieder erhöht.
    [0010] Vorteilhafterweiseist die weitere Bedingung eine Null-Beschleunigung des Fahrzeugsund/oder eine konstante Fahrpedalstellung.
    [0011] Beträgt die Beschleunigungdes Fahrzeugs nach der Reduzierung der Rückstellkraft wieder in etwaNull, d. h. es liegt ein Übergangdes Fahrzeugs von einer Beschleunigungsfahrt zu einer geschwindigkeitskonstantenFahrt vor, ist die weitere Bedingung erfüllt und es kann davon ausgegangenwerden, dass sich der Fahrer wieder führen lassen möchte. Anstelleoder zusätzlichkann aber auch die Position des Fahrpedals überprüft werden. Bleibt die Positiondes Fahrpedals zumindest füreinen vorgegebenen Zeitraum in etwa konstant bzw. ändert sich nurin einem minimalen Bereich, ist die weitere Bedingung erfüllt undes kann davon ausgegangen werden, dass sich der Fahrer wieder führen lassen möchte.
    [0012] Ineiner ersten Alternative wird vorteilhafterweise bei Wiedererhöhung derRückstellkraftin der aktuellen Fahrpedalposition, die in der aktuellen Fahrpedalpositionvorliegende aktuellen Betriebsbedingung zur vorgegebenen Betriebsbedingung. Bspw.hat der Fahrer aufgrund einer Geschwindigkeitsbegrenzung innerhalbeines Orts eine Soll-Geschwindigkeit von 50 km/h vorgegeben. Verlässt er denOrt bzw. die Geschwindigkeitsbegrenzung kann er das Fahrzeug durch Übertretender Rückstellkraft beschleunigen.Hat der Fahrer dann eine Geschwindigkeit erreicht, mit der er weiterfahrenmöchte,wird er das Fahrzeug nicht mehr weiter beschleunigen. Ein für die Steuerungder Rückstellkraftintegriertes Steuergeräterkennt, dass keine Beschleunigung mehr vorliegt und erhöht somitdie Rückstellkraftin der aktuellen Fahrpedalposition und übernimmt die aktuelle Geschwindigkeitals Soll-Geschwindigkeit.
    [0013] Ineiner zweiten Alternative bleibt die ursprünglich vorgegebene Betriebsbedingungerhalten. Vorteilhafterweise wird dann die Rückstellkraft innerhalb einesvorgegebenen Zeitintervalls von der aktuellen Fahrpedalpositionin die zur vorgegebenen Betriebsbedingung gehörigen erste Fahrpedalposition zurückverschoben.
    [0014] Wirdbei dieser Alternative bei reduzierter Rückstellkraft und der weiterenBedingung die aktuelle Rückstellkraftin der aktuellen Fahrpedalposition wieder erhöht, wird der Fahrer zwar wiedergeführt, allerdingsstimmt die aktuelle Fahrpedalposition in der Regel nicht mit dervorgegebenen Betriebsbedingung überein.Deshalb wird gemäß der erfindungsgemäßen Weiterbildungdie Rückstellkraftvon der aktuellen Fahrpedalposition in die zur vorgegebenen Betriebsbedingunggehörigenersten Fahrpedalposition zurückverschoben.Die Verschiebung wird innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervallsderart vorgenommen, dass der Fahrer die Verschiebung nicht oderkaum wahrnimmt.
    [0015] Vorteilhafterweisewird die Rückstellkrafterst nach Übertretenum einen vorgegebenen Fahrpedalpositions-Differenzwert reduziert.Dadurch wird verhindert, dass die Rückstellkraft reduziert wird,falls der Fahrer bspw. aufgrund seiner sportlichen Fahrweise dieRückstellkraftnur geringfügig übertritt,dies aber gar nicht beabsichtigt hat. Zur Ermittlung des Fahrpedalpositions-Differenzwerteswird die Differenz aus der aktuellen Position bzw. der aktuellen Winkellagedes Fahrpedals und der Position bzw. Winkellage des Fahrpedals,bei der das Fahrpedal mit der Rückstellkraftbeaufschlagt wird, berechnet. Erst wenn der tatsächliche Fahrpedalpositions-Differenzwert denvorgegebenen Fahrpedalpositions-Differenzwert überschreitet, wird vorteilhafterweisedie Rückstellkraftreduziert.
    [0016] Vorteilhafterweisewird die Rückstellkraftgegen Null reduziert, so dass der Fahrer lediglich eine durch dieAuslenkung des Fahrpedals verursachte Grenz-Gegenkraft überwindenmuss.
    [0017] DieErfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
    [0018] Dabeizeigt
    [0019] 1 einenVerlauf einer Rückstellkraftauf ein Fahrpedal gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrensin der ersten Alternative und
    [0020] 2 einenVerlauf einer Rückstellkraftauf ein Fahrpedal gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrensin der zweiten Alternative.
    [0021] Inbeiden Fig. ist in Abhängigkeitvon der Auslenkung eines Fahrpedals bzw. der Fahrpedalposition φ eine aufdas Fahrpedal wirkende Gegenkraft F aufgetragen. Auf das Fahrpedalwirkt stets eine Grund-Gegenkraft G, die mit steigender Auslenkung φ des Fahrpedalsstetig zunimmt. Diese Grund-GegenkraftG wird in der Regel durch eine im Fahrpedal integrierte Feder erzeugt,die dazu dient, dass sich das Fahrpedal beim Loslassen aus jederbeliebigen Auslenkung φ stetsin die Ruhelage zurückbewegt.
    [0022] Solangedie Auslenkung φ desFahrpedals geringer als φB ist, wirkt lediglich die Grund-GegenkraftG auf das Fahrpedal. Bei einer Auslenkung φB, beider eine vorgegebene Betriebsbedingung erfüllt ist, wird das Fahrpedalzusätzlichzur Grund-Gegenkraft G mit einer Rückstellkraft R beaufschlagt.Die Betriebsbedingung ist vorteilhafterweise eine eingestellte Soll-Geschwindigkeit.Die RückstellkraftR steigt sehr schnell bis zu einem bestimmten Rückstellkraft-Grenzwert RG an,um dem Fahrer zu signalisieren, dass er die eingestellte Soll-Geschwindigkeit erreichthat. Betätigtder Fahrer das Fahrpedal mit einer Kraft F, die größer istals der Rückstellkraft-GrenzwertRG, übertritter die RückstellkraftR und die Auslenkung φ desFahrpedals nimmt weiter zu. Die Rückstellkraft R bleibt solangeauf dem Rückstellkraft-Grenzwert-Niveau RG, solange die Differenz aus der aktuellen Auslenkung φa und der Auslenkung φB geringerist als ein vorgegebener Fahrpedalpositions-Differenzwert dφG, der durch die beiden Auslenkungen φB und φ2 definiert ist.
    [0023] Steigtdie Auslenkung φ über denvorgegebenen Fahrpedalpositions-DifferenzwertdφG, also über φ2 hinaus, weiter an, wird die RückstellkraftR erfindungsgemäß reduziert.Die Rückstellkraftwird vorteilhafterweise gemäß einerRampe reduziert, bis sie vorteilhafterweise gegen Null n geht. Aufdas Fahrpedal wirkt dann lediglich noch die Grund-Gegenkraft G.Ist bei reduzierter RückstellkraftR die weitere Bedingung erfüllt,also die Beschleunigung in etwa Null, d. h. das Fahrzeug bewegtsich mit nahezu konstanter Geschwindigkeit, oder die Position desFahrpedals in etwa konstant, wird erfindungsgemäß die Rückstellkraft R in der aktuellenFahrpedalposition φa0 wieder erhöht, um den Fahrer zu führen.
    [0024] In 1 istdas Verfahren gemäß der ersten Alternativeaufgezeigt. Vorteilhafterweise wird in diesem Fall bei Wiedererhöhen derRückstellkraftR in der aktuellen Fahrpedalposition φa0,die in der aktuellen Fahrpedalposition φa0 vorliegendeBetriebsbedingung, in diesem Beispiel die aktuelle Geschwindigkeit,zur vorgegebenen Betriebsbedingung.
    [0025] ImGegensatz dazu ist in der 2 das Verfahrenbzw. der Verlauf der RückstellkraftR gemäß der zweitenAlternative dargestellt. In diesem Fall bleibt die ursprünglicheBetriebsbedingung erhalten, so dass die aktuelle Fahrpedalposition φa0, in der die Rückstellkraft R wieder erhöht wird,in der Regel nicht der vorgegebenen Betriebsbedingung entspricht. Vorteilhafterweisewird deshalb die RückstellkraftR innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls Δt von der aktuellen Fahrpedalposition φa0 in die zur vorgegebenen Betriebsbedingungerste Fahrpedalposition, hier φB, zurückverschoben.
    [0026] Eskönneneine Vielzahl weiterer Details durchaus abweichend von obiger Beschreibunggestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraftauf ein Fahrpedal in einem Fahrzeug, wobei die Rückstellkraft bei einer vorgegebenenBetriebsbedingung in einer ersten Fahrpedalposition eingestelltwird und durch den Fahrer übertretbarist, dadurch gekennzeichnet, dass bei Übertreten der Rückstellkraft(R) diese (R) reduziert wird und dass bei reduzierter Rückstellkraftund einer weiteren Bedingung die Rückstellkraft (R) in der aktuellenFahrpedalposition (φa0) wieder erhöht wird.
    [2] Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die weitere Bedingung eine Null-Beschleunigung des Fahrzeugsund/oder eine konstante Fahrpedalstellung ist.
    [3] Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die vorgegebene Betriebsbedingung eine eingestellte Soll-Geschwindigkeit ist.
    [4] Verfahren nach einem der Patentansprüch 1 bis3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Wiedererhöhen der Rückstellkraft (R) in der aktuellenFahrpedalposition (φa0), die in der aktuellen Fahrpedalposition (φa0) vorliegende aktuellen Betriebsbedingungzur vorgegebenen Betriebsbedingung wird.
    [5] Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft (R) innerhalbeines vorgegebenen Zeitintervalls (Δt) von der aktuellen Fahrpedalposition(φa0) in die zur vorgegebenen Betriebsbedingungerste Fahrpedalposition (φB) zurückverschobenwird.
    [6] Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Rückstellkraft(R) erst nach Übertretenum einen vorgegebenen Fahrpedalpositions-Differenzwert (dφG) reduziertwird.
    [7] Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Rückstellkraft(R) gegen Null (n) reduziert wird.
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    优先权:
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