DE102004026409A1

DE102004026409A1 - Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf ein Fahrpedal in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102004026409A1
Application number: DE200410026409
Authority: DE
Inventors: Markus Schieritz
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2004-05-29
Filing date: 2004-05-29
Publication date: 2005-12-29

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf ein Fahrpedal in einem Fahrzeug, wobei die Rückstellkraft durch den Fahrer übertretbar ist. Erfindungsgemäß wird nach Übertreten der Rückstellkraft diese reduziert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind verschiedene Mechanismen für aktive Fahrpedale, sog. Force-Feedback-Pedale, bekannt, mit denen mittels einer variablen Rückstellkraft dem Fahrer eine bestimmte Stellung des Fahrpedals haptisch angeboten werden kann. Zum Beispiel kann dem Fahrer durch eine variable Rückstellkraft mit dem aktiven Fahrpedal haptisch die notwendige Stellung des Fahrpedals zum Erreichen einer vorgegebenen Geschwindigkeit angezeigt werden. Folgt der Fahrer der variablen Rückstellkraft des aktiven Fahrpedals, wird die vorgegebene Geschwindigkeit eingehalten. Durch Übertreten der variablen Rückstellkraft des aktiven Fahrpedals hat der Fahrer jedoch die Möglichkeit, über die vorgegebene Geschwindigkeit hinaus zu beschleunigen. Eine derartige Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 24 42 511 bekannt.

In der 8b der DE 102 50 456 A1 ist ein beispielhafter Verlauf der auf ein aktives Fahrpedal wirkenden Kraft dargestellt. Abhängig vom Fahrpedalwinkel bzw. der Fahrpedalposition steigt eine Grund-Gegenkraft an, die in der Regel durch ein Federelement im Fahrpedal hervorgerufen wird. Solange die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit ist, wirkt keine zusätzliche Rückstellkraft auf das Fahrpedal. Bei Erreichen der vorgegebenen Geschwindigkeit wird das aktive Fahrpedal 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 Fahrpedal wirkende Gegenkraft und die auf das Fahrpedal wirkende Rückstellkraft.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung der einstellbaren Rückstellkraft anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf ein Fahrpedal in einem Fahrzeug, wobei die Rückstellkraft durch den Fahrer übertretbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass nach Übertreten der Rückstellkraft diese reduziert wird.

Der Fahrer des Fahrzeugs kann aus verschiedenen Gründen die Rückstellkraft übertreten. Möchte er bspw. ein vorausfahrendes, langsameres Fahrzeug überholen, benötigt er kurzzeitig eine höhere Geschwindigkeit, um rasch an dem vorausfahrenden Fahrzeug vorbei fahren zu können. Um die bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit eingestellte Rückstellkraft zu übertreten, muss er eine erhöhte Kraft aus das Fahrpedal aufbringen. Hat der die Rückstellkraft übertreten, erkennt das System, dass der Fahrer in diesem Moment die eingestellte Geschwindigkeit nicht beibehalten möchte. Erfindungsgemäß wird die Rückstellkraft reduziert, um dem Fahrer eine schnelle Beschleunigung des Fahrzeugs zu ermöglichen. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet folglich den Vorteil, dass die Kraft, die der Fahrer nach dem Übertreten der Rückstellkraft aufwenden muss, wieder kleiner wird und somit leichter übertreten werden kann. Fällt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wieder unter die vorgegebene Geschwindigkeit, da der Fahrer bspw. den Überholvorgang abgeschlossen hat, wird wieder die ursprüngliche Rückstellkraft eingestellt, sobald das Fahrzeug die vorgegebene Geschwindigkeit erreicht.

Vorteilhafterweise wird die Rückstellkraft erst nach Übertreten um einen vorgegebenen Fahrpedalpositions-Differenzwert reduziert. Dadurch wird verhindert, dass die Rückstellkraft reduziert wird, falls der Fahrer bspw. aufgrund seiner sportlichen Fahrweise die Rückstellkraft nur geringfügig übertritt, dies aber gar nicht beabsichtigt hat. Zur Ermittlung des Fahrpedalpositions-Differenzwertes wird die Differenz aus der aktuellen Position bzw. der aktuellen Winkellage des Fahrpedals und der Position bzw. Winkellage des Fahrpedals, bei der das Fahrpedal mit der Rückstellkraft beaufschlagt wird, berechnet. Erst wenn der tatsächliche Fahrpedalpositions-Differenzwert den vorgegebenen Fahrpedalpositions-Differenzwert überschreitet, wird vorteilhafterweise die Rückstellkraft reduziert.

Vorteilhafterweise wird die Rückstellkraft gemäß einer Rampe reduziert. Dies bietet den Vorteil, dass der Fahrer nicht durch die abrupte Reduzierung der Rückstellkraft überrascht wird und deshalb seinen Fuß vom Gaspedal wegnimmt, was zu einer gefährlichen Situation im Straßenverkehr führen könnte. Die Steigung der Rampe kann in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, z. B. dem angeforderten Drehmoment oder der aktuellen Beschleunigung des Fahrzeugs, vorgegeben werden.

Vorteilhafterweise wird die Rückstellkraft gegen Null reduziert, so dass der Fahrer lediglich die durch die Auslenkung des Fahrpedals verursachte Grenz-Gegenkraft überwinden muss.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei ist in der einzigen Fig. ein Verlauf einer Rückstellkraft auf ein Fahrpedal unter Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 dargestellt.
In Abhängigkeit von der Auslenkung eines Fahrpedals φ ist eine auf das Fahrpedal wirkende Gegenkraft F aufgetragen. Auf das Fahrpedal wirkt stets eine Grund-Gegenkraft G, die mit steigender Auslenkung φ des Fahrpedals stetig zunimmt. Diese Grund-Gegenkraft G wird in der Regel durch eine im Fahrpedal integrierte Feder erzeugt, die dazu dient, dass sich das Fahrpedal beim Loslassen aus jeder beliebigen Auslenkung φ stets in die Ruhelage zurückbewegt.
Solange die Auslenkung φ des Fahrpedals geringer als φ₁ ist, wirkt lediglich die Grund-Gegenkraft G auf das Fahrpedal. Bei einer Auslenkung φ₁, bei der eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht wird, wird das Fahrpedal zusätzlich zur Grund-Gegenkraft G mit einer Rückstellkraft R beaufschlagt. Die Rückstellkraft R steigt sehr schnell bis zu einem bestimmten Rückstellkraft-Grenzwert RG an, um dem Fahrer zu signalisieren, dass er die vorgegebene Geschwindigkeit erreicht hat. Betätigt der Fahrer das Fahrpedal mit einer Kraft F, die größer ist als der Rückstellkraft-Grenzwert RG, übertritt er die Rückstellkraft R und die Auslenkung φ des Fahrpedals nimmt weiter zu. Die Rückstellkraft R bleibt solange auf dem Rückstellkraft-Grenzwert-Niveau RG, solange die Differenz aus der aktuellen Auslenkung φ_a und der Auslenkung φ₁ geringer ist als ein vorgegebener Fahrpedalpositions-Differenzwert dφ_G, der durch die beiden Auslenkungen φ₁ und φ₂ definiert ist.
Steigt die Auslenkung φ über den vorgegebenen Fahrpedalpositions-Differenzwert dφ_G, also über φ₂ hinaus, weiter an, wird die Rückstellkraft R erfindungsgemäß reduziert.
Die Rückstellkraft wird vorteilhafterweise gemäß einer Rampe r reduziert, bis sie gegen Null n geht. Auf das Fahrpedal wirkt dann lediglich noch die Grund-Gegenkraft G.
Es können eine Vielzahl weiterer Details durchaus abweichend von obiger Beschreibung gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf ein Fahrpedal in einem Fahrzeug, wobei die Rückstellkraft durch den Fahrer übertretbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach Übertreten der Rückstellkraft (R) diese (R) reduziert wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft (R) nach Übertreten der Rückstellkraft (R) um einen vorgegebenen Fahrpedalpositions-Differenzwert (dφ_G) reduziert wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft (R) gemäß einer Rampe (r) reduziert wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft (R) gegen Null (n) reduziert wird.