DE102004026410B4

DE102004026410B4 - Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf ein Fahrpedal in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102004026410B4
Application number: DE102004026410A
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: 2010-04-29
Anticipated expiration: 2024-05-30
Also published as: DE102004026410A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf ein Fahrpedal in einem Fahrzeug auf ein Signal einer Geschwindigkeitsregelungseinrichtung, wobei die auf das Fahrpedal wirkende Rückstellkraft als Funktion von Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen variabel einstellbar ist, wobei die Rückstellkraft als Funktion einer Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder einer Ist-Fahrzeugbeschleunigung und/oder einer das Fahrverhalten des Fahrers kennzeichnenden Größe eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die das Fahrverhalten des Fahrers kennzeichnende Größe in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Übertretens der Rückstellkraft oder in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Übertretens eines Toleranzbereichs ermittelt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf ein Fahrpedal in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus verschiedenen Gründen kann es erwünscht sein, einem Fahrer über ein von ihm betätigtes Steuerorgan, bspw. ein Fahrpedal, mit dem er seinen Geschwindigkeitswunsch vorgibt, eine variable bzw. einstellbare Gegenkraft oder Rückstellkraft zu vermitteln. Diese Gegenkraft oder Rückstellkraft dient dazu, den Fahrer zu veranlassen, das Fahrpedal oder Stellorgan entgegen der Betätigungskraft in eine Steuerorgan-Sollposition zu bewegen oder in dieser zu halten. Die deutsche Offenlegungsschrift 42 16 764 A zeigt hierfür ein Beispiel zum Begrenzen oder Absenken der Fahrzeuggeschwindigkeit von Kraftfahrzeugen, wobei dem Fahrer des Kraftfahrzeugs über eine spürbar definierte Gegenkraft, die auf ein sog. Force-Feedback-Pedal wirkt, eine entsprechende haptische Information übermittelt werden soll. Ebenso ist auch aus der DE 196 20 929 A1 ein Längsregelsystem bekannt, wobei bei Überschreiten eines Vorgabewertes des Längsregelsystems (Geschwindigkeit oder Abstand) eine der Abweichung proportionale Rückstellkraft erzeugt wird.
Weiter ist aus der gattungsbildenden DE 102 12 674 A1 ein Verfahren zur Erzeugung einer einstellbaren Rückstellkraft in einem Fahrzeug bekannt, bei dem von einem passiven Federelement ein Rückstellkraft-Grundwert und von einem aktiv einstellbaren Kraftsteuerglied eine variable Rückstellkraft erzeugt wird, wobei die Höhe der variablen Rückstellkraft in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen ermittelt wird und als Funktion der Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen variabel einstellbar ist. Bei den Fahrzeugzustands- und Kenngrößen kann es sich um motorische Größen, wie z. B. die Kraftstoffzufuhr, oder um nichtmotorische Größen, wie z. B. den Fahrzugstand und die Fahrdynamik beschreibende Größen handeln. Über die variable Einstellung der Höhe und/oder Richtung der variablen Rückstellkraft kann eine gezielte Information über das die Rückstellwirkung auslösende Ereignis übertragen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf ein Signal einer Geschwindigkeitsregelungseinrichtung anzugeben, wobei die Rückstellkraft für den Fahrer deutlich wahrnehmbar, aber auch übertretbar sein soll.
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 auf ein Signal einer Geschwindigkeitsregelungseinrichtung, wobei die auf das Fahrpedal wirkende Rückstellkraft als Funktion von Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen variabel einstellbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Rückstellkraft als Funktion einer Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder einer Ist-Fahrzeugbeschleunigung und/oder einer das Fahrverhalten des Fahrers kennzeichnenden Größe eingestellt wird.
Diese variable Rückstellkraft wird erzeugt, wenn die Geschwindigkeitsregelungsreinrichtung z. B. ein Signal zum Warnen des Fahrers aussendet. Die Geschwindigkeitsregeleinrichtung sendet ein Signal, wenn bspw. ein Geschwindigkeitsgrenzwert überschritten wurde, der durch den Fahrer zuvor eingestellt wurde. Handelt es sich bei der Geschwindigkeitsregelungseinrichtung um ein sogenanntes Adaptive-Cruise-Control-System, kann die Geschwindigkeitsregelung auch ein Signal bei einer Unterschreitung eines voreingestellten Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug senden.
Erfindungsgemäß wird die variable Rückstellkraft in Abhängigkeit von der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Ist-Fahrzeugbeschleunigung und/oder des Fahrverhaltens des Fahrers eingestellt, was den Vorteil bietet, dass die variabel einstellbare Rückstellkraft zu jedem Betriebspunkt des Fahrzeugs optimal für den Fahrer vorgegeben werden kann. Die variable Rückstellkraft kann so eingestellt werden, dass sie für den Fahrer in jeder Fahrsituation deutlich spürbar ist, allerdings aber auch übertreten werden kann, falls dies erforderlich ist. Es ist möglich die variable Rückstellkraft in Abhängigkeit von einer der genannten Größen, oder als Funktion aus einer Kombination von mindestens zwei der genannten Größen, einzustellen. Die variable Rückstellkraft kann berechnet werden oder aus einer Kennlinie bzw. einem Kennfeld ermittelt werden.
Da bei hohen Geschwindigkeiten der Fahrer meist stärker auf das Verkehrsgeschehen konzentriert ist und weniger auf den Gegendruck des Fahrpedals achtet, wird die variabel einstellbare Rückstellkraft vorteilhafterweise mit steigender Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit vergrößert. Je höher die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit ist, desto größer wird die variable Rückstellkraft eingestellt. Somit ist sichergestellt, dass der Fahrer einerseits die variable Rückstellkraft bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten noch einfach übertreten kann, und dass er andererseits die Rückstellkraft bei hohen Geschwindigkeiten deutlich wahrnimmt. Die Abhängigkeit zwischen variabler Rückstellkraft und Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit kann proportional sein.
Alternativ oder zusätzlich kann die Rückstellkraft vorteilhafterweise auch mit steigender Ist-Fahrzeugbeschleunigung vergrößert werden, da der Fahrer bei einer starken Beschleunigung das Fahrpedal bzw. den Beschleunigungsgeber schneller durchtritt und dadurch weniger empfindlich auf eine auf das Fahrpedal wirkende Gegenkraft reagiert. Um dies zu kompensieren, wird die Rückstellkraft vergrößert, je größer die Ist-Beschleunigung des Fahrzeugs ist. Die Abhängigkeit zwischen variabler Rückstellkraft und Ist-Fahrzeugbeschleunigung kann proportional sein.
Vorteilhafterweise wird die das Fahrverhalten des Fahrers kennzeichnende Größe in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Übertretens der Rückstellkraft ermittelt. Wird die Rückstellkraft nur selten übertreten, kann davon ausgegangen werden, dass es sich um einen „sanften” Fahrer handelt, der sich gerne durch die Rückstellkraft leiten lässt. Wird hingegen die Rückstellkraft sehr oft übertreten, kann davon ausgegangen werden, dass es sich um einen „aggressiven” Fahrer handelt.
Anstelle des Übertretens der Rückstellkraft kann vorteilhafterweise auch ein Übertreten eines Toleranzbereichs ausgewertet werden, der bspw. abhängig von einem Geschwindigkeitsgrenzwert aufgespannt wird. Wird bspw. ein Geschwindigkeitsgrenzwert von 80 km/h vorgegeben, so überdeckt der Geschwindigkeits-Toleranzbereich eine Geschwindigkeit von 77 km/h bis 83 km/h. Anstelle einer Geschwindigkeitsauswertung kann auch eine Fahrpedalstellungsauswertung vorgenommen werden, aus dessen Verlauf auf den Fahrertyp geschlossen werden kann. Hierbei wird der Toleranzbereich abhängig von der zu Rückstellkraft zugehörigen Pedalstellung, durch eine minimale und maximal Pedalstellung aufgespannt.
Vorteilhafterweise wird die Rückstellkraft mit steigender Häufigkeit des Übertretens der Rückstellkraft oder des Toleranzbereichs vergrößert, da in diesem Fall auf einen aggressiven Fahrer geschlossen werden kann, der weniger empfindlich auf die Gegenkraft reagiert, die auf das Fahrpedal wirkt.
Vorteilhafterweise kann die Rückstellkraft zusätzlich als Funktion einer Ist-Auslenkung des Fahrpedals derart eingestellt werden, dass die Rückstellkraft mit steigender Ist-Auslenkung des Fahrpedals vergrößert wird, da bei steigender Auslenkung des Fahrpedals auch die durch eine im Fahrpedal integrierte Feder erzeugte Grund-Gegenkraft ansteigt.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf ein Fahrpedal in einem Fahrzeug auf ein Signal einer Geschwindigkeitsregelungseinrichtung, wobei die auf das Fahrpedal wirkende Rückstellkraft als Funktion von Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen variabel einstellbar ist, wobei die Rückstellkraft als Funktion einer Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder einer Ist-Fahrzeugbeschleunigung und/oder einer das Fahrverhalten des Fahrers kennzeichnenden Größe eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die das Fahrverhalten des Fahrers kennzeichnende Größe in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Übertretens der Rückstellkraft oder in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Übertretens eines Toleranzbereichs ermittelt wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft mit steigender Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit vergrößert wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft mit steigender Ist-Fahrzeugbeschleunigung vergrößert wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft mit steigender Häufigkeit des Übertretens der Rückstellkraft oder des Toleranzbereichs vergrößert wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft zusätzlich als Funktion einer Ist-Auslenkung des Fahrpedals derart eingestellt wird, dass die Rückstellkraft mit steigender Ist-Auslenkung des Fahrpedals vergrößert wird.