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DE102004026410B4 - Method for controlling an adjustable restoring force on an accelerator pedal in a vehicle - Google Patents

Method for controlling an adjustable restoring force on an accelerator pedal in a vehicle Download PDF

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DE102004026410B4 DE102004026410A DE102004026410A DE102004026410B4 DE 102004026410 B4 DE102004026410 B4 DE 102004026410B4 DE 102004026410 A DE102004026410 A DE 102004026410A DE 102004026410 A DE102004026410 A DE 102004026410A DE 102004026410 B4 DE102004026410 B4 DE 102004026410B4
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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.Method for controlling an adjustable restoring force on an accelerator pedal in a vehicle to a signal of a speed control device, wherein the force acting on the accelerator pedal restoring force as a function of vehicle state variables and / or vehicle characteristics is variably adjustable, the restoring force as a function of an actual vehicle speed and / or a Actual vehicle acceleration and / or a characteristic of the driving behavior of the driver is set variable, characterized in that the driving behavior of the driver characterizing size is determined in dependence on the frequency of exceeding the restoring force or in dependence on the frequency of exceeding a tolerance range.

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.The The invention relates to a method of controlling an adjustable one Restoring force to an accelerator pedal in a vehicle according to the preamble of the claim 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.For various reasons, it may be desirable for a driver via a control member actuated by him, for example an accelerator pedal, with which he prescribes his desired speed, to convey a variable or adjustable opposing force or restoring force. This counterforce or restoring force serves to cause the driver to move the accelerator pedal or actuator against the actuating force in a control member target position or to hold in this. The German Offenlegungsschrift 42 16 764 A shows an example for limiting or lowering the vehicle speed of motor vehicles, the driver of the motor vehicle via a noticeably defined reaction force acting on a so-called. Force feedback pedal, a corresponding haptic information to be transmitted. Likewise is also from the DE 196 20 929 A1 a longitudinal control system is known, wherein when a default value of the longitudinal control system (speed or distance) is exceeded, a restoring force proportional to the deviation is generated.

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.Next is from the generic DE 102 12 674 A1 discloses a method for generating an adjustable restoring force in a vehicle in which a restoring force basic value is generated by a passive spring element and a variable restoring force by an actively adjustable force control element, wherein the height of the variable restoring force is determined in dependence on vehicle state variables and / or vehicle characteristics and is variably adjustable as a function of the vehicle state variables and / or vehicle characteristics. The Fahrzeugzustands- and parameters may be motorized variables such. As the fuel supply, or non-motor sizes, such. B. the Fahrzugstand and driving dynamics act descriptive sizes. Via the variable adjustment of the height and / or direction of the variable restoring force, targeted information about the event triggering the restoring action can be transmitted.

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.task The invention is a method for controlling an adjustable Restoring force indicate a signal of a cruise control device, the restoring force for the driver clearly perceptible, but also overdrawn should.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.These The object is achieved by a Method according to claim 1 solved. Advantageous developments are the objects the dependent Claims.

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.The inventive method for controlling an adjustable restoring force on an accelerator pedal in a vehicle to a signal of a cruise control device, wherein the force acting on the accelerator pedal restoring force as a function of Vehicle state variables and / or Vehicle characteristics variable is adjustable, characterized by the fact that the restoring force as a function of an actual vehicle speed and / or an actual vehicle acceleration and / or set a characterizing the driving behavior of the driver size becomes.

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.These variable restoring force is generated when the speed control device z. B. sends a signal to warn the driver. The speed control device sends a signal if, for example, a speed limit is exceeded was previously set by the driver. Is it? at the speed control device to a so-called Adaptive cruise control system, The speed control can also signal a fall below a preset distance to a preceding vehicle send.

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.According to the invention variable restoring force dependent on from the actual vehicle speed and / or the actual vehicle acceleration and / or the driving behavior the driver set, which offers the advantage that the variable adjustable restoring force be given optimally to the driver for each operating point of the vehicle can. The variable restoring force Can be adjusted to suit the driver in any driving situation clearly noticeable is, but also transgressed if necessary. It is possible the variable restoring force in dependence of one of the mentioned sizes, or as a function of a combination of at least two of said Sizes, set. The variable restoring force can be calculated or from a characteristic curve or a characteristic field be determined.

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.There At high speeds, the driver usually more on the traffic concentrated and less attention paid to the back pressure of the accelerator pedal, becomes the variably adjustable restoring force advantageously increased with increasing actual vehicle speed. ever higher the Actual vehicle speed is, the greater the variable restoring force set. This ensures that the driver on the one hand the variable restoring force At low vehicle speeds still easy to cross On the other hand, it can clearly show the restoring force at high speeds perceives. The dependence between variable restoring force and actual vehicle speed may be proportional.

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.alternative or additionally can the restoring force advantageously also with increasing actual vehicle acceleration to be enlarged because the driver during a strong acceleration the accelerator pedal or the acceleration sensor passes faster and thus less sensitive to a reaction force acting on the accelerator pedal. To compensate for this, the restoring force is increased, the larger the Actual acceleration of the vehicle. The dependence between variable restoring force and actual vehicle acceleration may be proportional.

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.advantageously, becomes the characteristic of the driving behavior of the driver in dependence from the frequency of transgressing the restoring force determined. Will the restoring force rarely cross It can be assumed that it is a "gentle" driver who likes to be guided by the restoring force. Becomes however, the restoring force very often, It can be assumed that this is an "aggressive" driver is.

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.Instead of of transgressing the restoring force can advantageously also a trespassing a tolerance range are evaluated, the example. Depending on is set to a speed limit. For example, a Speed limit of 80 km / h given, so covered the speed tolerance range is a speed of 77 km / h to 83 km / h. Instead of a speed evaluation can also an accelerator pedal position evaluation are made, from the Course can be closed to the driver type. This is the tolerance range depends on the to restoring force associated Pedal position, spanned by a minimum and maximum pedal position.

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.advantageously, becomes the restoring force with increasing frequency of transgressing the restoring force or the tolerance range increases since in this case can be concluded to an aggressive driver the less responsive to the drag that is on the Accelerator pedal works.

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.advantageously, can the restoring force additionally as a function of an actual deflection of the accelerator pedal are set such that the restoring force is increased with increasing actual displacement of the accelerator pedal, because with increasing deflection of the accelerator pedal also by a in the accelerator pedal integrated spring increases generated basic drag.

Claims (5)

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.Method for controlling an adjustable restoring force on an accelerator pedal in a vehicle to a signal of a speed control device, wherein the force acting on the accelerator pedal restoring force as a function of vehicle state variables and / or vehicle characteristics is variably adjustable, the restoring force as a function of an actual vehicle speed and / or a Actual vehicle acceleration and / or a characteristic of the driving behavior of the driver is set variable, characterized in that the driving behavior of the driver characterizing size is determined in dependence on the frequency of exceeding the restoring force or in dependence on the frequency of exceeding a tolerance range. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft mit steigender Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit vergrößert wird.Method according to claim 1, characterized that the restoring force is increased with increasing actual vehicle speed. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft mit steigender Ist-Fahrzeugbeschleunigung vergrößert wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the restoring force is increased with increasing actual vehicle acceleration. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft mit steigender Häufigkeit des Übertretens der Rückstellkraft oder des Toleranzbereichs vergrößert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the restoring force with increasing frequency of transgressing the restoring force or the tolerance range is increased. 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.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the restoring force additionally set as a function of an actual displacement of the accelerator pedal such that will be the restoring force is increased with increasing actual displacement of the accelerator pedal.
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