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Die
vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Mechanik, insbesondere
im Bereich der Automobiltechnik.
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Genauer
bezieht sich die Erfindung auf die Bedienung von Aggregaten eines
Fahrzeugs, mittels Betätigungselementen, die in Abhängigkeit
von dem Betätigungsweg das entsprechende Aggregat steuern.
Typische Beispiele hierfür sind die Pedale, wie beispielsweise
das Gas- und Bremspedal, über die die Antriebsenergie beziehungsweise
die Bremsverzögerung üblicherweise stufenlos gesteuert
werden kann.
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Um
dem Fahrer ein Gefühl für die Wirkung der Betätigung
der entsprechenden Pedale zu geben, ist es üblich, dass
diese mit einer Gegenkraft beaufschlagt werden, die beim Niedertreten
der Pedale überwunden werden muss. Da die Gegenkraft einer Kraft/Weg-Charakteristik
folgt, die progressiv ist, lässt sich die Beschleunigungs-
beziehungsweise Verzögerungswirkung anhand der ausgeübten
Pedalkraft vom Fahrer abschätzen.
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Die
entsprechenden Gegenkräfte auf die Pedale werden herkömmlicherweise
durch Federn, das heißt im allgemeinren Sinne durch elastische
Elemente erzeugt.
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Es
sind in neuerer Zeit auch Systeme bekannt geworden, bei denen Gegenkräfte
auf elektromechanische Weise erzeugt werden, beispielsweise in dem
Fall, wenn der Weg der entsprechenden Pedale beziehungsweise Betätigungselemente
optisch ausgelesen wird.
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Die
Verwendung von sogenannten Force-Feedback-Einheiten, über
die mit elektromechanischen Mitteln die Gegenkraft sehr individuell gestaltet
und auch gesteuert werden kann, erlaubt auch neuartige Anwendungen
bezüglich der Rückmeldung bei der Bedienung eines
entsprechenden Betätigungselementes.
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Aus
der
DE 10250456 A1 ist
für ein Gaspedal eines Fahrzeugs die Erzeugung einer Gegenkraft beschrieben,
wobei mittels eines Linearantriebs die Gegenkraft veränderbar
ist. Bei Einschaltung eines Tempomaten kann damit eine erhöhte
Gegenkraft eingestellt werden, die den Fahrer daran hindert, die Sollgeschwindigkeit
zu überschreiten, wobei die erhöhte Gegenkraft
allerdings auch übertreten werden kann.
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Aus
der
DE OS 255429 ist
bereits bekannt, bei Abweichung eines Fahrzeugs von einem Sollparameter,
beispielsweise dem Mindestabstand zum voranfahrenden Fahrzeug, entsprechende
Steuerungsgrößen in Form von Zusatzkräften
in ein Pedal einzubringen, um den Fahrer dahin zu beeinflussen, die
entsprechenden Sollgrößen einzuhalten.
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Aus
der
DE 10 2004
061 263 A1 ist bekannt, die Kennlinie zwischen einem Pedalwinkel
und der entsprechenden Wirkung auf das zu steuernde Aggregat dynamisch
zu verändern, wobei die Pedalgegenkraft unverändert
bleibt.
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Aus
der
DE 19810691 A1 ist
eine Geschwindigkeitsregelhilfe für Fahrzeuge bekannt,
bei der mittels eines Force-Feedback-Effektes an den Fahrer über
ein Pedal ein Signal gegeben wird.
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Aus
der
DE 10 2004 026 409 ist
ein Verfahren zur Steuerung einer einstellbaren Rückstellkraft auf
ein Fahrpedal bei einem Fahrzeug bekannt, wobei verschiedene Kraft/Weg-Charakteristiken
vorgesehen sind, von denen wenigstens eine einen Bereich mit einer
fallenden Kennlinie aufweist.
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Aus
der
DE 10216317 A1 ist
ein Betätigungselement für ein Kraftfahrzeug in
Form beispielsweise eines Pedals bekannt, bei dem ein haptischer
Wegbegrenzungsanschlag in Form einer entsprechend gestalteten Kraft/Weg-Charakteristik
vorgesehen ist, wobei eine Einrichtung zum Erzeugen einer Hysterese
bei dieser Charakteristik teilweise abschaltbar ist.
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Aus
der PCT-Anmeldung
WO 98/22303 ist eine
Vorrichtung zum Halten eines Pedals eines Fahrzeugs bekannt, unter
anderem auch mit der Absicht, eine Fußrast zu bilden, wobei
eine hohe Zusatzkraft aufgebracht werden muss, um die Rastposition
zu überwinden und nach Überwindung der Ruheposition
die ursprüngliche Kraft/Weg-Charakteristik fortgesetzt
wird.
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Dies
hat zur Folge, dass der Fahrer die Kraft zur Überwindung
der Ruhe/Rastposition sehr vorsichtig dosieren muss, um das Pedal
nicht nach der Überwindung weiter zu betätigen
als beabsichtigt.
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Aus
der
FR 2356007 ist ein
Gaspedal mit einer Rückholfeder bekannt, deren Federcharakteristik auf
dem letzten Drittel des Weges einer Versteifung der Feder entspricht,
so dass dem Fuß bei der Betätigung ein höherer
Widerstand entgegengesetzt wird.
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Auch
aus der
FR 2460224 ist
bei einem Pedal ein Haltepunkt bekannt, der einen erhöhten
Widerstand bietet, wobei die Kraft/Weg-Charakteristik auf dem Weg
bis zu dem Haltepunkt automatisch geeicht wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerungseinrichtung
zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Transportmittels mit einem
bewegbaren Betätigungselement zu schaffen, bei dem bedarfsweise
ein Ruhepunkt in der Bewegung des Betätigungselementes
vorgesehen werden kann, wobei das Transportmittel auch nach Übertreten
des Ruhepunktes kontrolliert steuerbar ist.
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Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Der
Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, dass grundsätzlich
wahlweise zwei Kraft/Weg-Charakteristiken zur Verfügung
gestellt werden, von denen die zweite wesentlich steiler im Bereich
einer Raststellung verläuft und somit der Betätigung
einen spürbar größeren Widerstand entgegensetzt
als die erste, so dass beispielsweise im Falle eines Pedals der
Fuß in dieser Position auf dem Pedal ruhen kann. Diese
zweite Kraft/Weg-Charakteristik wird nur im Falle der Notwendigkeit
eingestellt und ist im übrigen so gestaltet, dass sie ebenso
wie die erste Kraft/Weg-Charakteristik monoton steigend verläuft.
Hierdurch ist gewährleistet, dass ein weiteres Betätigen
des Betätigungselementes, das heißt im Falle eines
Pedals ein weiteres Durchtreten immer einer ansteigenden Betäti gungskraft
beziehungsweise Gegenkraft entspricht. Hiermit ist verhindert, dass, wie
dies beispielsweise gelegentlich beim Stand der Technik der Fall
ist, nach dem Überwinden der Rastposition die Gegenkraft
schlagartig verringert wird, so dass die Gefahr eines unwillentlichen
wesentlichen Übertretens der Rastposition besteht.
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In
einem ersten Abschnitt ist die Steigung gemäß der
zweiten Kraft/Weg-Charakteristik wesentlich steiler als gemäß der
ersten Kraft/Weg-Charakteristik, wenigstens zwei mal so steil, insbesondere
auch vorteilhaft wenigstens fünf mal oder sogar zehn mal so
steil wie bei der ersten Kraft/Weg-Charakteristik in demselben Wegbereich.
Der Verlauf der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik ist dadurch grundsätzlich oberhalb
der ersten Kraft/Weg-Charakteristik gelegen, so dass, wenn die zweite
Kraft/Weg-Charakteristik eingestellt ist, grundsätzlich
eine höhere Betätigungskraft notwendig ist, als
gemäß der ersten Kraft/Weg-Charakteristik.
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In
einem zweiten Abschnitt der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik, der
sich an den ersten Abschnitt anschließt, ist eine geringere
positive Steigung gewählt als in dem ersten Abschnitt,
so dass dort eine kontrollierte weitere Betätigung des
Betätigungselementes möglich ist.
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Vorteilhaft
kann vorgesehen sein, dass die erste und die zweite Kraft/Weg-Charakteristik
jenseits des zweiten Abschnittes miteinander übereinstimmen.
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Auf
diese Weise wird auch bei Einstellung der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik
oberhalb des Rastpunktes nach Durchlaufen des ersten und zweiten
Abschnittes die zweite Kraft/Weg-Charakteristik in die erste Kraft/Weg-Charakteristik überführt,
so dass dort beide im wesentli chen identisch sind und das Betätigungselement
in jedem Falle der gleichen Kraft/Weg-Charakteristik folgt.
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Dabei
kann die zweite Kraft/Weg-Charakteristik in dem zweiten Abschnitt
bis zum Schnittpunkt mit der ersten Kraft/Weg-Charakteristik gerade
verlaufen, um dem Fahrer eine lineare Betätigungsmöglichkeit
zur Verfügung zu stellen oder der Verlauf kann im zweiten
Abschnitt asymptotisch an die erste Kraft/Weg-Charakteristik angenähert
sein.
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Bei
dieser letzteren Variante ergibt sich gemäß der
zweiten Kraft/Weg-Charakteristik keine abrupte Steigungsänderung
am Ende des zweiten Abschnitts sondern ein allmählicher Übergang
zur Steigung der ersten Kraft/Weg-Charakteristik.
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Es
kann als vorteilhafte Realisierung der Erfindung vorgesehen sein,
dass der erste Abschnitt der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik eine
Kraftdifferenz von wenigstens zwanzig Newton ausmacht.
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Die
genannte Kraft ist notwendig, um die Rastposition des Betätigungselementes
zu übertreten beziehungsweise zu überwinden und
mit einer entsprechend etwas kleineren Kraft kann die das Betätigungselement
betätigende Hand beziehungsweise der Fuß auf dem
Betätigungselement lagern, ohne dass der Rastpunkt überwunden
wird. Es können deshalb anstelle der zwanzig Newton auch
beispielsweise vierzig oder fünfzig Newton gewählt
werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
mit der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik eine Hysteresewirkung verbunden
ist, die bewirkt, dass die Kraftwirkung des Betätigungselementes,
die dieses im Haltezustand ausübt, höchstens 50%
der in demselben Wegebereich einer Betätigung entgegengesetzten
Gegenkraft beträgt.
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Hierdurch
ist gewährleistet, dass der Fuß oder die Hand
nicht mit einer entsprechenden Kraft auf dem Betätigungselement
lagern muss, um dieses in der Rastposition zu halten, dass also
beispielsweise bei einem Zurechtrücken des Fußes
auf dem Pedal in der Rastposition das Pedal nicht unmittelbar folgt
und den Fuß zurückdrückt.
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Die
Hysterese kann auch vorteilhaft so gewählt werden, dass
die aktiv wirkende Kraft des Betätigungselementes höchstens
30% der passiven Gegenkraft in derselben Stellung beträgt.
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Es
kann auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass der erste Abschnitt
sich unmittelbar an die unbetätigte Stellung des Betätigungselementes
anschließt.
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In
diesem Fall kann, nachdem ein entsprechendes Signal gegeben worden
und die zweite Kraft/Weg-Charakteristik eingestellt worden ist,
der Fuß oder die Hand unmittelbar in der unbetätigten Position
auf dem entsprechenden Betätigungselement, beispielsweise
dem Pedal, abgelegt werden.
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Soll
die Rastposition übertreten werden, so kann dies unmittelbar
beginnend bei der unbetätigten Position geschehen.
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Es
kann jedoch auch vorteilhaft eine Signaleinrichtung vorgesehen sein,
die ein Signal an eine Automatik abgibt, wobei die Automatik von
dem Punkt des Weges an, an dem sich das Betätigungselement
zum Zeitpunkt der Signalgabe befindet, eine Zusatzgegenkraft auf
das Betäti gungselement bringt, die die zweite Kraft/Weg-Charakteristik
erzeugt.
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Hierdurch
ist erreicht, dass die Rastposition ohne Ansehen der eingestellten
Führungsgröße an jeden Punkt des Betätigungswegs
gelegt werden kann, so dass beispielsweise der Fahrer eine ihm günstige
Position bei der Betätigung des Betätigungselementes/Gaspedals
einnehmen und danach die Signalgabe an die Automatik zum Einstellen
der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik geben kann. Das Übertreten
der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik geschieht dann von dieser Rastposition
aus.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Steuerungseinrichtung
vor, mit einer Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsregeleinrichtung,
welche bei Einstellung einer Sollgeschwindigkeit oder Sollbeschleunigung
an eine Automatik ein Signal abgibt, das die Stellung des Betätigungselementes
bezeichnet, die dieses einnehmen würde, um die entsprechende
Sollgeschwindigkeit/Sollbeschleunigung zu erreichen und das die
Automatik von dem Punkt des Betätigungsweges an, an dem
sich das Betätigungselement zur Einstellung der Sollgeschwindigkeit
und/oder Sollbeschleunigung befinden müsste, eine Gegenkraft
auf dieses aufbringt, die die zweite Kraft/Weg-Charakteristik erzeugt.
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In
diesem Fall würde beispielsweise bei Einstellung einer
Geschwindigkeitsregelung auf eine Sollgeschwindigkeit festgestellt,
in welcher Betätigungsposition das Gaspedal zur Erreichung
dieser Geschwindigkeit oder zum Halten dieser Geschwindigkeit stehen
müsste und in dieser Position wird die Raststellung etabliert,
das heißt, von dieser Stellung an wird die zweite Kraft/Weg-Charakteristik
durch Einbringen einer zusätzlichen Gegenkraft etabliert.
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Damit
wird der Vorteil erreicht, dass die Rückmeldung der Pedalstellung
oder der Stellung des Betätigungselementes allgemein an
den Fahrer auch der tatsächlich eingestellten Führungsgröße, das
heißt der Geschwindigkeit, entspricht und dass nach Übertreten
der Rastposition auch die übliche Weg/Zeit-Charakteristik
ohne Vorsehen der Rastposition weiter gilt.
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Zur
Realisierung der Erfindung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass
zur Erzeugung der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik auf das Betätigungselement
eine Zusatzgegenkraft mittels eines einen Rotor aufweisenden Elektromotors
oder eines elektrischen Linearmotors aufgebracht wird.
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Die
Einleitung einer Zusatzgegenkraft in das Betätigungselement
ist besonders einfach mit elektrischen beziehungsweise magnetischen
Mitteln möglich, da somit die Steuerung der Kraft gemäß beliebigen
Kraft/Weg-Charakteristiken möglich ist. Mit derartigen
elektrotechnischen Mitteln ist auch in weiten Grenzen eine freie
Einstellung der Hysterese möglich. Je nach der Art der
Betätigung des Betätigungselementes kann ein Linearmotor
oder ein Motor mit drehendem Anker vorteilhaft sein. Die Ansteuerung des
entsprechenden Antriebes kann beispielsweise durch eine Wegaufnehmer
und einen Mikroprozessor geschehen, der dem aufgenommenen Weg des
Betätigungselementes die entsprechenden Kräfte
nach einer Kennlinie zuordnet und die entsprechend zugeordneten
Kraftgrößen durch Einspeisung einer entsprechenden
Spannung beziehungsweise eines Stroms in den Linearmotor/Rotationsmotor
einstellt. Die Einstellung der gewünschten Kraft/Weg-Charakteristik
kann jedoch auch durch andere Mittel, beispielsweise einen entsprechend
gestalteten Anker oder ei ne Gestaltung der Wicklungsverteilung bewerkstelligt
werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
ein Sensor vorgesehen ist, der eine Kraftwirkung auf das Betätigungselement
im Richtungssinn einer Betätigung erfasst.
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Mit
einem derartigen Sensor kann erfasst werden, ob beispielsweise überhaupt
eine Hand oder ein Fuß auf dem entsprechenden Betätigungselement
lagert und somit eine sofortige Betätigungsmöglichkeit
gegeben ist. Ist dies nicht der Fall, so würde das Vorsehen
einer Rastposition nur bedingt sinnvoll sein und in manchen Fällen
wäre auch die beim Führen eines Fahrzeugs notwendige
Sicherheit nicht mehr gewährleistet. Deshalb kann der Sensor auch
mit einer Alarmeinrichtung verbunden sein, die bei Entfernen von
dem Betätigungselement einen Alarm auslöst oder
eine Rückführung des Betätigungselementes
in eine Nullstellung bewirkt.
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Dies
ist normalerweise nicht notwendig, solange die Gegenkraft auf das
Betätigungselement gegen eine Betätigung auch
eine entsprechende aktive Rückstellkraft bei fehlender
Betätigung mit sich bringt. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise
immer der Fall.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben.
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Dabei
zeigt
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1 eine übliche
Kraft/Weg-Charakteristik eines Gaspedals;
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2 eine
zweite Kraft/Weg-Charakteristik einer erfindungsgemäßen
Steuerungseinrichtung;
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3 eine
alternative zweite Kraft/Weg-Charakteristik einer erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung;
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4 eine
zweite Kraft/Weg-Charakteristik einer Steuerungseinrichtung, bei
der der erste Abschnitt auf dem Betätigungsweg des Betätigungselementes
liegt sowie
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5 schematisch
den Aufbau einer erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung.
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In
der 1 ist mit 1 eine lineare Kraft/Weg-Charakteristik
bezeichnet, die den stetig steigenden Kraftverlauf, aufgetragen
auf der y-Achse gegenüber dem Pedalweg zeigt, der auf der
x-Achse aufgetragen ist.
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Mit
dem Pfeil 2 ist die Kraft bezeichnet, die in der Ruhestellung
des Pedals aufgebracht werden muss, um es zu bewegen. Eine entsprechende
Feder stellt beispielsweise die Gegenkraft des Pedals zur Verfügung
und drückt dieses gegen einen Ruheanschlag.
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Liegt
ein Fuß auf dem Gaspedal und liegt die entsprechende auf
das Pedal wirkende Kraft unterhalb des durch den Pfeil 2 dargestellten
Betrages, so kann das Pedal als Fußrast eingesetzt werden. Üblicherweise
ist die Vorspannungskraft 2 für diesen Zweck nicht
groß genug.
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In
der 2 ist dargestellt, dass durch Aufbringen einer
zusätzlichen Gegenkraft auf das Pedal, dargestellt durch
den Pfeil 3, die Vorspannung auf den Betrag, dargestellt
durch den Pfeil 4, erhöht ist, so dass bei Aktivierung
der zusätzlichen Gegenkraft 3 das Gaspedal als
Fußrast wirken kann. Die damit eingestellte Kraft/Weg-Charakteristik
ist mit 5 bezeichnet. Diese stellt den zweiten Abschnitt
der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik dar, während der erste, sehr
steile, Abschnitt durch das Andrücken des Gaspedals an
den Ruheanschlag innerhalb der senkrechten Linie 6 liegt.
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Das
Einstellen der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik 5 ist insbesondere
dann sinnvoll, wenn mittels einer Geschwindigkeitsregelung eine
Sollgeschwindigkeit eingestellt ist, so dass eine Betätigung des
Gaspedals nicht notwendig ist. Der Fuß kann dann mit der
Kraft 4 auf dem Gaspedal ruhen, ohne dass auf die Geschwindigkeit
des Gaspedals Einfluss genommen wird. Soll dagegen dennoch eine weitere
Beschleunigung erfolgen, so ist die Kraft 4 zu überwinden,
das heißt zu übertreten, was ohne weiteres mit
dem entsprechenden Kraftaufwand möglich ist.
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Die
Kraft/Weg-Charakteristik 5 ist linear und mündet
in dem Punkt 7 in die ursprüngliche Kraft/Weg-Charakteristik 1,
so dass von diesem Punkt des Betätigungsweges 8 an
der Pedalstellung nach der ersten und der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik
jeweils dieselbe Kraft zugeordnet ist.
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In
dem Bereich jenseits des Betätigungsweges 8, also
des Punktes 7 auf der Kraft/Weg-Charakteristik, ist der
haptische Eindruck bei der Betätigung des Gaspedals dem
Fahrer somit wieder vertraut.
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In
der 3 ist eine alternative zweite Kraft/Weg-Charakteristik 9 gezeigt,
wobei bis zu dem Punkt 7, in dem sich die zweite Kraft/Weg-Charakteristik 9 mit
der ersten Kraft/Weg-Charakteristik 1 trifft, wieder der
zweite Abschnitt dargestellt ist während der ers te Abschnitt
mit einem sehr steilen Anstieg wieder in der senkrechten Linie 6 zu
sehen ist.
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Auch
gemäß dieser Konfiguration wird zu der Vorspannung
der ersten Kraft/Weg-Charakteristik eine zusätzliche Vorspannung 3 hinzuaddiert,
so dass eine Gesamtkraft 4 zur Betätigung des
Gaspedals zu überwinden ist.
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In
dem zweiten Abschnitt nähert sich die zweite Kraft/Weg-Charakteristik 9 asymptotisch
der ersten Kraft/Weg-Charakteristik 1, so dass bei Erreichen
des Punktes 7 die zweite Kraft/Weg-Charakteristik ohne
einen spürbaren Ruck in die erste Kraft/Weg-Charakteristik übergeht.
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In
der 4 ist eine zweite Kraft/Weg-Charakteristik 10 mit
einem ersten Abschnitt 11 und einem zweiten Abschnitt 12 dargestellt,
wobei die zweite Kraft/Weg-Charakteristik im ersten Abschnitt 11 wesentlich
steiler ist, das heißt, mehr als zwei mal so steil wie
die erste Kraft/Weg-Charakteristik 1. Der erste Abschnitt 11 erstreckt
sich über einen Wegabschnitt 13 auf der x-Achse.
In dem gezeigten Beispiel kann mittels eines Tempomats eine Geschwindigkeit eingestellt
sein, die einer Pedalstellung des Wegpunktes 14 oder auch
eines anderen Wegpunktes 15 entspricht. Der Fahrer kann
den Fuß auf dem Gaspedal mit einer Kraft liegen lassen,
die sich zwischen Null und der durch den Pfeil 16 angedeuteten
Kraft bewegt, ohne dass er über den Wegpunkt 14 hinauskommt
und damit die Sollgeschwindigkeit erhöht.
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Überschreitet
er den Wegpunkt 14, so kann, je nach dem welche Sollgeschwindigkeit
in dem Tempomat eingestellt ist, der entsprechende Sollwert erreicht
und übertreten werden.
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In
diesem Beispiel richtet sich die Lage des ersten Abschnitts 11 auf
dem Pedalweg, das heißt der Punkt, an dem die zusätzliche
Gegenkraft auf das Pedal einsetzt, nach der eingestellten Sollgeschwindigkeit
im Tempomat.
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Ebenso
kann die Lage des ersten Abschnittes, also des besonders steilen
Anstiegs der zweiten Kraft/Weg-Charakteristik, von dem Punkt abhängen, an
dem sich das Pedal bei Einstellen einer Sollgeschwindigkeit im Tempomat
gerade befindet. Dieser Punkt kann mittels eines Sensors festgestellt
werden, sobald der Tempomat bedient wird.
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In
der 5 ist ein System dargestellt, das mittels einer
elektromechanischen Einrichtung das Aufbringen einer zusätzlichen
Gegenkraft auf das Pedal 20 in beliebigen Stellungen und
nach fast beliebigen Kraft/Weg-Charakteristiken erlaubt.
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Zu
diesem Zweck ist das Pedal 20 mit einem Hebel in dem Gelenkpunkt 21 schwenkbar
gelagert, wobei die Schwenkbewegung mittels eines Stößels 22 in
eine Schubbewegung 23 einer Betätigungsstange 24 umgewandelt
wird. Die Betätigungsstange 24 drückt
gegen eine Betätigungsplatte 25, auf die die Gegenkraft
einer Stahlschraubenfeder 26 mit linearer Charakteristik
wirkt.
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Die
Stellung der Betätigungsplatte 25 wird mittels
eines Geschwindigkeitsstellers 27 abgetastet und dem Antriebsaggregat 28 zugeleitet.
Der Steller 27 kann beispielsweise als Gaszug ausgebildet
sein.
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Die
Platte 25 ist zusätzlich mit einem Anker 29 eines
Linearmotors verbunden, dessen Stator 30 mit einzelnen
Wicklungen 31, 32 schematisch wiedergegeben ist.
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Der
Stator 30 ist mit seinen Wicklungen 31, 32 mittels
elektrischer Anschlüsse 33, 34 ansteuerbar,
um den Anker 29 mit einer gewünschten Kraft in Richtung
des Pfeils 35 zu beaufschlagen. Ein Sensor 36 misst
die Stellung des Ankers 29 und übermittelt diese
einem Mikroprozessor 37, der die Wicklungen 31, 32 ansteuert
und damit die Einstellung einer Kraft/Weg-Charakteristik erlaubt.
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Zusätzlich
ist ein Bedienelement 38 eines Tempomaten schematisch dargestellt,
mittels dessen eine Sollgeschwindigkeit eingestellt werden kann. Diese
wird an das Geschwindigkeitsregelsystem 39 übermittelt,
das mit dem Aggregat 28 verbunden ist. Zudem ist das Geschwindigkeitsregelsystem 39 mit einer
Geschwindigkeitsmesseinrichtung 40 verbunden.
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Das
Geschwindigkeitsregelsystem 39 kann beispielsweise dem
Mikroprozessor 37 die eingestellte Sollgeschwindigkeit
beziehungsweise den Wegpunkt übermitteln, an dem das Gaspedal
beziehungsweise die Platte 25 stehen müsste, um
die Sollgeschwindigkeit zu erzielen. Damit kann der Mikroprozessor
die entsprechende zweite Kraft/Weg-Charakteristik so einstellen,
dass der erste Abschnitt sich an den Wegpunkt anschließt,
den das Gaspedal beziehungsweise die Platte 25 zur Einstellung
der Sollgeschwindigkeit einnehmen müsste.
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Da
mittels des Sensors 27 beziehungsweise des Sensors 36 zu
jeder Zeit die Stellung der Platte 25 verfolgt werden kann,
kann bei Einstellen einer Sollgeschwindigkeit an dem Bedienelement 38 jederzeit
auch mit Bezug auf den augenblicklichen Stand des Gaspedals eine
zweite Kraft/Weg-Charakteristik derart eingestellt werden, dass
das Gaspedal in der derzeitigen Stellung eine Rastposition findet.
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Die
Erfindung erlaubt somit in komfortabler Weise das Vorsehen einer
Rastposition bei einem Gaspedal an einer Stelle des Pedalwegs, die
dem Fahrer angenehm ist, ohne das Übertreten der Sollgeschwindigkeit
zu verhindern, so dass der Fahrer mittels des Pedals auch weiterhin
in das Fahrgeschehen eingreifen kann.
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Die
Anwendung der Erfindung ist dabei nicht auf das Gaspedal beschränkt
sondern kann sich auch auf andere Betätigungselemente,
bei denen ein Betätigungsweg zurückgelegt wird,
erstrecken wie beispielsweise ein Bremspedal, das während
einer Bergabfahrt entsprechend festgestellt werden könnte.
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- 1
- Kraft/Weg-Charakteristik
- 2
- Vorspannungskraft
- 3
- Gegenkraft
- 4
- Vorspannung
- 7
- Schnittpunkt
- 8
- Betätigungsweg
- 5,
6, 9, 10, 11, 12
- Zweite
Kraft/Weg-Charakteristik
- 11
- Erster
Abschnitt
- 12
- Zweiter
Abschnitt
- 13
- Wegabschnitt
- 14,
15
- Wegpunkt
- 16
- Kraft
auf dem Gaspedal
- 20
- Pedal
- 21
- Gelenkpunkt
- 22
- Stößel
- 23
- Schubbewegung
- 24
- Betätigungsstange
- 25
- Platte
- 26
- Stahlschraubenfeder
- 27
- Geschwindigkeitssteller
- 28
- Antriebsaggregat
- 29
- Anker
- 30
- Stator
- 31,
32
- Wicklungen
- 33,
34
- Elektrische
Anschlüsse
- 35
- Kraftrichtung
- 36
- Sensor
- 37
- Mikroprozessor,
Automatik
- 38
- Bedienelement
- 39
- Geschwindigkeitsregelsystem, Signalgeber
- 40
- Geschwindigkeitsmesssystem
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10250456
A1 [0007]
- - DE 255429 A [0008]
- - DE 102004061263 A1 [0009]
- - DE 19810691 A1 [0010]
- - DE 102004026409 [0011]
- - DE 10216317 A1 [0012]
- - WO 98/22303 [0013]
- - FR 2356007 [0015]
- - FR 2460224 [0016]