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DE10212674A1 - Verfahren und Beschleunigungseingabesystem zur Erzeugung einer einstellbaren Rückstellkraft in einem Fahrzeug - Google Patents

Verfahren und Beschleunigungseingabesystem zur Erzeugung einer einstellbaren Rückstellkraft in einem Fahrzeug

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Publication number
DE10212674A1
DE10212674A1 DE2002112674 DE10212674A DE10212674A1 DE 10212674 A1 DE10212674 A1 DE 10212674A1 DE 2002112674 DE2002112674 DE 2002112674 DE 10212674 A DE10212674 A DE 10212674A DE 10212674 A1 DE10212674 A1 DE 10212674A1
Authority
DE
Germany
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force
vehicle
generated
acceleration input
pedal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2002112674
Other languages
English (en)
Inventor
Axel Mueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE2002112674 priority Critical patent/DE10212674A1/de
Publication of DE10212674A1 publication Critical patent/DE10212674A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G05G1/40—Controlling members actuated by foot adjustable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00—Arrangement or mounting of propulsion-unit control devices in vehicles
    • B60K26/02—Arrangement or mounting of propulsion-unit control devices in vehicles of initiating means or elements
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
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Abstract

Bei einem Verfahren zur Erzeugung einer einstellbaren Rückstellkraft in einer Beschleunigungseingabeeinheit in einem Fahrzeug wird von einem passiven Federelement ein Rückstellkraft-Grundwert und von einem aktiv einstellbaren Kraftsteuerglied eine auf das Beschleunigungspedal wirkende Stellkraft erzeugt. Die Größe der Stellkraft wird in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen ermittelt. Die Stellkraft ist als Funktion der Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen variabel einstellbar.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Beschleunigungseingabesystem zur Erzeugung einer einstellbaren Rückstellkraft in einer Beschleunigungseingabeeinheit in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 18.
  • Aus der Druckschrift DE-OS 27 35 695 ist ein Beschleunigungspedalsystem für ein Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor bekannt, bei dem zur Erzielung einer wirtschaftlichen Fahrweise im Beschleunigungspedal ein erhöhter Gegendruck für den Fall erzeugt wird, dass die aktuelle Pedalbetätigung außerhalb eines ökonomisch optimalen Bereiches liegt. Das Beschleunigungspedalsystem umfasst neben dem Beschleunigungspedal, welches vom Fahrer zwischen einer Ausgangsposition und einer maximalen Betätigungsposition zu verstellen ist und von einem passiven Federelement mit einem in Richtung der Ausgangsstellung wirkenden Pedalgegendruck beaufschlagt wird, einen zusätzlichen, aktiv einzustellenden Aktuator, über den ein zusätzlicher Pedalgegendruck erzeugt werden kann, der sich zu dem Pedalgegendruck des passiven Federelementes addiert, wodurch sich die vom Fahrer aufzubringende Gesamtkraft zur Betätigung des Beschleunigungspedals erhöht. Der Aktuator wird in Abhängigkeit des Unterdruckes im Ansaugsystem und/oder der Motordrehzahl gesteuert. Bei Unterschreitung eines Soll-Unterdruckes bzw. bei Überschreitung einer Soll-Motordrehzahl wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug nicht in einer ökonomisch optimalen Weise betrieben wird. In diesem Fall wird der Aktuator betätigt und ein erhöhter Gegendruck im Beschleunigungspedal eingestellt, um dem Fahrer die nicht-optimale Fahrweise zur Kenntnis zu bringen. Der erhöhte Pedalgegendruck soll den Fahrer dazu veranlassen, eine Pedalposition mit niedrigerem Gegendruck einzustellen, welche einer optimalen Fahrweise entspricht.
  • Falls auf Grund sich ändernder äußerer Bedingungen, beispielsweise beim Übergang zu einer Bergfahrt, der Pedalgegendruck erhöht wird, um den Fahrer zu einer stärkeren Gaspedalbetätigung zu veranlassen, kann unter Umständen auch eine gegenteilige Reaktion des Fahrers ausgelöst werden, nämlich ein Zurücknehmen der Pedalbetätigung auf Grund des erhöhten Widerstandes, wodurch das Fahrzeug sich noch weiter vom optimalen Betriebspunkt entfernt.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, dem Fahrer über die Rückstellkraft in der Beschleunigungseingabeeinheit zusätzliche Informationen über den aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs bzw. über die Interaktion des Fahrzeuges mit der Umwelt zu liefern, ohne die Fahrsicherheit zu beeinträchtigen.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und bei einem Beschleunigungseingabesystem mit den Merkmalen des Anspruches 18 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
  • Bei dem Verfahren zur Erzeugung einer einstellbaren Rückstellkraft ist der Anteil der aktiv einstellbaren Stellkraft in Abhängigkeit aktueller Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen variabel, wodurch die Möglichkeit eröffnet wird, dem Fahrer über die auf die Beschleunigungseingabeeinheit wirkende, resultierende Kraft, die sich vektoriell aus dem Grundwert der passiven Rückstellkraft und der aktiven Stellkraft zusammensetzt, Informationen über den Zustand der betreffenden Zustands- und Kenngrößen und folglich über den Zustand des Fahrzeugs bzw. über die Interaktion mit der Umwelt zu übermitteln. Über die variable Einstellung der Höhe und/oder der Richtung der Stellkraft kann eine gezielte Information über das die Rückwirkung auslösende Ereignis übertragen werden, wodurch der Fahrer in die Lage versetzt wird, das auslösende Ereignis zu identifizieren. Unterschiedliche Ereignisse können hierbei unterschiedliche Stellkräfte auslösen; jedem Ereignis ist ein bestimmter zeitlicher Verlauf der Stellkraft in Bezug auf Höhe und/oder Richtung zugeordnet.
  • Bei den Fahrzeugzustands- und Kenngrößen kann es sich sowohl um motorische als auch um nicht-motorische Größen handeln. Motorische Größen sollen sämtliche den unmittelbaren Motorbetrieb beeinflussende Größen umfassen, insbesondere die Kraftstoffzufuhr und die Luftzufuhr betreffende Größen. Nicht-motorische Größen umfassen zum einen sämtliche Aggregate des Fahrzeugs, die nicht unmittelbar dem Motor zuzuordnen sind, beschreibende Größen, beispielsweise den Fahrzustand und die Fahrdynamik beschreibende Größen, und zum andern die Interaktion des Fahrzeugs mit der Umwelt, beispielsweise der Abstand zu einem Hindernis bzw. zu einem vorausfahrenden Fahrzeug.
  • Als Beschleunigungseingabeeinheit, die vom Fahrer für die Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu betätigen ist, kommen sowohl ein konventionelles Beschleunigungspedal als auch alternative Eingabeeinheiten in Betracht, beispielsweise ein von Hand zu bedienender Joystick.
  • Die Richtung der variablen Stellkraft des aktiven Kraftsteuergliedes ist in einer vorteilhaften Ausführung dem Rückstellkraft-Grundwert des passiven Federelements entgegengesetzt, was zur Folge hat, dass der resultierende Pedalgegendruck bzw. die resultierende Rückstellkraft geringer ist als der vom passiven Federelement erzeugte Pedalgegendruck- bzw. Rückstellkraft- Grundwert. Auf das Beschleunigungspedal wirkt somit ein geringerer Pedalgegendruck als bei einem deaktivierten Kraftsteuerglied mit ausschließlicher Krafterzeugung über das passive Federelement. Die Verringerung des Pedalgegendrucks hat zur Folge, dass das Beschleunigungspedal vom Fahrer stärker durchgetreten wird, da der auf den Fuß des Fahrers wirkende Widerstand reduziert wird. Durch die stärkere Betätigung des Beschleunigungspedals wird ein höheres Motormoment angefordert, was jedoch insbesondere in kritischen Fahrsituationen mit reduzierter Haftung zwischen Fahrzeugrädern und Fahrbahn durch die Motorelektronik kompensiert wird, beispielsweise durch eine Aktivierung der Antriebsschlupfregelung oder einem gezielten Bremseingriff an einem oder an mehreren Fahrzeugrädern. Hierdurch kann in kritischen Fahrsituationen bereits in einem sehr frühen Stadium ein Eingreifen der Motorelektronik provoziert werden, wodurch kritische Fahrsituationen bereits im Ansatz vermieden werden können.
  • Auch für den Fall, dass der Fahrer die Betätigung des Beschleunigungspedals auf Grund des geringeren Pedalgegendrucks zurücknimmt, wird eine Stabilisierung des Fahrzustandes erreicht, da in diesem Fall weniger Motormoment angefordert wird und eine entsprechend geringere Kraft über die Räder auf die Fahrbahn zu übertragen ist.
  • Dem Fahrer wird durch die Reduzierung des Pedalgegendrucks eine ähnliche Situation angezeigt, wie sie im Falle eines reduzierten Reibwertes zwischen mindestens einem Fahrzeugrad und der Fahrbahn herrscht. In dieser Situation droht ein Durchdrehen der Räder, da nur noch geringere Radlängs- und Radseitenkräfte übertragen werden können; diese Verhältnisse werden durch die Reduzierung des Pedalgegendrucks analog auf das Beschleunigungspedal übertragen, so dass der Fahrer über den verminderten Pedalgegendruck des Beschleunigungspedals intuitiv die Verhältnisse zwischen den Rädern und der Fahrbahn erfassen kann.
  • Für den Fall, dass das aktiv anzusteuernde Kraftsteuerglied, über das der Pedalgegendruck zu reduzieren ist, im Fehlerfalle ausfällt, wirkt wie in konventionellen Systemen der von dem passiven Federelement erzeugte Pedalgegendruck-Grundwert. Das Beschleunigungspedalsystem befindet sich somit bei einem Ausfall des Kraftsteuerglieds in einem so genannten Fail-Safe- Zustand.
  • Die Erzeugung einer variablen Stellkraft des aktiven Kraftsteuergliedes kann alternativ oder kumulativ in Abhängigkeit verschiedener Bedingungen im Fahrzeug bzw. in Abhängigkeit der Interaktion von Fahrzeug und Umwelt erfolgen. Vorteilhaft wird der Reibwert zwischen mindestens einem Fahrzeugrad und der Fahrbahn ermittelt und eine Stellkraft für den Fall erzeugt, dass ein Schwellenwert für den Reibwert unterschritten wird. Dies kann noch vor dem Aktivieren einer Antriebsschlupfregelung oder eines elektronischen Stabilitätsprogrammes, bei dem ein Bremseingriff an den Fahrzeugrädern durchgeführt wird, erfolgen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird die Stellkraft für den Fall erzeugt, dass die Antriebsschlupfregelung bzw. ein elektronisches Stabilitätsprogramm mit einem Bremseingriff an den Fahrzeugrädern aktiviert wird. Als weitere Situationen, in denen eine variable Stellkraft als Rückmeldung über den aktuellen Fahr- bzw. Fahrzeugzustand erzeugt wird, kommen die Unterschreitung eines Mindestabstandes zu einem vorausfahrenden Fahrzeug oder zu einem stationären Hindernis, beispielsweise beim Rangieren, in Betracht. Auch bei Überschreitung einer vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit kann ein Stellkrafteingriff erfolgen, desweiteren bei einem Eingriff eines Fahrer- bzw. Fahrzeugassistenzsystems wie zum Beispiel bei Aktivierung einer Hill-Holder-Funktion zum selbsttätigen Verhindern einer Rückwärtsbewegung der Fahrzeugs beim Anfahren am Berg. Ein Stellkrafteingriff kann auch als Rückmeldung über das aktuell angeforderte Drehmoment des Motors, insbesondere beim Rangieren, durchgeführt werden. Auch im Falle eines Defektes eines Aggregates im Fahrzeug kann eine Stellkraft erzeugt werden, wobei über die Höhe und Richtung der Stellkraft Informationen über die Art und die Nachhaltigkeit des Defekts übertragbar sind.
  • Es kann zweckmäßig sein, die Größe der Stellkraft vom auslösenden Ereignis abhängig zu machen. Beispielsweise kann bei einem herabgesetzten Reibwert eine Stellkraft erzeugt werden, welche proportional zu dem von dem passiven Federelement erzeugten Pedalgegendruck-Grundwert ist. Als resultierende Pedalgegenkraft erhält man hierdurch einen ähnlichen Verlauf wie der Grundwert des passiven Federelementes, jedoch auf einem niedrigeren Niveau. Im Falle einer linearen Abhängigkeit des vom passiven Federelement erzeugten Pedalgegendrucks von der vom Fahrer erzeugten Pedalauslenkung nimmt somit auch der resultierende Pedalgegendruck einen linearen Verlauf ein, jedoch mit einer geringeren Steigung.
  • Alternativ zu einer proportionalen Reduzierung des resultierenden Pedalgegendrucks kommt auch eine nichtlineare Reduzierung in Betracht, beispielsweise, indem der resultierende Pedalgegendruck auf einen näherungsweise konstanten Wert beschränkt wird, der gegebenenfalls auch auf ein tieferes Niveau als im Zeitpunkt des Eingreifens des aktiven Kraftsteuergliedes herrscht abgesenkt wird, wofür schlagartig eine hohe Stellkraft aufgebaut werden muss. Dieser Anwendungsfall eignet sich insbesondere für einen selbsttätigen Bremseingriff bzw. ein Aktivieren der Antriebsschlupfregelung.
  • Es kann zweckmäßig sein, die Höhe der Stellkraft geringer einzustellen als den Grundwert der Rückstellkraft bzw. des Pedalgegendrucks, was insbesondere für den Fall, dass die Stellkraft dem Rückstellkraft-Grundwert entgegengesetzt gerichtet ist, dazu führt, dass die auf die Beschleunigungseingabeeinheit wirkende resultierende Rückstellkraft geringer ist als der Grundwert, ohne hierdurch die Position der Beschleunigungseingabeeinheit zu verstellen. Die Beschleunigungseingabeeinheit verharrt in ihrer Position, jedoch wird die für eine Verstellung erforderliche, vom Fahrer aufzubringende Kraft reduziert, was vom Fahrer wahrgenommen und als Zusatzinformation interpretiert werden kann.
  • Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beschleunigungspedalsystems mit einem Beschleunigungspedal, einem passiven Federelement und einem aktiv einstellbaren Kraftsteuerglied, welches über eine Regel- und Steuereinheit einzustellen ist,
  • Fig. 2 ein erstes Schaubild mit dem Verlauf des Pedalgegendruckes in Abhängigkeit vom Pedalweg,
  • Fig. 3 ein zweites Schaubild mit dem Verlauf des Pedalgegendruckes,
  • Fig. 4 ein drittes Schaubild mit dem Verlauf des Pedalgegendruckes,
  • Fig. 5 ein Ablaufdiagramm mit einzelnen Verfahrensschritten des Verfahrens zur Erzeugung eines einstellbaren Pedalgegendruckes.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Beschleunigungspedalsystem 1 findet Anwendung in einem Kraftfahrzeug, welches insbesondere mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet ist. Gegebenenfalls kommt aber auch eine Anwendung in einem Fahrzeug mit Elektromotor in Betracht. Das Beschleunigungspedalsystem 1 umfasst ein vom Fahrer zu betätigendes Beschleunigungspedal 2, welches aus der gezeigten Ausgangsposition durch Auslenkung in Betätigungsrichtung 7 bis zu einer maximalen Betätigungsposition verstellbar ist. Des Weiteren umfasst das System ein passives Federelement 3, welches das Beschleunigungspedal 2 abstützt und einen Rückstellkraft- bzw. Pedalgegendruck-Grundwert FP,G auf das Beschleunigungspedal ausübt. Zweckmäßig weist das passive Federelement 3 ein lineares Federverhalten auf, so dass der Pedalgegendruck FP,G mit zunehmender Auslenkung des Beschleunigungspedals 2 in Betätigungsrichtung 7 linear ansteigt. Die Auslenkung bzw. der Pedalweg ist mit dem mit sP gekennzeichneten Pfeil angedeutet.
  • Das Beschleunigungspedalsystem umfasst zweckmäßig auch einen Winkel- bzw. Wegsensor 4, über den der Pedalweg sP zu ermitteln ist. Der Sensor 4 überträgt die Information über den Pedalweg sP zweckmäßig auf eine Regel- und Steuereinheit 6, in welcher in Abhängigkeit des Wertes des Pedalweges sP motorische Stellgrößen wie Drosselklappenposition, Zündwinkel und Einspritzmenge und dergleichen ermittelt werden. Mit Hilfe des Sensors 4 kann eine Drive-by-Wire-Funktion realisiert werden.
  • Dem Beschleunigungspedalsystem 1 ist weiterhin ein aktiv einstellbares Kraftsteuerglied 5 zugeordnet, welches eine Stellkraft FS auf das Beschleunigungspedal 2 ausübt. Die Stellkraft FS ist insbesondere zum Pedalgegendruck-Grundwert FP,G des passiven Federelementes 3 entgegengesetzt gerichtet, so dass der resultierende Pedalgegendruck durch Subtrahierung der Stellkraft FS vom Pedalgegendruck FP,G des Federelementes 3 ermittelt wird. Gegebenenfalls kann es aber auch zweckmäßig sein, die Stellkraft FS des aktiven Kraftsteuergliedes 5 in die gleiche Richtung wirken zu lassen wie der Pedalgegendruck-Grundwert FP,G des passiven Federelementes 3.
  • Bei den Bezeichnungen für den Pedalgegendruck und die Stellkraft handelt es sich - in Abhängigkeit von der jeweiligen Mechanik des Beschleunigungspedales 2 - um gleichartige Größen, welche im Falle einer gelenkigen Lagerung des Pedales als Drehmoment wirken, gegebenenfalls aber auch als reine Kraft- oder Druckgrößen behandelt werden können.
  • Das Kraftsteuerglied 5, welches die Stellkraft FS auf das Beschleunigungspedal 2 ausübt, wird in Abhängigkeit von Informationssignalen SI, die der Regel- und Steuereinheit 6 zuzuführen sind, über dort erzeugte Stellsignale eingestellt. Bei den Informationssignalen SI handelt es sich um Motorzustands- und Betriebsgrößen wie zum Beispiel Motordrehmoment, Motordrehzahl, Motorlast, motorische Kenngrößen, aber auch Zustands- und Kenngrößen aus weiteren Aggregaten des Fahrzeuges wie zum Beispiel Fahrzeugbremsen, oder auch Größen, welche die Interaktion des Fahrzeuges mit der Umwelt kennzeichnen, beispielsweise der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, zu einem sonstigen Hindernis oder die absolute Position des Fahrzeuges. Bei einer Aktivierung des Kraftsteuergliedes 5 wird der vom passiven Federelement 3 erzeugte Pedalgegendruck-Grundwert FP,G um den Wert der vom Kraftsteuerglied erzeugten Stellkraft FS reduziert.
  • Fig. 2 zeigt ein Diagramm mit dem Verlauf des Pedalgegendruckes FP in Abhängigkeit vom Pedalweg sP. Eingetragen ist der Verlauf des Pedalgegendruck-Grundwertes FP,G des passiven Federelementes, welcher als lineare Funktion ausgeführt ist. Die vom aktiven Kraftsteuerglied erzeugte Stellkraft FS hängt ebenfalls linear vom Pedalweg sP ab und steigt somit mit zunehmendem Pedalweg an. Auf Grund der entgegengesetzten Richtung der Stellkraft FS ergibt sich ein resultierender Pedalgegendruck FP,R, welcher ebenfalls als lineare Funktion ausgeführt ist, jedoch gegenüber dem Pedalgegendruck-Grundwert FP,G eine geringere Steigung aufweist. Auf diese Weise wird über eine entsprechende Ansteuerung des Kraftsteuergliedes ein weicheres Federverhalten mit geringerem Pedalgegendruck erreicht.
  • Der in Fig. 2 dargestellte lineare Verlauf des resultierenden Pedalgegendruckes FP,R wird insbesondere in Fällen eingestellt, in welchen der Reibwert zwischen mindestens einem Fahrzeugrad und der Fahrbahn einen Schwellenwert unterschreitet. In diesem Fall besteht Rutschgefahr für das Fahrzeug, was dem Fahrer durch die Reduzierung des Pedalgegendruckes mitgeteilt werden kann. Falls die Fahrerreaktion in der Weise ausfällt, dass das Beschleunigungspedal weiter durchgedrückt wird, wird vom Fahrer ein höheres Motormoment angefordert, was jedoch durch die Motorelektronik kompensiert wird, so dass ein Durchdrehen der Räder verhindert wird. Bei einer entgegengesetzten Reaktion des Fahrers - Fahrer nimmt die Pedalanforderung zurück - wird auch die Momentenanforderung reduziert, so dass in diesem Fall ebenfalls ein Durchdrehen der Räder verhindert wird.
  • In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Reduzierung des Pedalgegendruckes gezeigt. Ausgehend von dem linearen Verlauf des Pedalgegendruck-Grundwertes FP,G wird für den Fall, dass eine Antriebsschlupfregelung oder ein selbsttätiger Bremseingriff an einem oder an mehreren Rädern (elektronisches Stabilitätsprogramm) aktiviert wird, über das Kraftsteuerglied eine entgegengesetzte Stellkraft FS erzeugt, die jedoch im Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel schlagartig aufgebaut wird, sobald ein selbsttätiger Motor- oder Bremseingriff erfolgt. Der Aufbau der entgegengesetzt gerichteten Stellkraft FS erfolgt insbesondere zu einem Zeitpunkt A, an dem eines oder mehrere Fahrzeugräder durchzudrehen beginnen. Der Aufbau der Stellkraft erfolgt in der Weise, dass der resultierende Pedalgegendruck FP,R auf einen konstanten Wert reduziert wird, dessen Niveau insbesondere kleiner ist als der Pedalgegendruck im Zeitpunkt A, ab dem die Stellkraft FS aufgebaut wird.
  • Durch die plötzliche Verringerung des Pedalgegendruckes kann dem Fahrer mitgeteilt werden, dass über die Motorelektronik ein zusätzlicher Eingriff in den Motor bzw. die Bremsen erfolgt ist.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 dargestellt. Dargestellt ist eine Verringerung des Pedalgegendruckes etwa im Bereich zwischen 40% und 60% des maximalen Pedalweges sP, wobei dieser Bereich mit einem gegenüber dem linearen Verlauf des Pedalgegendruck-Grundwertes FP,G reduzierten resultierenden Pedalgegendruckes FP,R eine verbrauchsoptimale Betriebsweise der Brennkraftmaschine des Fahrzeuges kennzeichnet. Durch die bereichsweise Reduzierung des Pedalgegendruckes mit einem Anstieg des Gegendruckes diesseits und jenseits des optimalen Bereiches kann der Fahrer über die Höhe des Gegendruckes den verbrauchsoptimalen Betriebspunkt erspüren. Anfangspunkt und Endpunkt der Reduzierung des Pedalgegendruckes können hierbei ebenso variabel eingestellt werden wie die Höhe der Reduzierung.
  • In Fig. 5 ist ein Flussdiagramm mit den grundsätzlichen Verfahrensschritten zur Erzeugung eines einstellbaren Pedalgegendrucks in einem Beschleunigungspedal dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt V1 wird zunächst abgefragt, ob der aktuelle Reibwert η zwischen zumindest einem Fahrzeugrad und der Fahrbahn einen Schwellenwert ηGrenz unterschreitet. Sofern dies der Fall ist, wird der Ja-Verzweigung entsprechend zum Verfahrensschritt V4 fortgefahren, gemäß dem eine dem Pedalgegendruck-Grundwert entgegengesetzte Stellkraft FS in dem einstellbaren, aktiven Kraftsteuerglied erzeugt wird, um den resultierenden Pedalgegendruck zuvermindern.
  • Falls der Reibwert η den Schwellenwert ηGrenz nicht unterschreitet, wird der Nein-Verzweigung entsprechend zum folgenden Verfahrensschritt V2 fortgefahren, in welchem abgefragt wird, ob das elektronische Stabilitätsprogramm ESP aktiviert worden ist, über das ein selbsttätiger Bremseingriff an einem oder an mehreren Fahrzeugrädern durchgeführt werden kann. Bei Bejahung dieser Bedingung wird wiederum zum Verfahrensschritt V4 fortgefahren und eine Stellkraft FS erzeugt. Andernfalls wird der Nein-Verzweigung entsprechend zum folgenden Verfahrensschritt V3 fortgefahren.
  • Im Verfahrensschritt V3 wird als weitere Bedingung abgefragt, ob die Antriebsschlupfregelung ASR aktiviert worden ist, wobei im Falle der Ja-Verzweigung wiederum zum Verfahrensschritt V4 fortgefahren und eine Stellkraft FS erzeugt wird; andernfalls wird der Nein-Verzweigung entsprechend fortgefahren, wobei in diesem Fall entweder das gesamte Verfahren nun durchlaufen ist und in zyklischen Abständen beim Verfahrensschritt V1 beginnend wiederholt wird oder aber noch weitere, in Fig. 5 nicht dargestellte Bedingungen überprüft werden, die zu einer Aktivierung des Kraftsteuergliedes und einem Aufbau einer Stellkraft FS führen können.
  • Die Stellkraft FS kann zum einen in Abhängigkeit von der Auslösebedingung - wie in Verfahrensschritt V1, V2 und V3 dargestellt - und zum anderen in Abhängigkeit von weiteren Parametern und sonstigen Kenngrößen erzeugt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von Motorzustands- und Betriebsgrößen oder sonstigen den Fahrzeugzustand kennzeichnenden Größen. Im Anschluss an den Verfahrensschritt 4 wird das gesamte Verfahren in zyklischen Abständen wiederholt.
  • Es kann zweckmäßig sein, die vom Kraftsteuerglied erzeugte Stellkraft FS in die gleiche Richtung weisen zu lassen, wie der Pedalgegendruck-Grundwert des passiven Federelementes, wodurch eine Verstärkung des Pedalgegendruckes erzielt wird.

Claims (21)

1. Verfahren zur Erzeugung einer einstellbaren Rückstellkraft in einer Beschleunigungseingabeeinheit in einem Fahrzeug, bei dem von einem passiven Federelement (3) ein Rückstellkraft- Grundwert (FP,G) und von einem aktiv einstellbaren Kraftsteuerglied (5) eine auf die Beschleunigungseingabeeinheit (Beschleunigungspedal 2) wirkende Stellkraft (FS) erzeugt wird, wobei die Höhe der Stellkraft (FS) in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellkraft (FS) als Funktion der Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen variabel einstellbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Stellkraft (FS) dem Rückstellkraft- Grundwert (FP,G) des passiven Federelements (3) entgegengesetzt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Stellkraft (FS) gleichgerichtet ist wie der Rückstellkraft-Grundwert (FP,G) des passiven Federelements (3).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Stellkraft (FS) geringer ist als der Rückstellkraft-Grundwert (FP,G) des passiven Federelements (3).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellkraft (FS) in Abhängigkeit von motorischen Zustandsgrößen und/oder Kenngrößen eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellkraft (FS) in Abhängigkeit von nicht-motorischen Zustandsgrößen und/oder Kenngrößen eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellkraft (FS) für den Fall erzeugt wird, dass der Reibwert (η) zwischen mindestens einem Fahrzeugrad und der Fahrbahn einen Schwellenwert (ηGrenz) unterschreitet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellkraft (FS) für den Fall erzeugt wird, dass eine Antriebsschlupfregelung (ASR) im Fahrzeug aktiviert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellkraft (FS) für den Fall erzeugt wird, dass im Fahrzeug ein selbsttätiger Bremseingriff (ESP) durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellkraft (FS) für den Fall erzeugt wird, dass eine vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit überschritten wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellkraft (FS) für den Fall erzeugt wird, dass ein vorgegebener Mindestabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug unterschritten wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellkraft (FS) für den Fall erzeugt wird, dass ein vorgegebener Mindestabstand zu einem feststehenden Hindernis unterschritten wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellkraft (FS) für den Fall erzeugt wird, dass ein Defekt in einem Fahrzeugaggregat detektiert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellkraft (FS) proportional zu der von dem passiven Federelement erzeugten Rückstellkraft-Grundwert (FP,G) ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellkraft (FS) die resultierende Rückstellkraft (FP,R) auf einen näherungsweise konstanten Wert beschränkt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet dass der von dem passiven Federelement (3) erzeugte Rückstellkraft-Grundwert (FP,G) proportional zur Auslenkung der Beschleunigungseingabeeinheit (2) ansteigt.
17. Beschleunigungseingabesystem in einem Fahrzeug, insbesondere Beschleunigungseingabesystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17, mit einer zwischen einer Ausgangsposition und einer maximalen Betätigungsposition verstellbaren Beschleunigungseingabeeinheit (Beschleunigungspedal 2), mit einem passiven Federelement (3), welches einen die Beschleunigungseingabeeinheit (Beschleunigungspedal 2) in Richtung ihrer Ausgangsposition beaufschlagenden Rückstellkraft- Grundwert (FP,G) erzeugt, und mit einem aktiv einstellbaren Kraftsteuerglied (5), welches in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen eine die resultierende Rückstellkraft modifizierende Stellkraft (FS) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellkraft (FS) als Funktion der Fahrzeugzustandsgrößen und/oder Fahrzeugkenngrößen variabel einstellbar ist.
18. Beschleunigungseingabesystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungseingabeeinheit ein Beschleunigungspedal (2) ist.
19. Beschleunigungseingabesystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungseingabeeinheit ein Joystick ist.
20. Verwendung eines Beschleunigungseingabesystems nach einem der Ansprüche 17 bis 19 in einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor.
21. Verwendung eines Beschleunigungseingabesystems nach einem der Ansprüche 18 bis 20 in einem Fahrzeug mit Elektromotor.
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