DE10017727A1 - Einrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Einrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges

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DE10017727A1
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Abstract

Es wird eine Einrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges mit einem Mikro-Computer (19, mit Kfz-Bedienelementen (4), mit einer Datenausgabeeinheit (8), mit einer Kfz-Funktionseinheit (9) und mit Sensoren (5) zur Erfassung Kfz-spezifischer Aggregatzustände vorgeschlagen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges nach der Gattung des Hauptanspruches.
Aus der europäischen Patentanmeldung 0 332 607 ist eine Einrichtung bekannt, die einen frei programmierbaren elektrischen Regler mit zwei Mikro-Computern und einer Speichereinheit zum Ablegen der aktuellen Parameter der vom Regler gesteuerten Stellglieder aufweist. Von einem als Gaspedalstellungsgeber ausgebildeten Kfz.- Bedienelement und von Sensoren zur Erfassung der Drehzahl, der Temperatur und des Ladedruckes eines Dieselmotors erhält der Regler elektrische Signale, die er gemäß eines gespeicherten Programmes verarbeitet, um mit den dadurch erhaltenen Daten zum einen die Einspritzpumpe des Motors zu steuern und zum anderen einen Indikator und einen Betriebzustandsanzeiger anzusteuern, von denen die ermittelten Daten angezeigt werden. Der vorliegende Regler beschränkt sich aber auf die Steuerung der Einspritzpumpe des Dieselmotors und verzichtet auf die Steuerung weiterer Kraftfahrzeugeinrichtungen.
Die Erfindung und ihre Vorteils
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber die Vorteile, durch eine weitergehende Verwendung eines Mikro-Computers zur Steuerung von Kraftfahrzeugeinrichtungen den Bedien- und Fahrkomfort von Kraftfahrzeugen zu verbessern, deren Fahrsicherheit zu erhöhen und die Möglichkeiten der Kontrolle der Kraftfahrzeuge zu verbessern.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Bremspedal-Weggeber als elektrisches Potentiometer ausgebildet ist. Derart ausgebildete Bremspedale sind besonders leicht und feinfühlig zu bedienen, was den Bedienkomfort und die Sicherheit erhöht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als weiteres Kfz.-Bedienelement ein als elektrisches Potentiometer ausgebildeter erster Kupplungspedal-Weggeber vorgesehen. Neben einer Verbesserung des Bedienkomforts ergibt sich durch eine Anzeige des vom Weggebers gelieferten Signales die Möglichkeit, eine ungewollte Betätigung der Kupplung zu vermeiden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als weiteres Kfz.-Bedienelement ein als elektrisches Potentiometer ausgebildeter erster Gaspedal-Weggeber vorgesehen. In Kombination mit dem als Potentiometer ausgebildeten Bremspedal-Weggeber bietet der Gaspedal-Weggeber die Möglichkeit, dem Kfz.-Bedienelement die Form eines mit den entsprechenden Potentiometern versehenen Steuerknüppels oder eines sonstigen für Behinderte geeigneten Bedienelementes zu geben.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind als weitere Kfz.-Bedienelemente ein zweiter Kupplungspedal-Weggeber, ein zweiter Bremspedal-Weggeber und ein zweiter Gaspedal-Weggeber vorgesehen sind, welche weiteren Kfz.-Bedienelemente als elektrische Potentiometer ausgebildet sind. Eine derartige Anordnung von Bedienelementen eignet sich besonders gut für Fahrschulfahrzeuge, die mit zwei identischen Sätzen von Bedienelementen für den Fahrschüler und den Fahrlehrer ausgerüstet sein müssen. Hierbei können die Potentiometer beider Bediensätze direkt und unabhängig voneinander an den Mikro-Computer angeschlossen werden, ohne das sie, wie es bisher üblich ist, mittels mechanischer Vorrichtungen miteinander verbunden werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verbindet der Mikro-Computer bei Normalbetrieb den ersten Bremspedal-Weggeber mit dem Servobremssystem. Bei gleichzeitiger Betätigung des zweiten Bremspedal-Weggebers wird das Servobremssystem vom Mikro-Computer vom ersten Bremspedal- Weggeber getrennt und mit dem zweiten Bremspedal-Weggeber verbunden. Insb. in Fahrschulfahrzeugen kann der Fahrlehrer hierdurch schnell eingreifen und die Bedienung des Fahrzeuges übernehmen, wenn sein Fahrschüler einen gravierenden Fehler macht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als weiteres Kfz.-Bedienelement ein Gangsensor zum Erfassen des gerade eingelegten Ganges vorgesehen. Der vom Gangsensor erfasste Gang kann angezeigt werden und einem Fahrer insb. einem Fahrlehrer Auskunft über Schaltfehler geben.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als weiterer Sensor in der Frontpartie des Kraftfahrzeuges ein Entfernungssensor zum Erfassen des Abstandes des Kraftfahrzeuges von einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug angeordnet ist. Gerade bei Fahrten im Nebel ergibt sich hierdurch eine Erhöhung der Verkehrssicherheit.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als weiterer Sensor ein Beschleunigungssensor vorgesehen, der sowohl beim Bremsen als auch beim Gasgeben Hinweise auf sich unwillkürlich eingeschlichene ungute Fahrgewohnheiten gibt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die elektro-mechanische Kfz.-Funktionseinheit einen elektrischen Stellmotor einer Vergaser-Drosselklappe auf, der bei Normalbetrieb über den Mikro-Computer vom ersten Gaspedal-Weggeber gesteuert wird, der aber vom Mikro-Computer bei Bedienung des zweiten Gaspedal- Weggebers vom ersten Gaspedal-Weggeber getrennt und mit dem zweiten Gaspedal-Weggeber verbunden wird. Auch diese Art der Ansteuerung der Bedienelemente ist insb. für Fahrschulfahrzeuge vorgesehen, in denen der Fahrlehrer bei Bedienfehlern seines Schülers schnell und effektiv eingreifen muss.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die elektro-mechanische Kfz.-Funktionseinheit einen akustischen und/oder optischen Alarmgeber auf, der vom Mikro-Computer aktiviert wird, wenn das vom Entfernungssensor an den Mikro- Computer gelieferte Signal darauf hinweist, dass der Abstand des mit dem Entfernungssensor ausgerüsteten Kraftfahrzeuges von einem davor befindlichen Fahrzeug einen vorgebbaren Wert unterschreitet. Je nach Programmierung des Mikro-Computers kann der Entfernungssensor hierdurch die Verkehrssicherheit bei Fahrten im Nebel erhöhen, aber auch das Einparken erleichtern.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Datenausgabeeinheit einen elektronischen Fahrtenschreiber auf, der über den Mikro-Computer von den Kfz.-Bedienelementen und den Sensoren mit deren Ausgabedaten angesteuert wird, der mit der Anzeigevorrichtung verbunden ist, und der die Ausgabedaten registriert und an die Anzeigevorrichtung zur Anzeige weiterleitet. Zum einen sind Fahrtenschreiber bei der beruflichen Nutzung eines Kraftfahrzeuges oft vorgeschrieben, zum anderen kann im Rahmen eines Verkehrsunfalles oder einer Fahrprüfung mit den Daten des Fahrtenschreibers ein Protokoll erstellt werden, das beim Schlichten von Streitigkeiten hilfreich sein kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die als Bildschirm ausgebildete Anzeigevorrichtung Pfeile zur Darstellung der Blinkerfunktion, ein Sonnensymbol zur Darstellung der Funktion der Beleuchtungseinrichtung, ein erstes Datenfeld zur Anzeige der gefahrenen Geschwindigkeit, des Abstandes vom Vordermann, der gefahrenen Wegstrecke und der gefahrenen Zeit und ein zweites Datenfeld auf, in dem mittels Balkendiagramme über die Betätigung eines Gaspedals, eines Bremspedals und eines Kupplungspedals Auskunft gegeben wird und in dem der gerade eingelegte Gang angezeigt wird. Eine derartige Darstellung der Bedienung des Kraftfahrzeuges bedeutet für einen Fahrlehrer eine große Erleichterung bei der Kontrolle seines Fahrschülers.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beispielsbeschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer programmierbaren Einrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges mit Vorrichtungen zur Eingabe und zur Auswertung der hierbei anfallenden Daten,
Fig. 2 ein detailliertes Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung und
Fig. 3 eine Anordnung von über einen Datenbildschirm dargestellter betriebsspezifischer Daten.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
In Fig. 1 ist eine programmierbare Einrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges dargestellt, bei der ein frei programmierbarer Mikro- Computer 1 Verwendung findet, der aus dem Stand der Technik bekannt und im Handel unter der Bezeichnung, C164Cl erhältlich ist.
Die Funktion der Programmierbarkeit des Mikro-Computers 1 ist in Fig. 1 durch die beiden Anschlussklemmen 2 und 3 dargestellt, an denen ein Gerät zum Programmieren des Mikro-Computers 1 anschließbar ist.
Eingegeben werden die vom Mikro-Computer 1 zu verarbeitenden Daten zum Teil von in Fig. 1 schematisch dargestellten und mit dem Mikro-Computer 1 elektrisch verbundenen Kfz.-Bedienelementen 4, die Bedienvorgänge des Fahrers in elektrische und zur Eingabe in den Mikro-Computer 1 geeignete Signale umwandeln und die je nach Fahrzeugtyp und Verwendung des Fahrzeuges unterschiedlich ausgebildet sein können. Hierbei hat die konkrete Auswahl der vorgesehenen Kfz.-Bedienelemente 4 lediglich Auswirkung auf die demgemäße Programmierung des Mikro-Computers 1.
Eine vorteilhafte und weiter unten näher erläuterte Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung betrifft Fahrschulfahrzeuge, die mit Bedienelementen in doppelter Ausführung für den Fahrschüler und für den Fahrlehrer ausgerüstet sein müssen. Anstatt diese Bedienelemente mechanisch miteinander zu koppeln, wie es bisher üblich ist, werden sie über mechanisch-elektrische Wandler unabhängig voneinander mittels elektrischer Leitungen an den Mikro-Computer 1 angeschlossen, der die korrigierenden Bedieneingriffe des Fahrlehrers auswertet und je nach Programmierung steuernd auf die damit ansteuerbaren Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges einwirkt.
Weiterhin eröffnet die erfindungsgemäße Einrichtung die Möglichkeit, Kfz.-Bedienelemente 4 zu verwenden, die der spezifischen Art der Behinderung Behinderter angepasst sind. Querschnittsgelähmte mit funktionsfähigen Armen bspw. können Gas und Bremse nur mittels eines Handhebels bedienen. Zur Anpassung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Steuerung von Kraftfahrzeugen an die betreffenden Bedienelementen ist lediglich eine entsprechende Programmierung des Mikro-Computers 1 erforderlich.
Zum Teil werden die vom Mikro-Computer 1 zu verarbeitenden Daten auch von Sensoren 5 geliefert, die mit dem Mikro-Computer 1 verbunden sind und von denen Fahrzeugbewegungen, wie Fahrtweg, Geschwindigkeit und Beschleunigung, aber auch Betriebsdaten des Kraftfahrzeuges, wie die Motordrehzahl, erfasst werden.
Die vom Mikro-Computer 1 aus den gelieferten Informationen ermittelten Daten werden teilweise an einen damit verbundenen elektronischer Fahrtenschreiber 6 geliefert, der sowohl die Fahrzeugbewegungen als auch die Betriebsdaten speichern und über eine damit verbundene Anzeigevorrichtung 7 ausgeben kann, die bspw. als ein im Blickfeld des Fahrers angeordneter Datenbildschirm (Fig. 3, 39) ausgebildet sind kann. Es können aber auch direkte Verbindungen zwischen Mikro-Computer 1 und Anzeigevorrichtung 7 vorgesehen sein, um bspw. im Zusammenhang mit der Bedienung einer Beleuchtungseinrichtung ermittelte Daten anzuzeigen, die nicht vom Fahrtenschreiber registriert werden sollen. Der elektronische Fahrtenschreiber 6 und die Anzeigevorrichtung 7 können als Datenausgabeeinheit 8 zusammengefasst werden.
Größtenteils aber steuert der Mikro-Computer 1 mit den errechneten Daten eine elektro-mechanische Kfz.-Funktionseinheit 9 an, in der mit dem Mikro-Computer 1 verbundene Stellglieder 10 und ebenfalls damit verbundene Motorsteuerglieder 11 getrennt schematisch eingezeichnet sind. Zu den Stellgliedern 10 im weiteren Sinn sind bspw. ein Servobremssystem, eine Beleuchtungs- und Blinkereinrichtung und ein Alarmgeber zu zählen. Als Motorsteuerglied 11 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein elektrischer Stellmotor für die Vergaserdrosselklappe vorgesehen. Der im Rahmen der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Steuerung von Kraftfahrzeugen verwendete Mikro-Computer 1 ist aber auch zur Ansteuerung weiterer Motorsteuerglieder geeignet, die bspw. unter der Bezeichnung, Motronik, aus dem Stand der Technik bekannt sind und hier nicht näher erläutert werden.
Bevor die erfindungsgemäße Einrichtung 1 bis 11 in Betrieb gesetzt wird, wird der Mikro-Computer 1 über seine Anschlussklemmen 2 und 3 mit dem Programm geladen, das für den Typ des Fahrzeuges, in das die Einrichtung eingebaut ist, und für dessen Verwendung vorgesehen ist. Beim Betrieb der Einrichtung 1 bis 11 gemäß der Erfindung werden dem Mikro-Computer 1 von den Kfz.-Bedienelementen 4 und von den Sensoren 5 für die Fahrzeugbewegungen und die Betriebsdaten die aktuellen Informationen geliefert, die im Mikro-Computer 1 gemäß dem geladenen Programm verarbeitet werden. Ein Teil der so erhaltenen Ausgabedaten wird im elektronischen Fahrtenschreiber 6 gespeichert und über die Anzeigevorrichtung 7 zur Anzeige gebracht. Manche Daten, wie im vorliegenden Fall die bei der Bedienung der Beleuchtungsschalter erhältlichen Daten, werden, ohne gespeichert zu werden, sofort über die Anzeigevorrichtung 7 angezeigt. Der andere Teil der vom Mikro-Computer 1 ermittelten Daten wird direkt zur Steuerung der Stellglieder 10 der im betreffenden Kraftfahrzeug eingebauten Servoeinrichtungen und zur Steuerung der Motorsteuerglieder 11, im vorliegenden Fall zur Steuerung des elektrischen Stellmotors der Vergaser-Drosselklappe, verwendet.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Steuerung von Kraftfahrzeugen, wie sie insb. in Fahrschulfahrzeugen Anwendung findet, wobei die Funktion des Mikro-Computers 1 mittels vereinfachter Ersatzschaltbilder dargestellt ist. An sich sind Aufbau und Funktion eines mit Prozessor, Festwertspeicher, Arbeitsspeicher und mit integrierten Dateneingabe- und Datenausgabe-Schaltungselementen ausgerüsteten Mikro- Computers aus dem Stand der Technik bekannt und werden hier nicht näher erläutert.
In Anlehnung an Fig. 1 sind in Fig. 2 die Kfz.-Bedienelemente 4, die Sensoren 5 für Bewegungen und Betriebsdaten des Kraftfahrzeuges, die aus dem elektronischen Fahrtenschreiber 6 und der damit verbundenen Anzeigevorrichtung 7 bestehende Datenausgabeeinheit 8, die elektro­ mechanische Kfz.-Funktionseinheit 9 mit den Stellgliedern 10 und dem Motorsteuerglied 11 und der Mikro-Computer 1 als je ein Kästchen dargestellt.
Im Detail sind folgende Kfz.-Bedienelemente 4 vorgesehen:
  • - ein erster 12 und ein zweiter Kupplungspedal-Weggeber 13, die als elektrische Potentiometer ausgebildet und mit dem Fahrtenschreiber 6 verbunden sind,
  • - ein erster 14 und ein zweiter Bremspedal-Weggeber 15, die als elektrische Potentiometer ausgebildet sind und über einen weiter unten näher erläuterten und die diesbezügliche Mikro-Computerfunktion ersatzweise darstellenden Umschalter 16 mit dem Fahrtenschreiber 6 und mit einem Servobremssystem 17 elektrisch verbunden sind,
  • - ein erster 18 und ein zweiter Gaspedal-Weggeber 19, die als elektrische Potentiometer ausgebildet sind und über einen weiter unten näher erläuterten und die diesbezügliche Mikro-Computerfunktion ersatzweise darstellenden Umschalter 37 mit dem Fahrtenschreiber 6 und mit dem elektrischen Stellmotor der Vergaser-Drosselklappe 11' verbunden sind,
  • - ein Beleuchtungsschalter 20, der direkt mit der Anzeigevorrichtung 7 und mit einer Beleuchtungseinrichtung 21 des Kfz.s verbunden ist,
  • - ein Blinkerschalter 22, der mit einer Blinkersteuerung 23 und mit dem Fahrtenschreiber 6 verbunden ist und
  • - ein Gangsensor 24 zur Anzeige des gerade eingelegten Ganges, der mit dem Fahrtenschreiber 6 verbunden ist.
Folgende Sensoren 5 sind zur Erfassung der Fahrzeugbewegungen und der Betriebsdaten des betreffenden Kraftfahrzeuges vorgesehen:
  • - ein in der Frontpartie des Kfz.s angebrachter Ultraschall- Entfernungsmesser 25, der den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug misst und der zum einen direkt mit dem elektronischen Fahrtenschreiber 6 und zum anderen mit einem Schwellwertschalter 26 verbunden ist, der mit einem optischen und/oder akustischen Alarmgeber 29 und zudem über ein Oder-Glied 27 mit dem negativen Eingang eines Operationsverstärkers 28 verbunden ist.
  • - ein Fahrtwegmesser 30, der mit dem Fahrtenschreiber 6 verbunden ist,
  • - ein Tachometer 31, der zum einen mit dem Fahrtenschreiber 6 und zum anderen über das Oder-Glied 27 mit dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 28 verbunden ist,
  • - ein Geschwindigkeitsstellglied (Tachomat) 32, das an den positiven Eingang des Operationsverstärkers 28 angeschlossen ist, welcher Operationsverstärker 28 über eine nur einen negativen Ausgangsstrom des Operationsverstärkers 28 zulassende Diode 38 zum einen direkt an den Stellmotor der Vergaser-Drosselklappe 11' und zum anderen über einen Schwellwertschalter 33 an den Alarmgeber 29 angeschlossen ist,
  • - einen Motordrehzahlmesser 34, der zum einen direkt an den Fahrtenschreiber 6 und zum anderen über einen Schwellwertschalter 35 und über das Oder-Glied 27 an den negativen Eingang des Operationsverstärkers 28 angeschlossen ist und
  • - einen Beschleunigungssensor 36, der mit dem Fahrtenschreiber 6 verbunden ist.
Alle in Fig. 2 im Kästchensymbol des Mikro-Computers 1 dargestellten Verbindungsleitungen, die Schwellwertschalter 26, 33 und 35, das Oder- Glied 27, der Operationsverstärker 28 und die Diode 38 sind lediglich als Ersatzschaltbilder gedacht, die dabei helfen sollen, die Funktion des Mikro-Computers 1 zu erläutern.
Der Vollständigkeit halber sind in Fig. 2 die Anschlussklemmen 2 und 3 eingezeichnet, die der Programmierung des Mikro-Computers 1 dienen. Zudem ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass die in der elektromechanischen Funktionseinheit 9 neben dem Motorsteuerglied 11 dargestellten Stellglieder 10 aus dem Servobremssystem 17, aus der Beleuchtungseinrichtung 21, aus der Blinkersteuerung 23 und aus dem Alarmgeber 29 bestehen. Dargestellt ist auch, dass der elektronische Fahrtenschreiber 6 und die Anzeigevorrichtung 7 die Datenausgabeeinheit 8 bilden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Einrichtung zur Steuerung von Kraftfahrzeugen in einem Fahrschulwagen mit zwei auf herkömmliche Weise mechanisch miteinander verbundenen Kupplungen eingebaut, sodass die von den Kupplungspedal-Weggebern 12 und 13 gelieferten Signale lediglich vom elektronischen Fahrtenschreiber 6 aufgezeichnet und von der Anzeigevorrichtung 7 dargestellt werden.
Demgegenüber werden die vom ersten 14 und zweiten Bremspedal- Weggeber 15 gelieferten Signale nicht nur im Fahrtenschreiber 6 registriert und über die Anzeigevorrichtung 7 angezeigt, sie wirken nach Verarbeitung im Mikro-Computer 1 auch auf das elektrisch ansteuerbare Servobremssystem 17. Hierbei wird der erste Bremspedalgeber 14 vom Fahrschüler und der zweite 15 bei Bedienfehlern der Schülers vom Fahrlehrer bedient, wobei der Mikro- Computer 1 derart programmiert ist, dass schon bei leichter Berührung des zweiten Bremspedal-Weggebers 15 der erste Bremspedal-Weggeber 14 vom Bremssystem 17 getrennt wird und die Bremsbedienung nur noch über den zweiten Bremspedal-Weggeber 15 möglich ist. Diese Funktion lässt sich mit dem selbst betätigbaren Umschalter 16 darstellen, bei dem in Ruhestellung, wenn die Bremse ausschließlich vom Fahrschüler bedient wird, der Umschalter 16 mit dem ersten Schaltkontakt 16' verbunden ist. Wenn aber der zweite an die stromsensible Spule 16''' angeschlossene Bremspedal-Weggeber 15 betätigt wird, schaltet deren Elektromagnet den Umschalter 16 sofort auf den zweiten Schaltkontakt 16".
Auf dieselbe Weise verarbeitet der Mikro-Computer 1 die vom ersten 18 und vom zweiten Gaspedal-Weggeber 19 gelieferten Signale. Wie auch hier ersatzweise mittels des Umschalters 37 dargestellt ist, ist normalerweise der erste Gaspedal-Weggeber 18 des Fahrschülers mit dem Fahrtenschreiber 6 und mit dem Stellmotor 11' der Vergaser- Drosselklappe verbunden. Aber bereits eine leichte Betätigung des zweiten Gaspedal-Weggebers 19 seitens des korrigierend eingreifenden Fahrlehrers bewirkt, dass ausschließlich seine Signale an den Stellmotor 11' der Drosselklappe weitergeleitet werden, was im Ersatzschaltbild 37 dadurch bewirkt wird, dass bereits bei schwachen vom zweiten Gaspedal-Weggeber 19 gelieferten Signalen die Spule 37''' anspricht und den Umschalter 37 auf den mit dem zweiten Gaspedal-Weggeber 19 verbundenen Schaltkontakt 37" umschaltet.
Eine Betätigung des Beleuchtungsschalters 20 bewirkt eine entsprechende Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 7 und ein entsprechendes Schalten der Beleuchtungseinrichtung 21.
Eine Betätigung des Blinkerschalters 22 wird im Fahrtenschreiber 6 registriert und über die Anzeigevorrichtung 7 angezeigt, da entsprechende Fahrfehler des Fahrschülers registriert werden müssen.
Zudem wird hierdurch die Blinkersteuerung 23 eingeschaltet.
Auch eine Meldung des eingelegten Ganges seitens des Gangsensors 24 an den Fahrtenschreiber 6 und deren Anzeige über die Anzeigevorrichtung 7 dient der Kontrolle des Fahrschülers seitens des Fahrlehrers.
Die vom Ultraschall-Entfernungsmesser 25 gelieferten und den Abstand vom Vordermann wiedergebenden Signale werden zum einen vom Fahrtenschreiber 6 registriert und von der Anzeigevorrichtung 7 angezeigt. Zum anderen geben diese Signale beim Überschreiten eines bestimmten Wertes, wodurch das Unterschreiten eines bestimmten Abstandes vom Vordermann dargestellt wird, Anlass zu einem optischen und/oder akustischen Alarm. Weiterhin ist der Mikro- Computer 1 derart programmiert, dass beim Überschreiten eines bestimmten Signalwertes der elektrische Stellmotor 11' die Vergaser- Drosselklappe schließt. Ersatzschaltbildmäßig können diese Funktionen dadurch dargestellt werden, dass der Entfernungsmesser 25 den ausgangsseitig mit dem Alarmgeber 29 verbundenen Schwellwertschalter 26 ansteuert, sodass Letzterer beim Überschreiten eines bestimmten Schwellwertes den Alarmgeber 29 aktiviert. Außerdem ist der Ausgang des Schwellwertschalters 26 an den negativen Eingang des Operationsverstärkers 28 angeschlossen, dessen Ausgangssignal den Stellmotor 11, der Drosselklappe steuert und bei positiven Signalen am negativen Verstärkereingang einen negativen Wert annimmt, der die Diode 38 passieren kann und die Drosselklappe schließt.
Die Signale des Fahrtwegmessers 30 werden an den Fahrtenschreiber 6 weitergeleitet und von der Anzeigevorrichtung 7 angezeigt.
Die vom Tachometer 31 gelieferten Signale werden zum einen direkt an den Fahrtenschreiber 6 weitergeleitet, um registriert und angezeigt zu werden, zum anderen werden die gemessenen Geschwindigkeitssignale mit den Signalen des Geschwindigkeitsstellgliedes 32, des Tachomates, verglichen, sodass der Mikro-Computer 1 steuernd eingreift und über den elektrischen Stellmotor 11' die Vergaser-Drosselklappe schließt, bzw. Alarm auslöst, wenn die gemessene Geschwindigkeit über der mittels des Tachomates 32 vorgegebenen Geschwindigkeit liegt. Ersatzschaltbildmäßig kann diese Funktion des Mikro-Computers 1 mit Hilfe des Operationsverstärkers 28 dargestellt werden, dessen positiver Eingang vom Tachomat 32 und dessen negativer Eingang vom Tachometer 31 angesteuert wird. Ist hierbei die gemessene Geschwindigkeit kleiner als die am Tachomat 32 eingestellte Höchstgeschwindigkeit, liefert der Operationsverstärkers 28 ausgangsmäßig ein positives Signal, und die Diode 38 übt auf dieses Signal eine sperrende Wirkung aus. Übersteigt aber die vom Tachometer 31 gemessene Geschwindigkeit die am Tachomat 32 eingestellte Höchstgeschwindigkeit, liegt also am negativen Eingang des Operationsverstärkers 28 ein größeres Signal als am positiven Eingang, wird das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 28 negativ, und die entsprechend gepolte Diode 38 leitet dieses negative Signal weiter zum einen an den Stellmotor 11, der Vergaser-Drosselklappe, die hierdurch geschlossen wird, und zum anderen an den Schwellwertschalter 33, der den Alarmgeber 29 aktiviert, wenn die gemessen Geschwindigkeit zu weit über der vom Tachomat vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit liegt.
Das vom Motordrehzahlmesser 34 gelieferte Signal wird zum einen dem Fahrtenschreiber 6 zugeführt, um registriert und von der Anzeigevorrichtung 7 angezeigt zu werden. Zum anderen wird dieses Signal vom Mikro-Computer 1 dahingehend ausgewertet, dass er den elektrischen Stellmotor 11' der Vergaser-Drosselklappe mit einem negativen Signal ansteuert und damit schließt, wenn das Signal des Motordrehzahlmessers 34 einen bestimmten Wert übersteigt. Ersatzschaltbildmäßig kann diese Funktion so dargestellt werden, dass der Motordrehzahlmesser 34 den Schwellwertschalter 35 ansteuert, der derart eingestellt ist, dass er ein Signal an den negativen Eingang des Operationsverstärkers 28 liefert mit der oben erwähnten Folge des Schließens der Drosselklappe des Vergasers, wenn die Motordrehzahl einen Wert überschreitet, der den Motor schädigen könnte.
Das vom Beschleunigungssensor 36 gelieferte Signal wird dem Fahrtenschreiber 6 zugeführt, um hiervon registriert und von der Anzeigevorrichtung 7 angezeigt zu werden. Der Vorteil hiervon liegt darin, dass dem Fahrschüler die effektive Wirkung seiner Bremsbetätigung insb. bei einer Vollbremsung vor Augen geführt werden kann.
Fig. 3 veranschaulicht, wie die Anzeige einiger für den Fahrschulbetrieb wichtiger Daten über einen Bildschirm 39 der Anzeigevorrichtung 7 erfolgen kann. Die Pfeile 40 und 41 signalisieren, ob ein Blinker und welcher Blinker eingeschaltet ist. Ein Sonnensymbol 42 zeigt, ob das Fahrtlicht eingeschaltet ist, wobei die Sonnenstrahlensymbole 43 anzeigen, inwieweit das Fernlicht eingeschaltet ist. Ferner sind auf der linken Hälfte des Bildschirms 39 Angaben über die Fahrtgeschwindigkeit (90 km/h), über den Abstand vom Vordermann (35 mAbstand), über den bspw. während einer Fahrstunde gefahrenen Weg (10,5 kmWeg) und über die dabei vergangene Zeit (30 minZeit) dargestellt. Auf der rechten Hälfte des Bildschirmes werden über Balkendiagramme die Betätigung des Gaspedals, des Bremspedals und des Kupplungspedals veranschaulicht, um Bedienfehler des Fahrschülers schneller erkennen zu können. Ferner ist dargestellt, welchen Gang der Fahrschüler gerade eingelegt hat.
Auf dieselbe Weise können bspw. auch die Motordrehzahl, der Lenkwinkel des eingeschlagenen Lenkrades und die am Tempomat eingestellte Geschwindigkeit dargestellt werden.
Alle in der Beschreibung, in den nachfolgenden Ansprüchen und in den Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander erfindungswesentlich sein.
Bezugszahlenliste
1
Mikro-Computer
2
,
3
Anschlussklemmen
4
Kfz.-Bedienelement
5
Sensoren für Fahrzeugbewegungen und Betriebsdaten
6
elektronischer Fahrtenschreiber
7
Anzeigevorrichtung
8
Datenausgabeeinheit
9
elektro-mechanische Kfz.-Funktionseinheit
10
Stellglieder
11
Motorsteuerglied
11
' elektrischer Stellmotor der Vergaser-Drosselklappe
12
erster Kupplungspedal-Weggeber
13
zweiter Kupplungspedal-Weggeber
14
erster Bremspedal-Weggeber
15
zweiter Bremspedal-Weggeber
16
Umschalter
16
' erster Schaltkontakt
16
" zweiter Schaltkontakt
16
''' Spule
17
Servobremssystem
18
erster Gaspedal-Weggeber
19
zweiter Gaspedal-Weggeber
20
Beleuchtungsschalter
21
Beleuchtungseinrichtung
22
Blinkerschalter
23
Blinkersteuerung
24
Gangsensor
25
Ultraschall-Entfernungssensor
26
Schwellwertschalter
27
Oder-Glied
28
Operationsverstärker
29
Alarmgeber
30
Fahrtwegmesser
31
Tachometer
32
Geschwindigkeitsstellglied (Tachomat)
33
Schwellwertschalter
34
Motordrehzahlmesser
35
Schwellwertschalter
36
Beschleunigungssensor
37
Umschalter
37
" Stromkontakt
37
''' Spule
38
Diode
39
Bildschirm
40
,
41
Pfeil
42
Sonnensymbol
43
Sonnenstrahlensymbole

Claims (13)

1. Einrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges
  • - mit einem frei programmierbaren Mikro-Computer (1),
  • - mit mindestens einem an den Mikro-Computer (1) angeschlossenen Kfz.-Bedienelement (4), das bei Bedienung elektrische Signale erzeugt und dem Mikro-Computer (1) zuführt,
  • - mit einer an den Mikro-Computer (1) angeschlossenen Datenausgabeeinheit (8),
  • - mit einer an den Mikro-Computer (1) angeschlossenen elektro­ mechanischen Kfz.-Funktionseinheit (9) und
  • - mit an den Mikro-Computer (1) angeschlossenen Sensoren (5) zur Erfassung Kfz.-spezifischer Aggregatzustände,
dadurch gekennzeichnet,
dass das mindestens eine Kfz.-Bedienelement (4) als erster Bremspedal-Weggeber (14) ausgebildet ist,
dass die Datenausgabeeinheit (8) eine als Bildschirm (39) ausgebildete Anzeigevorrichtung (7) aufweist,
dass die elektro-mechanische Kfz.-Funktionseinheit (9) ein elektrisch steuerbares Servobremssystem (17) aufweist,
dass als Sensoren (5) zumindest ein Fahrtwegmesser (30), ein Tachometer (31) und ein Motordrehzahlmesser (34) vorgesehen sind,
und dass der Mikro-Computer (1) derart programmiert ist, dass er die von dem mindestens einen Kfz.-Bedienelement (4) und den Sensoren (5) gelieferten Daten aufnimmt, programmgemäß verarbeitet und zur Steuerung an die elektro-mechanische Kfz.- Funktionseinheit (9) und zur Anzeige an die Anzeigevorrichtung (7) liefert.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bremspedal-Weggeber (14) als elektrisches Potentiometer ausgebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Kfz.-Bedienelement (4) ein als elektrisches Potentiometer ausgebildeter erster Kupplungspedal-Weggeber (12) vorgesehen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Kfz.-Bedienelement (4) ein als elektrisches Potentiometer ausgebildeter erster Gaspedal-Weggeber (18) vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Kfz.-Bedienelemente (4) ein zweiter Kupplungspedal-Weggeber (13), ein zweiter Bremspedal- Weggeber (15) und ein zweiter Gaspedal-Weggeber (19) vorgesehen sind, welche weiteren Kfz.-Bedienelemente (13, 15, 19) als elektrische Potentiometer ausgebildet sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikro-Computer (1) bei Normalbetrieb den ersten Bremspedal- Weggeber (14) mit dem Servobremssystem (17) verbindet und bei gleichzeitiger Betätigung des zweiten Bremspedal-Weggebers (15) das Servobremssystem (17) vom ersten Bremspedal-Weggeber (14) trennt und mit dem zweiten Bremspedal-Weggeber (15) verbindet.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Kfz.-Bedienelement (4) ein Gangsensor (24) zum Erfassen des gerade eingelegten Ganges vorgesehen ist.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Sensor (5) in der Frontpartie des Kraftfahrzeuges ein Entfernungssensor (25) zum Erfassen des Abstandes des Kraftfahrzeuges von einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug angeordnet ist.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Sensor (5) ein Beschleunigungssensor (36) vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektro-mechanische Kfz.- Funktionseinheit (9) einen elektrischen Stellmotor (11') einer Vergaser-Drosselklappe aufweist, der bei Normalbetrieb über den Mikro-Computer (1) vom ersten Gaspedal-Weggeber (18) gesteuert wird, der aber vom Mikro-Computer (1) bei Bedienung des zweiten Gaspedal-Weggebers (19) vom ersten Gaspedal-Weggeber (18) getrennt und mit dem zweiten Gaspedal-Weggeber (19) verbunden wird.
11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektro-mechanische Kfz.- Funktionseinheit (9) einen akustischen und/oder optischen Alarmgeber (29) aufweist, der vom Mikro-Computer (1) aktiviert wird, wenn das vom Entfernungssensor (25) an den Mikro- Computer (1) gelieferte Signal darauf hinweist, dass der Abstand des mit dem Entfernungssensor (25) ausgerüsteten Kraftfahrzeuges von einem davor befindlichen Fahrzeug einen vorgebbaren Wert unterschreitet.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenausgabeeinheit (8) einen elektronischen Fahrtenschreiber (6) aufweist, der über den Mikro- Computer (1) von den Kfz.-Bedienelementen (4) und den Sensoren (5) mit deren Ausgabedaten angesteuert wird, der mit der Anzeigevorrichtung (7) verbunden ist, und der die Ausgabedaten registriert und an die Anzeigevorrichtung (7) zur Anzeige weiterleitet.
13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Bildschirm (39) ausgebildete Anzeigevorrichtung (7) Pfeile (40, 41) zur Darstellung der Blinkerfunktion, ein Sonnensymbol (42, 43) zur Darstellung der Funktion der Beleuchtungseinrichtung (21), ein erstes Datenfeld zur Anzeige der gefahrenen Geschwindigkeit, des Abstandes vom Vordermann, der gefahrenen Wegstrecke und der gefahrenen Zeit und ein zweites Datenfeld aufweist, in dem mittels Balkendiagramme über die Betätigung eines Gaspedals, eines Bremspedals und eines Kupplungspedals Auskunft gegeben wird und in dem der gerade eingelegte Gang angezeigt wird.
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