DE102013010269A1

DE102013010269A1 - Force Feedback Fahrpedeal mit variablem Kickdown

Info

Publication number: DE102013010269A1
Application number: DE102013010269.3A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2014-12-18

Abstract

Die Erfindung sieht vor, mit Hilfe eines sog. Force-Feedback-Fahrpedals einen Kraftsprung als variable Rückschaltschwelle zusätzlich zum normalen Kickdown bei Automatikgetrieben einzuprogrammieren, mit dem der Fahrer einen Rückschlagvorgang aktiv auslösen oder sicher vermeiden kann.

Description

Stand der Technik:
Bei Automatik-Fahrzeugen mit mehreren Gängen erfolgt abhängig von verschiedenen Parametern eine Rückschaltung von einer höheren Gangstufe in eine niedrigere. Ein wesentlicher Parameter ist der Fahrpedalweg und damit der Fahrerwunsch. Will der Fahrer das Fahrzeug beschleunigen, tritt er das Fahrpedal mehr oder weniger weit durch, je nachdem, wie groß sein Beschleunigungswunsch ist. Befindet sich das Getriebe in einer hohen Gangstufe bei niedriger Drehzahl, kann der Motor aufgrund der niedrigen Leistung in diesem Betriebszustand dem Beschleunigungswunsch des Fahrers nicht nachkommen. Um die Leistung zu erhöhen, muss das Getriebe auf eine niedrigere Gangstufe zurückschalten.
Um ungewollte Rückschaltungen zu vermeiden, muss der Pedalweg für eine Auslösung der Rückschaltung sehr lang gewählt werden. Der Fahrer kann meistens eine Rückschaltung provozieren, indem er das Fahrpedal sehr weit durchtritt. Den genauen Auslösepunkt kennt er nicht, ebenso wenig wie die übrigen Parameter für eine Auslösung der Rückschaltung. Er hat also keine direkte Kontrolle über den Rückschaltvorgang. Unter für ihn ähnlichen und nicht plausiblen Bedingungen schaltet das Getriebe einmal zurück, ein anderes Mal nicht.
Dieses ”Eigenleben” des Getriebes ist für den Fahrer sehr irritierend und erschwert ihm eine harmonische Fahrweise. Man kann drei für den Fahrer unangenehme Situationen unterscheiden.

Situation 1: Schaltet das Getriebe ungewollt, kommt es zu einer Unstetigkeit in der Fahrzeugbewegung, da der Rückschaltprozess eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt, während der der Vortrieb nicht gesteigert wird. Ist der Rückschaltprozess dann beendet, entwickelt der Motor dann bei der jetzt höheren Drehzahl aufgrund des weit durchgetretenen Fahrpedals seine Volllast, und das Fahrzeug beschleunigt sehr stark, häufig stärker als beabsichtigt. Im Bestreben, die Leistung anzupassen reduziert der Fahrer daraufhin den Fahrpedalweg, unter Umständen soweit, dass das Getriebe sogar wieder hochschaltet.
Situation 2: Das Getriebe schaltet nicht zurück, obwohl der Fahrer es beabsichtigt. Im Zweifelsfall muss der Fahrer das Fahrpedal vollständig durchdrücken, bis zum sog. Kickdown am Ende des Fahrpedalweges. Durch Übertreten des Kickdown-Schalters kann er eine Rückschaltung erzwingen, mindestens um eine, manchmal sogar zwei Gangstufen. Jetzt tritt aber das bereits in Situation 1 geschilderte Phänomen auf, dass nämlich der Motor in Volllast geht, weil das Fahrpedal vollständig betätigt ist. Auch dies ist nicht immer vom Fahrer beabsichtigt.
Situation 3: Die Tatsache, dass der Fahrer außer im manuellen Modus keine unmittelbare Kontrolle über den Schaltvorgang von Automatikgetrieben besitzt, tritt bei Überholvorgängen besonders störend in Erscheinung. Normalerweise würde man als Einleitung zu einem in Kürze zu erwartenden Überholvorgang prophylaktisch einen Gang zurückschalten, um ohne Zeitverzug mit dem Überholen beginnen zu können, sobald die Gegenfahrbahn frei ist. Bei Automatikgetrieben verschenkt man wertvolle Zeit, weil zu Beginn des Überholvorganges erst das Getriebe zurückschaltet, bevor die Beschleunigung einsetzt.

Zweck der Erfindung:
Die Erfindung gibt dem Fahrer die Möglichkeit, den Rückschaltvorgang mit dem Fuß über die Fahrpedalbewegung bewusst auszulösen, oder im entgegengesetzten Fall eine ungewollte Rückschaltung zu vermeiden wodurch der Fahrer in entscheidenden Situationen die Kontrolle über die Schaltvorgänge gewinnt.
Beschreibung:
Basis der Erfindung ist ein sog. Force Feedback Fahrpedal, bei dem die Betätigungskraft über dem Fahrpedalweg variiert werden kann. Damit ist es möglich, an beliebiger Stelle des Fahrpedalweges eine Kraftschwelle einzuprogrammieren. Diese dient dem Fahrer als haptische Information für den Punkt des Fahrpedalweges, an dem eine Rückschaltung stattfindet. Bei Übertreten dieser Kraftschwelle findet eine Rückschaltung um eine Gangstufe statt. Solange der Fahrer unter dieser Schwelle bleibt, ist eine Rückschaltung ausgeschlossen. Auf diese Weise erhält der Fahrer ohne zusätzlichen Bedienaufwand eine intuitive Kontrolle über die Rückschaltvorgänge. Er kann selbst entscheiden, ob er für die Beschleunigung einen niedrigeren Gang einlegen möchte oder ob ihm die Leistung im höheren Gang ausreicht.
Die Kraftschwelle zur Auslösung der Rückschaltung sollte gerade so hoch sein, dass sie der Fahrer deutlich spürt, aber mit geringem Kraftaufwand übertreten kann. Der Ort der Kraftschwelle richtet sich nach den jeweiligen Gegebenheiten des Motors und der Fahrsituation. Sie wird in der Praxis in der Nähe des bisherigen Rückschaltpunktes liegen, ggf. etwas davor, um nicht sofort im niedrigeren Gang die Volllast abzurufen. Wenn die Kraftschwelle übertreten wurde, verschwindet sie solange, bis sich wieder über längere Zeit ein stabiler, gleichmäßiger Fahrzustand eingestellt hat.
Wegen der erforderlichen Variabilität kommt keine fest eingestellte Kraftschwelle in Frage. Ein Force Feedback Fahrpedal ist deshalb obligatorisch. Darüber hinaus lässt sich mit einem Force Feedback Fahrpedal der übliche Kick Down Effekt am Ende des Fahrpedalweges ohne zusätzliche mechanische Elemente darstellen. Dieser herkömmliche Kick Down Effekt bleibt auch unter Verwendung des vorgeschalteten variablen Kickdowns erhalten.
1 zeigt eine normale Fahrpedalcharakteristik für ein Fahrzeug mit Automatikgetriebe. Am Ende des Fahrpedalweges ist der Kick Down angeordnet, mit ausgeprägtem Übertotpunkteffekt.
Gemäß 2 kann bei Verwendung eines Force Feedback Pedales ein Kraftsprung in die Kennlinie einprogrammiert werden. Dieser Kraftsprung ist in Position, Höhe und Länge variierbar.

Claims

Verfahren zur Verwendung eines sog. Force Feedback Fahrpedals, bei dem eine frei programmierbare Kraftschwelle zur Kontrolle von Rückschaltvorgängen bei Automatikgetrieben eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dergestalt, dass eine Rückschaltung vorgenommen wird, wenn der Fahrer diese Kraftschwelle übertritt.
Verfahren nach Anspruch 1, dergestalt, dass auf dem Fahrpedalweg bis zur Kraftschwelle keine Rückschaltung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Kraftschwelle nach dem Übertreten und Auslösen der Rückschaltung aus der Fahrpedalkennlinie entfernt wird.