DE102013222265A1 - Verfahren zur Vermittlung einer haptischen Information an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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    • B60K26/021Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements with means for providing feel, e.g. by changing pedal force characteristics
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    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W50/16Tactile feedback to the driver, e.g. vibration or force feedback to the driver on the steering wheel or the accelerator pedal

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermittlung einer haptischen Information an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs, wobei die haptische Information in Form einer von einem Fahrpedal (100) ausgeübten Gegenkraft (102) zu einer vom Fahrer auf das Fahrpedal (100) ausgeübten Kraft vermittelt wird, wobei das Kraftfahrzeug einen Motor zur Erzeugung eines Motor-Drehmoments (200) in Abhängigkeit von der Stellung (100a, 100b) des Fahrpedals (100) aufweist, wobei das Verfahren umfasst:
– Bestimmung eines optimalen Drehmomentbereichs des Motors in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern des Motors,
– im Fall, dass das vom Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals (100) angeforderte Motor-Drehmoment (200) außerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt, Ausüben der Gegenkraft (102),
– im Fall, dass das vom Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals (100) angeforderte Motor-Drehmoment (200) innerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt, Abbau der Gegenkraft (102)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermittlung einer haptischen Information an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs, eine Vorrichtung zur Vermittlung einer haptischen Information an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs.
  • Haptische Informationen werden von einem Fahrzeugführer eines Kraftfahrzeugs wesentlich schneller erfasst als optische oder akustische Signale. Angesichts der Vielzahl von Informationen, die im Straßenverkehr auf einen Autofahrer einströmen, sind die Möglichkeiten, den Fahrzeugführer mit Warnleuchten oder Anzeigen auf Gefahren hinzuweisen oder bei möglichst verbrauchsarmen Fahren zu unterstützen, sehr eingeschränkt. Anzeigen im Armaturenbrett oder eine Orientierung an einem Navigationssystem binden ein hohes Maß an Aufmerksamkeit vonseiten des Fahrzeugführers, sodass weitere Informationen oft nicht mehr vom Fahrer wahrgenommen werden.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Vermittlung einer Information an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs, eine Vorrichtung zur Vermittlung einer Information an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
  • Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Es wird ein Verfahren zur Vermittlung einer haptischen Information an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs geschaffen, wobei die haptische Information in Form einer von einem Fahrpedal ausgeübten Gegenkraft zu einer vom Fahrer auf das Fahrpedal ausgeübten Kraft vermittelt wird, wobei das Kraftfahrzeug einen Motor zur Erzeugung eines Motor-Drehmoments in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals aufweist, wobei das Verfahren umfasst:
    • – Bestimmung eines optimalen oder energiesparsamen Drehmomentbereichs des Motors in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern des Motors,
    • – im Fall, dass das vom Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals angeforderte Motor-Drehmoment außerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt, Ausüben der Gegenkraft,
    • – im Fall, dass das vom Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals angeforderte Motor-Drehmoment innerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt, Abbau der Gegenkraft.
  • Die Erfindung ist sowohl in Verbindung mit Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor und / oder einem Elektromotor verwendbar. Im Folgenden werden die Ausführungsformen in Verbindung mit einem mittels eines Kraftstoffs betriebenen Motors beschrieben, was die Erfindung aber nicht darauf einschränkt.
  • Nach den erfindungsgemäßen Ausführungsformen bekommt ein Fahrzeugführer über ein aktives Fahrpedal eine haptisch und intuitiv erfassbare Information in Form einer vom Fahrpedal ausgeübten Gegenkraft darüber, dass das mit Bewegung des Fahrpedals angeforderte Motor-Drehmoment außerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt, was auf eine ineffiziente und/oder viel Kraftstoff verbrauchende Fahrweise hinweist.
  • Korrigiert der Fahrzeugführer seine ineffiziente und nicht in optimalen Betriebsbereichen des Motors liegende Fahrweise, wird die vom Fahrpedal ausgeübte Gegenkraft abgebaut, sobald das vom Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals angeforderte Motor-Drehmoment innerhalb eines optimalen Drehmomentbereichs des Motors liegt. Ferner kann die Gegenkraft auch abgebaut werden, wenn das Fahrpedal einen Sollwinkel eingenommen hat bzw. im Bereich um den Sollwinkel herum gehalten wird. Das Verfahren bietet durch direkte Kommunikation des Autofahrers mit dem Fahrpedal und Übermittlung einer haptischen Information, welche intuitiv und stressfrei erfasst werden kann, eine kontinuierliche Anleitung für ein Führen des Kraftfahrzeugs in verbrauchsarmen Betriebsbereichen des Motors, sodass Kraftstoff eingespart werden kann und die CO2-Emission reduziert werden kann.
  • Vorteilhaft ist die haptische Information, da der Autofahrer ohne Umweg mit einer geeigneten Innenvorrichtung kommuniziert und dabei Informationen vermittelt bekommt, sodass der Fahrer diese intuitiv erfassen und ohne Stress umsetzen kann. Mittels einer haptischen kontinuierlichen Anleitung bzw. Unterstützung könnte der Fahrzeugführer sein Fahrzeug in effizienten bzw. verbrauchsarmen Betriebsbereichen des Motors führen.
  • Nach einer Ausführungsform hängen der optimale Drehmomentbereich und/oder der Betrag der Gegenkraft ab von:
    • – fahrdynamischen Größen und/oder
    • – einem ausgewählten Fahrprofil und/oder
    • – einer Historie eines Verhaltens des Fahrers und/oder
    • – einer Restreichweite des Kraftfahrzeugs bis zu einem geplanten Zielort in Abhängigkeit von einer Menge eines für das Kraftfahrzeug zur Verfügung stehenden Kraftstoffs und/oder
    • – einer Winkelgeschwindigkeit der Bewegung des Fahrpedals aufgrund der vom Fahrer auf das Fahrpedal ausgeübten Kraft.
  • Dies könnte den Vorteil haben, dass die haptische Information in Abhängigkeit von Fahrzuständen, fahrdynamischen Größen (Geschwindigkeit, Querbeschleunigung), einem ausgewählten Fahrprofil (Sport, Komfort, Eco, etc.), einer Historie des Fahrerverhaltens (Lernkurve), einer Restreichweite mit aktueller Tankfüllung bis zum geplanten Ziel, und/oder einer Pedalwinkelgeschwindigkeit variiert werden kann. Die Variation der haptischen Informationen kann durch eine vordefinierte Festlegung von Aktivierungs- bzw. Deaktivierungsschwellwerten als auch durch eine vordefinierte Höhe des Betrags in der vom Fahrpedal generierten Gegenkraft zur Fahrerfußkraft in Abhängigkeit der zuvor erwähnten Parameter modifiziert und angepasst werden. So kann beispielsweise vordefiniert werden, dass die haptische Information, im Falle, dass der Fahrzeugführer diese nicht beachten sollte, durch Erhöhung des Betrags der Gegenkraft verstärkt werden. Andererseits kann bei fahrdynamisch kritischen Zuständen eine Übermittlung der haptischen Information selektiv unterdrückt werden.
  • Nach einer Ausführungsform wird der Betrag der Gegenkraft in Abhängigkeit von einer Änderung der Stellung des Fahrpedals über einen Zeitraum hinweg angepasst.
  • Dies hat den Vorteil, dass in Abhängigkeit von einem Reaktionsverhalten des Fahrzeugführers, das heißt in Abhängigkeit von der durch die Fahrerfußkraft bewirkte Stellung des Pedals, die Intensität der vom Fahrpedal ausgeübten Gegenkraft zeitabhängig als auch nicht-zeitabhängig moduliert werden kann. Eine zeitabhängige Kraftmodulation bietet sich insbesondere nach schon erfolgter Auswertung des Reaktionsverhaltens des Fahrers anhand von Reaktionszeitgrenzwerten an, um eventuell festgestellten Reaktionsdefiziten und potentiellen Überschreitungen von Reaktionszeitgrenzwerten kompensatorisch und vorbeugend entgegenwirken zu können.
  • Nach einer Ausführungsform erfolgen die Ausübung und der Abbau der Gegenkraft mit einem Kraftgradienten.
  • Dies kann den Vorteil haben, dass durch die Stärke der vom Fahrpedal ausgeübten Gegenkraft dem Fahrzeugführer ein korrelierendes Maß einer Überschreitung des optimalen Betriebsbereichs des Motors signalisiert wird, im Falle, dass beispielsweise der Betrag der Gegenkraft proportional zum Ausmaß der Überschreitung des optimalen Betriebsbereichs des Motors festgelegt wurde. In einer intuitiv erfassbaren Weise kann ein abnehmender Betrag der Gegenkraft dem Fahrzeugführer signalisieren, dass das Ausmaß der Überschreitung des optimalen Betriebsbereichs des Motors aufgrund seiner korrigierten Fahrweise mit Anforderung eines angefassten Drehmoments abnimmt und ein optimaler Betriebsbereich des Motors angesteuert wird. Die Kraftgradienten für die Ausübung und den Abbau der Gegenkraft können beliebig definiert werden, sodass die vom aktiven Fahrpedal generierte Gegenkraft einen konstanten oder variablen Wert annehmen kann.
  • Nach einer Ausführungsform wird für den Aufbau und/oder den Abbau der vom Fahrpedal ausgeübten Gegenkraft eine Hysterese des Motor-Drehmoments berücksichtigt.
  • Dies kann den Vorteil haben, dass ein kurzfristiges Überschreiten von Einschalt-Schwellwerten zur Aktivierung der vom Fahrpedal bewirkten Gegenkraft durch eine verzögerte Reaktion des Motor-Drehmoments auf Veränderungen der Fahrpedalstellung dem Fahrzeugführer aufgrund Irrelevanz als haptische Information gar nicht erst zur Verfügung gestellt wird. Andererseits entfiele bei einem kurzfristigen Unterschreiten einer vordefinierten Ausschaltstelle zur Deaktivierung der Gegenkraft aufgrund einer verzögerten Reaktion des Motor-Drehmoments auf Veränderungen der Fahrpedalstellung auch in diesem Fall eine Übermittlung einer nicht relevanten haptische Information an den Fahrzeugführert. Eine Übermittlung einer Fehlinformation, welche den Fahrzeugführer unnötigerweise irritieren könnte, wird somit verhindert.
  • Nach einer Ausführungsform wird in Abhängigkeit des Betrags der Gegenkraft zusätzlich zur Ausübung der Gegenkraft eine für den Fahrer erfassbare haptische Information bereitgestellt.
  • Dies kann den Vorteil haben, dass in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Abweichung eines aktuellen Betriebsbereichs des Motors von dessen optimalen Betriebsbereich und z.B. in Abhängigkeit von fahrdynamischen Größen wie Geschwindigkeit oder Querbeschleunigung oder von einem Gefahrenpotenzial der aktuellen Fahrweise dem Fahrer in synergistischer Weise verschiedene erfassbare haptische Informationen als Informationsquelle gleichzeitig zur Verfügung gestellt werden. Eine zusätzliche haptische Information könnte z.B. durch Vibration oder mehrmaliges aufeinanderfolgendes Anklopfen des Fahrpedals zur Verfügung gestellt werden. Im Gegensatz zur Wahrnehmung passiver Reizeinwirkungen sollen durch erfassbare haptische Informationen Rezeptoren der Hautsinne und der Tiefensensibilität sowie des Motorkortex des menschlichen Gehirns aktiviert werden, wobei die Stärke der Aktivierung der Rezeptoren bzw. des Motorkortex mit der Höhe des Betrags der Gegenkraft korreliert. Diese haptische Informationserfassung erweist sich für den Menschen als wesentlich effizienter als eine passive Wahrnehmung von optischen oder akustischen Signalen.
  • Nach einer Ausführungsform umfassen die verschiedenen Betriebsparameter des Motors ein Motor-Drehmoment und/oder eine Motortemperatur und/oder ein maximales Drehmoment (206) des Motors.
  • Dies kann den Vorteil haben, dass die haptische Informationsübermittlung die Fahrweise eines Fahrzeugführers derart optimiert, dass der Motor des Fahrzeugs durch kontinuierliche haptische Anleitung des Fahrzeugfahrers zur effizienten Fahrweise in optimalen Betriebsbereichen des Motors des Fahrzeugs unter Optimierung des Drehmomentbereichs des Motors dient. Einschalt-Schwellwerte zur Aktivierung der durch das Fahrpedal ausgeübten Gegenkraft sowie Ausschalt-Schwellwerte zur Deaktivierung der durch das Fahrpedal ausgeübten Gegenkraft können somit in Abhängigkeit von einer optimalen Motor-Drehzahl des Motors definiert werden. Ein Betrieb des Fahrzeugs bei optimalem Drehmomentbereich des Motors kann somit gezielt durch Vermittlung haptischer Informationen an den Fahrzeugführer angestrebt werden. Ein Betrieb des Motors in seinem optimalen Drehmomentbereich resultiert vorteilhafterweise in einer Kraftstoffeinsparung und einer Reduktion der CO2-Emission.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein System zur Durchführung des obig beschriebenen Verfahrens.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Fahrpedalvorrichtung zur Vermittlung einer haptischen Information an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrpedal dazu ausgebildet ist, die haptische Information in Form einer von dem Fahrpedal ausgeübten Gegenkraft zu einer vom Fahrer auf das Fahrpedal ausgeübten Kraft zu vermitteln, wobei das Kraftfahrzeug einen Motor zur Erzeugung eines Motor-Drehmoments in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals aufweist, wobei der Motor einen optimalen Drehmomentbereich in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern des Motors aufweist, wobei die Fahrpedalvorrichtung dazu ausgebildet ist,
    • – im Fall, dass das vom Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals angeforderte Motor-Drehmoment außerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt, über das Fahrpedal die Gegenkraft auszuüben,
    • – im Fall, dass das vom Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals angeforderte Motor-Drehmoment innerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt, um die am Fahrpedal anliegende Gegenkraft abzubauen.
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der folgenden Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 Fahrpedal mit Darstellung der vom Fahrpedal ausgeübten Gegenkraft,
  • 2 grafische Darstellung der Abhängigkeit des Motormoments von der Motordrehzahl,
  • 3 zeitabhängige Darstellung von Drehmoment des Motors und Gegenkraft des Fahrpedals.
  • Die 1 zeigt zwei Positionen 100a und 100b des Fahrpedals 100 in Abhängigkeit von einer Fußstellung 104 des Fahrzeugführers auf dem Fahrpedal 100. In der Stellung 100a des Fahrpedals 100 wirkt die Gegenkraft 102 des Fahrpedals 100 in Gegenrichtung zur vom Fuß 104 bewirkten Kraft. In der Stellung 100a des Fahrpedals 100 fordert der Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals 100 ein Motor-Drehmoment an, welches außerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt. In der Stellung 100b des Fußpedals 100 fordert der Fahrer ein Motor-Drehmoment 200 an, welches innerhalb des optimalen Drehmomentbereichs des Motors liegt. Die Gegenkraft 102 vermittelt dem Fahrer durch direkten Kontakt des Fußes 104 mit dem Fahrpedal 100 die intuitiv erfassbare Information, dass die Drehmomentanforderung 310 außerhalb des optimalen Drehmomentbereichs des Motors des Fahrzeugs liegt.
  • Die über eine elektronische Fahrpedal-Schnittstelle 100 vermittelte haptische Information soll den Fahrzeugführer dahin bewegen, seine Drehmomentanforderung 310 so zu ändern, dass der Motor des Fahrzeugs in einem optimalen Betriebsbereich arbeitet. Ziel der kontinuierlichen haptischen Anleitung des Fahrers zur optimalen Fahrweise ist u.a. auch eine Kraftstoffeinsparung und eine Reduzierung der CO2-Emission.
  • Die elektronische Fahrpedal-Schnittstelle 100 mit haptischer Informationsübermittlung kann sowohl in Fahrzeugen mit manuellem als auch automatisiertem Schaltgetriebe realisiert werden. Die haptische Informationsübermittlung über das aktive Fahrpedal 100 kann sowohl in Form einer konstanten Gegenkraft 102 als auch in einer Modulation der Gegenkraft 102 umgesetzt werden. Die haptische Information kann in Abhängigkeit von Fahrzuständen variiert werden. Die Schwellwerte für eine Aktivierung bzw. Deaktivierung der Gegenkraft 102 sowie der Betrag der vom Fahrpedal 100 erzeugten Gegenkraft 102 können in Abhängigkeit von fahrdynamischen Größen (Geschwindigkeit, Querbeschleunigung), Fahrzustand, ausgewähltem Fahrprofil (Sport-Modus, Komfort-Modus, ECO-Modus, etc.), Historie des Fahrerverhaltens bzw. Lernkurve des Fahrzeugführers, Restreichweite der aktuellen Tankfüllung bis zum geplanten Ziel, Pedalwinkel und/oder Pedalwinkelgeschwindigkeit definiert werden. Wenn zum Beispiel der Kraftstoff für die Erreichung des Zielortes nicht ausreicht, kann die Gegenkraft 102 verstärkt ausgeübt werden, um den Fahrzeugführer zu einem noch kraftstoffsparenden Fahren zu veranlassen.
  • Die Übermittlungsstärke der haptischen Information kann auch in Abhängigkeit von der Reaktion und vom Verhalten des Fahrzeugführers definiert werden. Das Reaktionsverhalten des Fahrzeugführers kann anhand von Reaktionszeitgrenzwerten bewertet werden und Überschreitungen von Reaktionszeitgrenzwerten überwacht und ausgewertet werden, sodass die haptische Informationsvermittlung an das jeweilige individuelle Reaktionsverhalten des Fahrzeugführers angepasst werden kann, um Reaktionsdefizite auszugleichen. Bei Missachtung der haptischen Information durch den Fahrer kann die Intensität der haptischen Informationsvermittlung durch Zunahme der Gegenkraft 102 verstärkt werden.
  • Bei fahrdynamisch kritischen Zuständen kann eine Übermittlung der haptischen Information selektiv unterdrückt werden, um den Fahrzeugführer durch Informationsüberflutung bei seinen kritischen Entscheidungen nicht zu stören.
  • Intendiert ist die Beeinflussung der Fahrweise des Fahrzeugführers derart, dass eine Drehmomentanforderung 310 stets in einem vom Fahrzustand abhängigen Bereich des Drehmoments bleibt. Ziel ist es, dem Fahrer kontinuierlich einen Hinweis zu geben, eine Kraft durch seinen Fuß 104 auf das Fahrpedal 100 derart auszuüben, dass der Motor des Fahrzeugs in einem effizienten Betriebsbereich arbeitet.
  • In Abhängigkeit von einer aktuellen vom Fahrpedal 100 ausgeübten Gegenkraft 102 zur Begrenzung einer Drehmomentanforderung 310 durch den Fahrer können in synergistischer Weise auch andere haptische Informationen bzw. Warnungen wie zum Beispiel ein Schaltpunkthinweis durch mehrmaliges Anklopfen des Fußpedals situationsangepasst zur Verfügung gestellt werden.
  • Die 2 zeigt eine grafische Darstellung der Abhängigkeit des Drehmoments 200 des Motors von der Motordrehzahl 202. Es handelt sich hierbei um eine einfache (statische) Darstellung. Die obere Kurve stellt die Abhängigkeit des maximal möglichen Drehmoments des Motors 206 von der Motordrehzahl 202 dar. Die Kurve 208 zeigt Einschalt-Schwellwerte, bei denen im Fahrpedal eine Gegenkraft 102 zur Fahrerfußkraft eingeschaltet wird. Die Kurve 210 zeigt Ausschalt-Schwellwerte, bei denen im Fahrpedal die Gegenkraft zur Fahrerfußkraft wieder ausgeschaltet wird. Durch Nachwirkung einer nicht mehr aktiven Fahrerfußkraft können Ausschalt-Schwellwerte noch kurzzeitig überschritten werden, was sich durch ein Hystereseverhalten 212 manifestiert. Während die maximale Drehzahl des Motors 206 durch die Konstruktion des Motors fest vorgegeben ist, stellen die Einschalt-Schwellwerte 208 für die Gegenkraft, die Ausschalt-Schwellwerte 210 für die Gegenkraft und die Hysterese 212 Größen dar, die von einem Fahrzustand des Kraftfahrzeugs abhängen.
  • Bei einer Überschreitung der Einschalt-Schwellwerte 208 wird die vom Fahrpedal 100 ausgeübte Gegenkraft 102 aktiviert. Bei einer Unterschreitung der Ausschaltwerte 210 wird die vom Fahrpedal 100 ausgeübte Fahrkraft 102 deaktiviert. Aus der grafischen Darstellung geht hervor, dass ein optimaler Betriebsbereich des Motors dann gegeben ist, wenn eine Drehmomentanforderung 310 des Fahrers unterhalb der vordefinierten Ausschalt-Schwellwerte 210 liegt.
  • 3 zeigt in obiger grafischer Darstellung eine zeitliche Abhängigkeit des Drehmoments 200 des Motors mit der Zeit 300 als unabhängige Variable. Die obere Gerade 206 stellt das maximale Drehmoment 206 des Motors dar, welches z.B. durch die Konstruktion des Motors vorgegeben ist. Die Gerade 208 darunter stellt die Einschalt-Grenzwerte 208 für eine Aktivierung der durch das Fahrpedal ausgeübten Gegenkraft 102 dar. Die unterste Gerade 210 stellt die Ausschalt-Schwellwerte 210 dar, bei deren Unterschreitung die Gegenkraft 102 des Fahrpedals 100 deaktiviert wird. Die Einschalt-Schwellwerte 208 und Ausschalt-Schwellwerte 210 variieren in Abhängigkeit von Fahrzuständen. Der Einfachheit halber sind die Einschalt-Schwellwerte 208 und die Ausschalt-Schwellwerte 210 als konstant dargestellt. Die Kurve 301 repräsentiert exemplarisch eine Drehmomentanforderung 310 vonseiten des Fahrers. Kurzfristige Überschreitungen der Ausschalt-Schwellwerte 210 sowie kurzfristige Unterschreitungen der Einschalt-Schwellwerte 208, welche lediglich durch ein Nichtnachwirken einer nicht mehr aktuellen, durch den Fuß 104 des Fahrers bewirkte Kraft kurzfristig verursacht wurden, werden als Hysterese 212 berücksichtigt beim Aufbau und/oder beim Abbau der vom Fahrpedal 100 ausgeübten Gegenkraft 102.
  • Die untere grafische Darstellung zeigt den zeitlichen Verlauf der vom Fahrpedal 100 ausgeübten Gegenkraft 102, wobei auf der Abszisse die Zeit 300 dargestellt ist und der Wert 302 auf der Ordinate einen maximalen Wert der Gegenkraft 104 darstellt. Im linken Abschnitt der grafischen Darstellung ist die Gegenkraft gleich 0, weil der Fahrer ein Drehmoment 200 anfordert, welches unterhalb des Einschalt-Schwellwertes 208 liegt (vergleiche obige grafische Darstellung der 3). Fordert der Fahrer ein Drehmoment 208 vom Motor an, welches die Einschalt-Schwellwerte 208 überschreitet, baut das Fahrpedal 100 eine Gegenkraft 102 auf, die einen steigenden Gradienten 306 aufweist. Solange der Fahrer ein Drehmoment 200 anfordert, welches oberhalb der Einschalt-Schwellwerte 208 liegt, übt das Fahrpedal die Gegenkraft 102 in maximaler Höhe 302 aus. Verringert der Fahrer die auf das Fahrpedal ausgeübte Fußkraft, sodass seine Drehmomentanforderung 310 die Ausschalt-Schwellwerte 210 unterschreitet, so baut das Fahrpedal 100 die Gegenkraft 102 gemäß einem fallenden Gradienten 308 ab.
  • Die dargestellten Kurvenverläufe sind nur exemplarisch. In Abhängigkeit von Definitionen der Einschalt-Schwellwerte und Ausschalt-Schwellwerte sowie der Gradienten für eine Aktivierung bzw. Deaktivierung der Gegenkraft 102 können die Kurvenverläufe von den dargestellten abweichen. So kann beispielsweise ein Ein- und Ausschalten der Gegenkraft 102 sprungförmig oder zeitgesteuert erfolgen. Die vom aktiven Fahrpedal gewählte Gegenkraft 102 kann einen konstanten oder variablen Wert aufweisen.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Fahrpedal
    100a, 100b
    Stellung des Fahrpedals
    102
    Gegenkraft
    104
    Fuß
    200
    Drehmoment des Motors
    202
    Drehzahl des Motors
    206
    maximales Drehmoment des Motors
    208
    Einschalt-Schwellwerte zur Aktivierung der Gegenkraft
    210
    Ausschalt-Schwellwerte zur Deaktivierung der Gegenkraft
    212
    Hysterese
    300
    Zeit
    302
    maximale Gegenkraft
    306
    steigender Gradient
    308
    fallender Gradient
    310
    vom Fahrer angefordertes Drehmoment

Claims (9)

  1. Verfahren zum energiesparsamen Führen eines Kraftfahrzeugs mittels Vermittlung einer haptischen Information an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs, wobei die haptische Information in Form einer von einem Fahrpedal (100) ausgeübten Gegenkraft (102) zu einer vom Fahrer auf das Fahrpedal (100) ausgeübten Kraft vermittelt wird, wobei das Kraftfahrzeug einen Motor zur Erzeugung eines Motor-Drehmoments (200) in Abhängigkeit von der Stellung (100a, 100b) des Fahrpedals (100) aufweist, wobei das Verfahren umfasst: – Bestimmung eines Drehmomentbereichs zum energiesparsamen Betreiben des Motors in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Motors, – Ausüben der Gegenkraft (102) im Fall, dass das vom Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals (100) angeforderte Motor-Drehmoment (200) außerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt, – Abbau der Gegenkraft (102) im Fall, dass das vom Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals (100) angeforderte Motor-Drehmoment (200) innerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Drehmomentbereich zum energiesparsamen Betreiben des Motors und/oder der Betrag der Gegenkraft (102) bestimmt werden in Abhängigkeit von: – fahrdynamischen Größen, und/oder – einem ausgewählten Fahrprofil und/oder – einer Historie eines Verhaltens des Fahrers und/oder – einer Restreichweite des Kraftfahrzeugs bis zu einem Zielort in Abhängigkeit von einer Menge eines für das Kraftfahrzeug zur Verfügung stehenden Kraftstoffs, und/oder – einer Winkelgeschwindigkeit der Bewegung des Fahrpedals (100) aufgrund der vom Fahrer auf das Fahrpedal (100) ausgeübten Kraft.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Betrag der Gegenkraft (102) angepasst wird in Abhängigkeit von einer Änderung der Stellung des Fahrpedals (100) über einen Zeitraum hinweg.
  4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Ausübung und der Abbau der Gegenkraft (102) mit einem Kraftgradienten (306, 308) erfolgen.
  5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei für den Aufbau und/oder den Abbau der vom Fahrpedal (100) ausgeübten Gegenkraft (102) eine Hysterese des Motor-Drehmoments (200) berücksichtigt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei in Abhängigkeit des Betrags der Gegenkraft (102) zusätzlich zur Ausübung der Gegenkraft (102) eine für den Fahrer erfassbare haptische Information bereitgestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die verschiedenen Betriebsparameter des Motors eine Motor-Drehzahl (202) und/oder eine Motortemperatur und/oder ein maximales Drehmoment (206) des Motors umfassen.
  8. System zur Steuerung eines Fahrzeugpedals zum Durchführen der Verfahren gemäß eines der Ansprüche 1 bis 7.
  9. Fahrpedalvorrichtung zur Vermittlung einer haptischen Information an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrpedal (100) dazu ausgebildet ist, die haptische Information in Form einer von dem Fahrpedal (100) ausgeübten Gegenkraft (102) zu einer vom Fahrer auf das Fahrpedal (100) ausgeübten Kraft zu vermitteln, wobei das Kraftfahrzeug einen Motor zur Erzeugung eines Motor-Drehmoments (200) in Abhängigkeit von der Stellung (100a, 100b) des Fahrpedals (100) aufweist, wobei der Motor einen optimalen Drehmomentbereich in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern des Motors aufweist, wobei die Fahrpedalvorrichtung dazu ausgebildet ist, – im Fall, dass das vom Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals (100) angeforderte Motor-Drehmoment (200) außerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt, über das Fahrpedal (100) die Gegenkraft (102) auszuüben, – im Fall, dass das vom Fahrer durch Bewegung des Fahrpedals (100) angeforderte Motor-Drehmoment (200) innerhalb des optimalen Drehmomentbereichs liegt, die am Fahrpedal (100) anliegende Gegenkraft (102) abzubauen.
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DE (1) DE102013222265A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106314147A (zh) * 2015-06-29 2017-01-11 罗伯特·博世有限公司 用于控制和/或调节马达的功率的方法
DE102016001369A1 (de) 2016-02-06 2017-08-10 Audi Ag Verfahren zur automatischen Benutzeranpassung der Reizcharakteristik eines aktiven Bedienelementes eines Fahrzeugs
WO2017186380A1 (de) * 2016-04-28 2017-11-02 Audi Ag Fahrzeug mit einem automatikgetriebe
DE102016210860A1 (de) 2016-06-17 2017-12-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
CN108602516A (zh) * 2016-03-02 2018-09-28 宝马股份公司 用于控制设计成至少部分自动化驾驶的车辆的纵向引导的设备
FR3087715A1 (fr) * 2018-10-24 2020-05-01 Psa Automobiles Sa Procede et dispositif pour le suivi d’une consigne de vitesse optimale au moyen d’une pedale d’acceleration haptique
DE102020001668A1 (de) 2020-02-26 2021-08-26 Todor Dimitriev Adapter für Regler von Kraftmaschine mit Möglichkeit für individuelle Anpassung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10210685A1 (de) * 2002-03-12 2003-10-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrpedals bei einer Brennkraftmaschine
WO2005073010A1 (de) * 2004-01-30 2005-08-11 Gkn Driveline International Gmbh Verfahren und anordnung zur steuerung einer kraftfahrzeug-drehmomentübertragungskupplung
DE102004025829A1 (de) * 2004-05-24 2005-12-22 Ab Elektronik Gmbh Pedaleinheit, Pedalbaugruppe und Kraftfahrzeug
DE102009021587A1 (de) * 2009-05-15 2010-11-25 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10210685A1 (de) * 2002-03-12 2003-10-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrpedals bei einer Brennkraftmaschine
WO2005073010A1 (de) * 2004-01-30 2005-08-11 Gkn Driveline International Gmbh Verfahren und anordnung zur steuerung einer kraftfahrzeug-drehmomentübertragungskupplung
DE102004025829A1 (de) * 2004-05-24 2005-12-22 Ab Elektronik Gmbh Pedaleinheit, Pedalbaugruppe und Kraftfahrzeug
DE102009021587A1 (de) * 2009-05-15 2010-11-25 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106314147A (zh) * 2015-06-29 2017-01-11 罗伯特·博世有限公司 用于控制和/或调节马达的功率的方法
CN106314147B (zh) * 2015-06-29 2020-12-01 罗伯特·博世有限公司 用于控制和/或调节马达的功率的方法
US10525987B2 (en) 2016-02-06 2020-01-07 Audi Ag Method for automatic user adaptation of the stimulus characteristic of an active operator control element of a vehicle
DE102016001369A1 (de) 2016-02-06 2017-08-10 Audi Ag Verfahren zur automatischen Benutzeranpassung der Reizcharakteristik eines aktiven Bedienelementes eines Fahrzeugs
DE102016001369B4 (de) 2016-02-06 2018-03-29 Audi Ag Verfahren zur automatischen Benutzeranpassung der Reizcharakteristik eines aktiven Bedienelementes eines Fahrzeugs
CN108602516B (zh) * 2016-03-02 2022-02-22 宝马股份公司 用于控制设计成至少部分自动化驾驶的车辆的纵向引导的设备
CN108602516A (zh) * 2016-03-02 2018-09-28 宝马股份公司 用于控制设计成至少部分自动化驾驶的车辆的纵向引导的设备
US11275372B2 (en) 2016-03-02 2022-03-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaf Device for controlling longitudinal guidance of a vehicle designed to be driven in an at least partly automated manner
US11940792B2 (en) 2016-03-02 2024-03-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device for controlling longitudinal guidance of a vehicle designed to be driven in an at least partly automated manner
WO2017186380A1 (de) * 2016-04-28 2017-11-02 Audi Ag Fahrzeug mit einem automatikgetriebe
US10047682B2 (en) 2016-06-17 2018-08-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device for operating an internal-combustion engine of a motor vehicle
DE102016210860A1 (de) 2016-06-17 2017-12-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE102016210860B4 (de) 2016-06-17 2024-02-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
FR3087715A1 (fr) * 2018-10-24 2020-05-01 Psa Automobiles Sa Procede et dispositif pour le suivi d’une consigne de vitesse optimale au moyen d’une pedale d’acceleration haptique
DE102020001668A1 (de) 2020-02-26 2021-08-26 Todor Dimitriev Adapter für Regler von Kraftmaschine mit Möglichkeit für individuelle Anpassung
DE102020001668B4 (de) 2020-02-26 2022-01-05 Todor Dimitriev Adapter für Regler von Kraftmaschinen mit Möglichkeit für individuelle Anpassung

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