DE102014018641A1 - Device for the haptic display of a drive switching point on vehicles with different drives - Google Patents

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Abstract

Eine Einrichtung zur haptischen Anzeige des Antrieb-Umschaltpunktes bei Fahrzeugen mittels eines Gaspedals, welches zur Abgabe der haptischen Signale mit einer Vibrationen erzeugenden Vibrationseinrichtung (12) verbunden ist, wobei die Vibrationseinrichtung (12) am Gaspedal befestigt und in Abhängigkeit von einem im Fahrbetrieb relevanten Parameter ansteuert angesteuert wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinrichtung (12) an eine Motorsteuerungseinheit des Fahrtzeuges angeschlossen ist, die einen einem gegenwärtigen Fahrmoment entsprechenden, gegenwärtigen Umschalt-Pedalwinkel zu dem Antrieb-Umschaltpunkt berechnet und die Vibrationseinrichtung (12) in Abhängigkeit von dem gegenwärtigen Umschalt-Pedalwinkel ansteuert.A device for haptic display of the drive-switching point in vehicles by means of an accelerator pedal, which is connected to the delivery of the haptic signals with a vibration generating vibration device (12), wherein the vibration device (12) attached to the accelerator pedal and in dependence on a relevant in driving parameters is controlled, is characterized in that the vibration means (12) is connected to an engine control unit of the vehicle, which calculates a current shift torque corresponding, current shift pedal angle to the drive switching point and the vibration device (12) depending on the current Switching pedal angle activates.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur haptischen Anzeige des Antrieb-Umschaltpunktes bei Fahrzeugen mit unterschiedlichen Antrieben.The invention relates to a device for haptic display of the drive switching point in vehicles with different drives.

DE 100 26 048 C2 betrifft eine Vorrichtung zur haptischen Signalgebung mittels eines Gaspedals, welches zur Abgabe der haptischen Signale mit einer Vibrationen erzeugenden Vibrationseinrichtung wirkverbunden ist, wobei die Vibrationseinrichtung am Gaspedal befestigt und zu ihrer Ansteuerung mit einer Steuerelektronik elektrisch verbunden ist. Die Steuerelektronik steuert die Vibrationseinrichtung in Abhängigkeit von mindestens einem im Fahrbetrieb relevanten Parameter an. Die Steuerelektronik ist ferner derart ausgelegt, dass die Vibrationseinrichtung Vibrationen mit unterschiedlichen Amplituden und/oder Frequenzen erzeugt in Abhängigkeit von der Wichtigkeit einzelner Parameter und/oder ihrer quantitativen Werte. Zu überwachende Zustände des Fahrzeug-Umfeldes sind z. B. der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug oder zu einem Hindernis, Hinweis auf Geschwindigkeitsbeschränkung, eine scharfe Kurve, eine rote Ampel, Glatteis etc. DE 100 26 048 C2 relates to a device for haptic signaling by means of an accelerator pedal, which is operatively connected to the delivery of the haptic signals with a vibration generating vibration device, wherein the vibration device is attached to the accelerator pedal and electrically connected to its control with a control electronics. The control electronics actuate the vibration device as a function of at least one parameter relevant during driving operation. The control electronics are further designed such that the vibration device generates vibrations with different amplitudes and / or frequencies as a function of the importance of individual parameters and / or their quantitative values. To be monitored conditions of the vehicle environment are z. B. the distance to the vehicle ahead or to an obstacle, indication of speed limit, a sharp curve, a red light, black ice, etc.

DE 27 54 813 offenbart eine Einrichtung zum Oberwachen der Betriebsparameter von Kraftfahrzeugen mit auf die einzelnen Betriebsparameter ansprechen den Fühlelementen, die jeweils mit einem Anzeigeelement einen Überwachungsstromkreis bilden, der bei Über- oder Unterschreiten des zu überwachenden Betriebsparameters über bzw. unter einen vorgegebenen Wert ein Warnsignal abgibt. Als Anzeigeelement ist als Gaspedal ausgebildet, das im Alarmfall in Vibrationen versetzt wird. Für verschiedene Betriebsparameter sind unterschiedliche Vibrationsfrequenzen oder unterschiedliche Vibrationsamplituden vorgesehen. DE 27 54 813 discloses a device for monitoring the operating parameters of motor vehicles with response to the individual operating parameters of the sensing elements, each of which form a monitoring circuit with a display element, which emits a warning when exceeding or falling below the operating parameter to be monitored above or below a predetermined value. As a display element is designed as an accelerator pedal, which is placed in case of alarm in vibration. For different operating parameters different vibration frequencies or different vibration amplitudes are provided.

Aus DE 195 06 629 ist eine Fahrpedalanordnung für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen mit einer spannfederbewirkten Rückstellung mit einer zur Anzeige von Fahrbetrieb in unvorteilhaften Bereichen veränderbaren Rückstellkraft bekannt, bei der die Veränderung der Rückstellkraft durch eine elektromotorische Stelleinrichtung erfolgt, die direkt oder indirekt auf das Fahrpedal einwirkt nach Maßgabe von Befehlssignalen eines elektronischen Steuergerätes mit abgelegtem Steuer-Regelprogramm. Die elektromotorische Stelleinrichtung ist direkt auf oder an dem Fahrpedal angeordnet und wirkt im Sinne eines Vibrators. Die Vibrationseinrichtung wird mit größerer Amplitude oder Frequenz bei zunehmender Abweichung von einem vorteilhaften Fahrzustand betrieben.Out DE 195 06 629 an accelerator pedal assembly for vehicle internal combustion engines with a Spannfederbewirkten provision with a changeable to indicate driving in unfavorable areas restoring force is known in which the change in the restoring force is performed by an electromotive actuator which acts directly or indirectly on the accelerator pedal in accordance with command signals of an electronic Control unit with stored control program. The electromotive adjusting device is arranged directly on or on the accelerator pedal and acts in the sense of a vibrator. The vibrator is operated at a greater amplitude or frequency with increasing deviation from an advantageous driving condition.

Bei dem vorstehend genannten Stand der Technik wird davon ausgegangen, dass der Bezugspunkt, an dem sich die Signalgebung durch Vibrationen orientiert, eine vorbekannte, feste Größe ist. In Fällen, in denen sich der Bezugspunkt ändert, bieten die bekannten Vorrichtungen keine Lösungen.In the above-mentioned prior art, it is assumed that the reference point at which the signaling is oriented by vibrations is a previously known, fixed quantity. In cases where the reference point changes, the known devices offer no solutions.

In PHEV-Fahrzeugen (PHEV = Plug-In-Hybrid Electric Vehicle) wird der Antrieb-Umschaltpunkt, an dem das Fahrzeug den reinen Elektro-Betrieb verlässt und der Benzin-Verbrennungsmotor zugeschaltet wird, mittels einer Manipulation der Kraft-Weg-Kennlinie des Fahrpedals angezeigt. Um die Kraft-Weg-Kennlinie durch Anpassung des Antrieb-Umschaltpunktes zu manipulieren und an ein maximal mögliches Fahrmoment anzupassen, ist eine aufwendige/hochpreisige Aktorik notwendig. Daher sind derzeit erhebliche Einzelkosten zu tragen, um dem Fahrer den Antrieb-Umschaltpunkt beispielsweise bei PHEV-Fahrzeugen haptisch anzuzeigen.In PHEV vehicles (PHEV = plug-in hybrid electric vehicle), the drive switching point at which the vehicle leaves the pure electric mode and the gasoline engine is switched on, by means of a manipulation of the force-displacement curve of the accelerator pedal displayed. To manipulate the force-displacement curve by adjusting the drive switching point and adapt it to a maximum possible driving torque, a complex / high-priced actuator is necessary. Therefore, significant individual costs are currently borne to haptically indicate to the driver the drive switching point, for example in PHEV vehicles.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung bereitzustellen, bei der der Antrieb-Umschaltpunkt oder auch Zustartpunkt bei unterschiedlichen Antrieben dem maximal möglichen Fahrmoment in preiswerter Weise angepasst werden kann.The invention has for its object to provide a device in which the drive switching point or the start point for different drives the maximum possible driving torque can be adapted in a cost effective manner.

Dazu ist die erfindungsgemäße Einrichtung zur haptischen Anzeige des Antrieb-Umschaltpunktes bei Fahrzeugen mit unterschiedlichen Antrieben mittels eines Gaspedals, welches zur Abgabe der haptischen Signale mit einer Vibrationen erzeugenden Vibrationseinrichtung verbunden ist, wobei die Vibrationseinrichtung am Gaspedal befestigt und in Abhängigkeit von einem im Fahrbetrieb relevanten Parameter angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinrichtung an eine Betriebs-Steuereinrichtung des Fahrzeuges angeschlossen ist, die einen einem gegenwärtigen Fahrmoment entsprechenden, gegenwärtigen Umschalt-Pedalwinkel zu dem Antrieb-Umschaltpunkt berechnet und die Vibrationseinrichtung in Abhängigkeit von dem gegenwärtigen Umschalt-Pedalwinkel ansteuert.For this purpose, the device according to the invention for haptic display of the drive switching point in vehicles with different drives by means of an accelerator pedal which is connected to the delivery of haptic signals with a vibration generating vibration device, wherein the vibration device attached to the accelerator pedal and in response to a relevant driving parameters is controlled, characterized in that the vibration device is connected to an operation control device of the vehicle, which calculates a current switching torque corresponding to the current switching pedal angle to the drive switching point and the vibration device in response to the current switching pedal angle drives.

Anstatt einen Druckpunkt zu verwenden, wird der Antrieb-Umschaltpunkt bei Annäherung an den Antrieb-Umschaltpunkt durch Vibrationen haptisch angezeigt. Dem Fahrer wird so mit Pulsen am Fahrpedal angezeigt, wie weit er sich noch vom Antrieb-Umschaltpunkt befindet. Dadurch können die Kosten zur Realisierung einer haptischen Anzeige des Antrieb-Umschaltpunktes erheblich reduziert werden und es kann kein kompakteres Pedal verwendet werden.Instead of using a pressure point, the drive switching point is haptically indicated by vibrations when approaching the drive switching point. The driver is thus shown with pulses on the accelerator pedal, as far as it is still from the drive switching point. As a result, the cost of realizing a haptic indication of the drive switching point can be significantly reduced and a more compact pedal can not be used.

Der Pedalwert, dem der Antrieb-Umschaltpunkt entspricht, wird durch eine Motorsteuergerätfunktion bereitgestellt. Die Berechnung erfolgt auf Basis des durch den Antrieb zur Verfügung stehenden Fahrmoments. Sobald der Fahrer das Fahrpedal über den Antrieb-Umschaltpunkt hinaus durchtritt, d. h. sobald der Pedalwinkel größer wird als der Umschalt-Pedalwinkel, wird die Umschaltung des Antriebs ausgelöst.The pedal value corresponding to the drive switching point is provided by an engine control unit function. The calculation is based on the driving torque available by the drive. As soon as the driver passes the accelerator pedal beyond the drive changeover point, ie as soon as the pedal angle becomes greater than the changeover angle. Pedal angle, the switching of the drive is triggered.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Hybrid-Elektrischen (HEV) Fahrzeug mit einem Elektroantrieb und einem Verbrennungsmotor die Motorsteuerungseinheit den Antrieb-Umschaltpunkt für die Umschaltung des Antriebs von dem Elektromotor zu dem Verbrennungsmotor bestimmt. Die die erfindungsgemäße Einrichtung ist bei dieser Anwendung vorteilhaft, weil berücksichtigt wird, dass der Antrieb-Umschaltpunkt sich wegen der Betriebscharakteristik der bei dem Elektroantrieb verwendeten Batterien laufend stark ändern kann.According to an advantageous embodiment, the device according to the invention is characterized in that in a hybrid electric vehicle with an electric drive and an internal combustion engine, the engine control unit determines the drive switching point for switching the drive from the electric motor to the internal combustion engine. The device according to the invention is advantageous in this application, because it is taken into account that the drive switching point can constantly change significantly due to the operating characteristics of the batteries used in the electric drive.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Einrichtung gekennzeichnet durch eine Schnittstelle zwischen der Vibrationseinrichtung und der Motorsteuerungseinheit, wobei die Schnittstelle den Antrieb-Umschaltpunkt in Abhängigkeit von dem Batterieladezustand und dem dem Antrieb-Umschaltpunkt entsprechenden Pedalwinkel berechnet und die Vibrationseinrichtung zu einem vorgegebenen Zeitpunkt vor Erreichen des Antrieb-Umschaltpunktes ansteuert. Die Schnittstelle kann somit in vorteilhafter Weise den Zeitpunkt, an dem die Vibrationseinrichtung eingeschaltet wird, in Abhängigkeit von dem Antrieb-Umschaltpunkt verändern, wobei sich der Antrieb-Umschaltpunkt bekanntlich mit dem Batteriezustand ändert, in der Weise, dass der Pedalwinkel, der dem Antrieb-Umschaltpunkt entspricht, immer kleiner wird, je mehr die Batterieleistung nachlässt.According to an advantageous embodiment, the device according to the invention is characterized by an interface between the vibration device and the engine control unit, wherein the interface calculates the drive switching point in dependence on the battery state of charge and the pedal angle corresponding to the drive switching point and the vibration device at a predetermined time before reaching Drive switching point controls. The interface can thus advantageously change the point in time at which the vibration device is switched on as a function of the drive changeover point, wherein the drive changeover point is known to change with the battery state, in such a way that the pedal angle corresponding to the drive angle Switching point corresponds, getting smaller, the more the battery power decreases.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Einrichtung gekennzeichnet durch eine Betriebs-Steuereinrichtung für den elektrischen Antrieb, die wenigstens in Abhängigkeit von dem Batterieladezustand das maximal mögliche elektrische Fahrmoment berechnet und an die Schnittstelle abgibt, und durch eine Verbindungsleitung, durch die der Antrieb-Umschaltpunkt durch die Schnittstelle bei der Betriebs-Steuereinrichtung angefordert wird. Die Schnittstelle wirkt somit mit der Betriebs-Steuereinrichtung in vorteilhafter Weise zusammen, um die Umschaltung des Antriebs zu gewährleisten, wenn das Gaspedal entsprechend weit betätigt wird.According to an advantageous embodiment, the device according to the invention is characterized by an operating control device for the electric drive, which calculates the maximum possible electric driving torque at least in response to the battery state of charge and outputs to the interface, and by a connecting line through which the drive switching point the interface is requested at the operating controller. The interface thus cooperates advantageously with the operating control device to ensure the switching of the drive when the gas pedal is actuated correspondingly far.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Einrichtung gekennzeichnet durch einen Pedalwinkelsensor, mit dem der gegenwärtige Pedalwinkel erfasst wird, eine Gradienten-Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung des zeitlichen Pedalwinkel-Gradienten, die dem Pedalwinkelsensor nachgeschaltet ist und die den Wert des Pedalwinkels und des Pedalwinkel-Gradienten an die Schnittstelle abgibt. Durch Einbeziehung des Pedalwinkel-Gradienten in die Berechnung des Starts der Vibrationseinrichtung wird die zeitliche Synchronisation von dem Start der Vibrationseinrichtung zu dem Erreichen des Antrieb-Umschaltpunktes erreicht.According to an advantageous embodiment, the device according to the invention is characterized by a pedal angle sensor, with which the current pedal angle is detected, a gradient determination device for determining the temporal pedal angle gradient, which is connected downstream of the pedal angle sensor and the value of the pedal angle and the pedal angle gradient the interface gives off. By including the pedal angle gradient in the calculation of the start of the vibrator, the timing is achieved from the start of the vibrator to the reaching of the drive switching point.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle den vorgegebenen Zeitpunkt zum Einschalten der Vibrationseinrichtung vor Erreichen des Antrieb-Umschaltpunkt aus dem Pedalwinkel-Gradienten ermittelt und bei entsprechenden Lagen des Pedals ein AN-Signal und ein AUS-Signal an die Vibrationseinrichtung abgibt. Die Schnittstelle kann daher in vorteilhafter Weise von dem Ergebnis der Gradienten-Bestimmungseinrichtung Gebrauch machen, um den Zeitpunkt des AN-Signals bzw. des AUS-Signals festzulegen.According to an advantageous embodiment, the device according to the invention is characterized in that the interface determines the predetermined time for switching on the vibration device before reaching the drive switching point from the pedal angle gradient and at corresponding positions of the pedal an ON signal and an OFF signal to the Vibration device outputs. The interface can therefore advantageously make use of the result of the gradient determination device in order to determine the time of the ON signal or of the OFF signal.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle die Frequenz und/oder die Amplitude der Vibrationen der Vibrationseinrichtung so steuert, dass die Frequenz und/oder die Amplitude der vorzugsweise pulsförmigen Schwingungen der Vibrationseinrichtung mit zunehmender Annäherung an den Antrieb-Umschaltpunkt kontinuierlich zunimmt/zunehmen. Dies gibt dem Fahrer einen deutlichen Hinweis, wie weit das Pedal von der Position entfernt ist, bei der der Antrieb-Umschaltpunkt erreicht wird.According to an advantageous embodiment, the device according to the invention is characterized in that the interface controls the frequency and / or the amplitude of the vibrations of the vibration device such that the frequency and / or the amplitude of the preferably pulsed vibrations of the vibration device with increasing approach to the drive switching point continuously increasing / increasing. This gives the driver a clear indication of how far the pedal is from the position at which the drive switching point is reached.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen der Vibrationseinrichtung paketartig zusammengefasst sind, wobei die Frequenz und die Amplitude der Schwingungen der Vibrationseinrichtung in dem am weitesten von dem Antrieb-Umschaltpunkt entfern liegenden Paket geringer sind als bei dem dem Antrieb-Umschaltpunkt näher liegenden Paket. Dabei wird bei großem Abstand zum Antrieb-Umschaltpunkt ein Pulspaket mit geringer Frequenz und ggfs. kleiner Amplitude für eine begrenzte Zeit spürbar. Bei weiterer Annäherung würde ein weiteres Paket folgen, jedoch mit höherer Frequenz und ggfs. Amplitude und so weiter. Damit erhält der Fahrer durch die Vibrationen einen weiteren Hinweis, wie weit das Gaspedal von der Position des Antrieb-Umschaltpunktes entfernt ist.According to an advantageous embodiment, the device according to the invention is characterized in that the vibrations of the vibration device are combined in a packet-like manner, wherein the frequency and the amplitude of the vibrations of the vibration device are lower in the package furthest from the drive switching point than in the drive. Switching point closer to the package. In this case, at a large distance to the drive switching point, a pulse packet with low frequency and, if necessary, small amplitude for a limited time felt. On further approach, another package would follow, but with higher frequency and, if necessary, amplitude and so on. This gives the driver a further indication as to how far the accelerator pedal is from the position of the drive changeover point due to the vibrations.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das Muster der Pakete der Vibrationspulse in Abhängigkeit von dem Batteriezustand variiert wird, wobei dem Fahrer in vorteilhafter Weise eine Rückmeldung über den Batteriezustand gegeben wird.According to an advantageous embodiment, the device according to the invention is characterized in that the pattern of the packets of the vibration pulses is varied as a function of the battery state, wherein the driver is given a feedback about the battery state in an advantageous manner.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinrichtung bei Verharren in einem Paket während einer vorgegebenen Zeitdauer oder bei einer vorgegebenen Zeitdauer der Vibrationen die Vibrationseinrichtung deaktiviert wird. Damit können in vorteilhafter Weise Störung oder Irritationen des Fahrers verhindert werden.According to an advantageous embodiment, the device according to the invention is characterized in that the vibration device in Staying in a package for a predetermined period of time or for a given period of time the vibrations are deactivated. This can be prevented in an advantageous manner disturbance or irritation of the driver.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:In the description, the claims, and the drawing, the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals below are used. In the drawing:

1 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Einrichtung zur haptischen Anzeige des Antrieb-Umschaltpunktes bei hybrid-elektrischen Fahrzeugen; 1 a block diagram of the inventive device for haptic display of the drive switching point in hybrid electric vehicles;

2 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen der Betätigung des Gaspedals und dem Einsetzen der Vibrationen, die die Annäherung an den Antrieb-Umschaltpunkt anzeigen, 2 a diagram illustrating the relationship between the operation of the accelerator pedal and the onset of the vibrations indicating the approach to the drive switching point,

3 ein Diagramm, wobei die pulsförmigen Vibrationen in mehrere Pakete aufgeteilt sind, und 3 a diagram, wherein the pulse-shaped vibrations are divided into several packets, and

4 ein Diagramm, das die Anpassung des Antrieb-Umschaltpunkts an den Batteriezustand verdeutlicht. 4 a diagram illustrating the adaptation of the drive switching point to the battery state.

Gemäß 1 weist das gezeigte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung bei PHEV-Fahrzeugen eine Betriebs-Steuereinrichtung 2 für die Steuerung des elektrischen Antriebs auf, die als Eingangssignale den Batterieladezustand und weitere Parameter, wie den Fahrwiderstand des Fahrzeuges, erhält. Im vorliegenden Fall wird der Batterieladezustand von der Betriebs-Steuereinrichtung 2 verwendet, um ein maximal mögliches, elektrisches Fahrmoment zu berechnen, und diese Information wird an einen Pedalwinkel-Rechner 4 abgegeben.According to 1 the embodiment of the device according to the invention shown in PHEV vehicles, an operation control device 2 for the control of the electric drive, which receives as input the battery state of charge and other parameters, such as the driving resistance of the vehicle. In the present case, the battery state of charge of the operation control device 2 used to calculate a maximum possible electric driving torque, and this information is sent to a pedal angle calculator 4 issued.

Der Pedalwinkel-Rechner 4 berechnet aus der Eingabe von der Betriebs-Steuereinrichtung 2 den Pedalwinkel, der dem maximalen elektrischen Fahrmoment entspricht und gibt diese Information an eine Schnittstelle 6 ab.The pedal angle calculator 4 calculated from the input from the operation controller 2 the pedal angle, which corresponds to the maximum electric driving torque and gives this information to an interface 6 from.

Die aktuelle Position des Gaspedals wird von einem Pedalwinkel-Sensor 8 erfasst, der die Information über den aktuellen Pedalwinkel an einen Fahrpedal-Gradienten-Rechner 10 abgibt, der aus der Eingabe den Pedalwinkel-Gradienten, d. h. die zeitliche Änderung des Pedalwinkels berechnet und diese Information zusammen mit der Pedalwinkel-Information an die Schnittstelle 6 abgibt. Die Schnittstelle 6 berechnet aus dem dem maximalen Fahrmoment entsprechenden Pedalwinkel, dem aktuellen Pedalwinkel und dem Pedalwinkel-Gradienten den Zeitpunkt, an dem eine Vibrationseinrichtung 12 an dem Fahrpedal durch ein AN-Signal bzw. ein AUS-Signal ein- bzw. ausgeschaltet wird. Außerdem bestimmt die Schnittstelle die Art der Vibrationen, die in der Vibrationseinrichtung 12 ausgeführt werden. Dabei kann es sich um sinusförmige Vibrationen oder pulsförmige Informationen handeln. Ferner bestimmt die Schnittstelle 6 die Frequenz und die Amplitude der Vibrationen, die in der Vibrationseinrichtung 1.2 erzeugt werden.The current position of the accelerator pedal is controlled by a pedal angle sensor 8th captures the information about the current pedal angle to an accelerator pedal gradient calculator 10 which calculates from the input the pedal angle gradient, ie the temporal change of the pedal angle and this information together with the pedal angle information to the interface 6 emits. the interface 6 calculates from the maximum driving torque corresponding pedal angle, the current pedal angle and the pedal angle gradient the time at which a vibration device 12 is turned on or off at the accelerator pedal by an ON signal and an OFF signal, respectively. In addition, the interface determines the type of vibrations in the vibrator 12 be executed. These can be sinusoidal vibrations or pulsed information. Furthermore, the interface determines 6 the frequency and amplitude of the vibrations in the vibrator 1.2 be generated.

Von der Schnittstelle 6 führt eine Rückführungsleitung 14 zurück zu der Betriebs-Steuereinrichtung 2, wobei durch diese Verbindung der Zustart des Verbrennungsmotors bei der Betriebs-Steuereinrichtung 2 angefordert wird, wenn der Pedalwinkel den Wert erreicht hat, bei dem der Antrieb-Umschaltpunkt erreicht ist.From the interface 6 leads a return line 14 back to the operating controller 2 , wherein by this connection, the state of the internal combustion engine in the operation control device 2 is requested when the pedal angle has reached the value at which the drive switching point is reached.

Die Vibrationseinrichtung an dem Fahrpedal kann auf unterschiedliche Weise ausgeführt sein, wobei ein Unwuchtmotor, der an dem Fahrpedal angebracht ist, eine einfache Lösung darstellt.The vibration device on the accelerator pedal can be designed in different ways, with an unbalance motor, which is attached to the accelerator pedal, represents a simple solution.

2 zeigt Diagramme zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen der Betätigung des Gaspedals und dem Einsetzen der Vibrationen, die die Annäherung an den Antrieb-Umschaltpunkt anzeigen. Die Kurve 16 in dem Diagramm, bei dem der Pedalweg gegen die auf das Pedal einwirkende Kraft aufgetragen ist, zeigt den kritischen Antrieb-Umschaltpunkt. Die Pulse 18 in dem Diagramm, bei dem die Amplitude der Vibrationen gegen die Zeit aufgetragen ist, sind in Relation zu dem Antrieb-Umschaltpunkt dargestellt. 2 zeigt damit das Ausführungsbeispiel, bei dem die Vibrationen der Vibrationseinrichtung 12 in Bezug auf den Antrieb-Umschaltpunkt 20 gezeigt sind, pulsförmige Vibrationen sind, deren Amplitude und Frequenz bei Annäherung an den Zustartpunkt kontinuierlich zunimmt. 2 shows diagrams illustrating the relationship between the operation of the accelerator pedal and the onset of the vibrations indicating the approach to the drive switching point. The curve 16 in the diagram in which the pedal travel is plotted against the force acting on the pedal, shows the critical drive switching point. The pulses 18 in the diagram in which the amplitude of the vibrations is plotted against time, are shown in relation to the drive switching point. 2 shows thus the embodiment in which the vibrations of the vibration device 12 with respect to the drive switching point 20 are shown, pulse-shaped vibrations whose amplitude and frequency continuously increases when approaching the support point.

3 zeigt Diagramme zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen der Betätigung des Gaspedals und dem Einsetzen der Vibrationen, die die Annäherung an den Antrieb-Umschaltpunkt anzeigen. Die Pulse 22 in dem Diagramm, bei dem bei dem die Amplitude der Vibrationen gegen die Zeit aufgetragen ist, sind in Relation zu dem Antrieb-Umschaltpunkt 24 auf der Kurve 26 dargestellt. 3 zeigt damit das Ausführungsbeispiel, bei dem die Vibrationspulse zu Paketen 1 bis 3 zusammengefasst sind, wobei die Amplitude und die Frequenz der Vibrationspulse in dem jeweiligen Paket gleich groß sind. Da der Fahrer gewöhnlich unterscheiden kann, mit welcher Intensität (Amplitude/Frequenz) die Vibrationspulse von jedem Paket gerade erzeugt werden, gibt ihm diese Ausführungsform mit den Paketen 1 bis 3 die Möglichkeit, selbst festzustellen, wie weit der Pedalwinkel von dem Antrieb-Umschaltpunkt entfernt ist, insbesondere weil die Amplituden und Frequenzen in den jeweiligen Paketen während einer gewissen Zeit andauern. 3 shows diagrams illustrating the relationship between the operation of the accelerator pedal and the onset of the vibrations indicating the approach to the drive switching point. The pulses 22 in the diagram in which the amplitude of the vibrations is plotted against time are in relation to the drive switching point 24 on the bend 26 shown. 3 shows thus the embodiment in which the vibration pulses are combined into packets 1 to 3, wherein the amplitude and the frequency of the vibration pulses in the respective package are the same size. Since the driver can usually distinguish with what intensity (amplitude / frequency) the Vibrations pulses from each packet are generated, this embodiment with the packages 1 to 3 gives him the opportunity to determine for himself how far the pedal angle is from the drive switching point, in particular because the amplitudes and frequencies in the respective packets during a certain time last for.

Wie aus den Kurven in 2 und 3 zu ersehen ist, nimmt der Pedalweg mit zunehmender Kraft auf das Pedal stetig zu, wobei nach einer gewissen Zeit der Antrieb-Umschaltpunkt erreicht wird. Bei weiterer Betätigung des Gaspedals wird der Bereich des ”Kick-down” erreicht, bei dem der Verbrennungsmotor kurzzeitig erheblich höhere Leistung erbringt. Die Kurve endet, wenn das Gaspedal an einem mechanischen Anschlag anstößt.As seen from the curves in 2 and 3 can be seen, the pedal travel increases with increasing force on the pedal steadily, after a certain time the drive switching point is reached. Upon further actuation of the accelerator, the area of the "kick-down" is reached, in which the internal combustion engine briefly provides significantly higher performance. The curve ends when the accelerator pedal abuts a mechanical stop.

4 zeigt ein Diagramm, das die Anpassung des Antrieb-Umschaltpunktes an unterschiedliche Batteriezustände bzw. Batterieladungen bei einem Ausführungsbeispiel verdeutlicht. Bei 100% Batterieladung werden alle drei Pakete der Vibrationspulse, Paket 1, Paket 2 und Paket 3, abgegeben, bevor der Antrieb-Umschaltpunkt erreicht wird. Bei 66% Batterieladung werden nur die Pakete 2 und 3 gegeben, bevor der Antrieb-Umschaltpunkt gegeben wird. Bei 33% Batterieladung wird nur das Paket 3 gegeben, bevor der Antrieb-Umschaltpunkt gegeben wird. Durch diese Variation des Pulsmusters in Abhängigkeit von dem Batteriezustand wird dem Fahrer eine Rückmeldung über den Batteriezustand gegeben. 4 shows a diagram illustrating the adaptation of the drive switching point to different battery conditions or battery charges in one embodiment. At 100% battery charge, all three packets of the vibration pulses, Pack 1, Pack 2 and Pack 3, are delivered before the drive switch point is reached. At 66% battery charge, only packets 2 and 3 are given before the drive switch point is given. At 33% battery charge, only the packet 3 is given before the drive switching point is given. This variation of the pulse pattern as a function of the battery condition provides the driver with feedback about the battery condition.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Einrichtung zur haptischen Anzeige des Antrieb-Umschaltpunktes bei Fahrzeugen mit unterschiedlichen Antrieben mittels eines Gaspedals, welches zur Abgabe der haptischen Signale mit einer Vibrationen erzeugenden. Vibrationseinrichtung (12) verbunden ist, wobei die Vibrationseinrichtung (12) am Gaspedal befestigt und in Abhängigkeit von einem im Fahrbetrieb relevanten Parameter angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinrichtung (12) an eine Motorsteuerungseinheit des Fahrtzeuges angeschlossen ist, die einen einem gegenwärtigen Fahrmoment entsprechenden, gegenwärtigen Umschalt-Pedalwinkel zu dem Antrieb-Umschaltpunkt berechnet und die Vibrationseinrichtung (12) in Abhängigkeit von dem gegenwärtigen Umschalt-Pedalwinkel ansteuert.Device for haptic display of the drive switching point in vehicles with different drives by means of an accelerator pedal, which for the delivery of the haptic signals with a vibration generating. Vibration device ( 12 ), wherein the vibration device ( 12 ) is attached to the accelerator pedal and is controlled in dependence on a driving parameter relevant parameter, characterized in that the vibration device ( 12 ) is connected to an engine control unit of the vehicle that calculates a current shift pedal angle corresponding to a current drive torque to the drive switching point and the vibration device ( 12 ) in response to the current shift pedal angle. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Hybrid-Elektrischen (HEV) Fahrzeug mit einem Elektroantrieb und einem Verbrennungsmotor die Motorsteuerungseinheit den Antrieb-Umschaltpunkt für die Umschaltung des Antriebs von dem Elektromotor zu dem Verbrennungsmotor bestimmt.Device according to claim 1, characterized in that in a hybrid electric vehicle (HEV) with an electric drive and an internal combustion engine, the engine control unit determines the drive switching point for the switching of the drive from the electric motor to the internal combustion engine. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (6) zwischen der Vibrationseinrichtung (12) und der Motorsteuerungseinheit, wobei die Schnittstelle (6) den Antrieb-Umschaltpunkt in Abhängigkeit von dem Batterieladezustand und den dem Antrieb-Umschaltpunkt entsprechenden Pedalwinkel berechnet und die Vibrationseinrichtung (12) zu einem vorgegebenen Zeitpunkt vor Erreichen des Antrieb-Umschaltpunktes ansteuert.Device according to claim 2, characterized by an interface ( 6 ) between the vibration device ( 12 ) and the engine control unit, wherein the interface ( 6 ) calculates the drive switching point in dependence on the battery state of charge and the pedal angle corresponding to the drive switching point, and the vibration device ( 12 ) at a predetermined time before reaching the drive switching point controls. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Betriebs-Steuereinrichtung (2) für den elektrischen Antrieb, die wenigstens, in Abhängigkeit von dem Batterieladezustand das maximal mögliche elektrische Fahrmoment berechnet und an die Schnittstelle (6) abgibt, und durch eine Rückführungsleitung (14), durch die die Umschaltung auf den Verbrennungsmotor durch die Schnittstelle (6) bei der Betriebs-Steuereinrichtung (2) angefordert wird.Device according to Claim 2, characterized by an operating control device ( 2 ) for the electric drive, which calculates at least, depending on the battery state of charge, the maximum possible electric driving torque and to the interface ( 6 ) and through a return line ( 14 ), through which the switching to the internal combustion engine through the interface ( 6 ) at the operation control device ( 2 ) is requested. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Pedalwinkel-Sensor (8), mit dem der gegenwärtige Pedalwinkel erfasst wird, eine Gradienten-Bestimmungseinrichtung (10) zur Bestimmung des zeitlichen Pedalwinkel-Gradienten, die dem Pedalwinkelsensor (8) nachgeschaltet ist und die den Wert des Pedalwinkels und des Pedalwinkel-Gradienten an die Schnittstelle (6) abgibt.Device according to one of claims 1 to 4, characterized by a pedal angle sensor ( 8th ), with which the current pedal angle is detected, a gradient determination device ( 10 ) for determining the temporal pedal angle gradient that the pedal angle sensor ( 8th ) and the value of the pedal angle and the pedal angle gradient to the interface ( 6 ). Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (6) den vorgegebenen Zeitpunkt zum Einschalten der Vibrationseinrichtung (12) vor Erreichen des Antrieb-Umschaltpunktes aus dem Pedalwinkel-Gradienten ermittelt und bei entsprechenden Lagen des Pedals ein AN-Signal und ein AUS-Signal an die Vibrationseinrichtung (12) abgibt.Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the interface ( 6 ) the predetermined time for switching on the vibration device ( 12 ) is determined from the pedal angle gradient before reaching the drive switching point and at corresponding positions of the pedal an ON signal and an OFF signal to the vibration device ( 12 ). Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (6) die Frequenz und/oder die Amplitude der Schwingungen der Vibrationseinrichtung (12) so steuert, dass die Frequenz und/oder die Amplitude der vorzugsweise pulsförmigen Vibrationen der Vibrationseinrichtung (12) mit zunehmender Annäherung an den Antrieb-Umschaltpunkt kontinuierlich zunimmt/zunehmen.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the interface ( 6 ) the frequency and / or the amplitude of the vibrations of the vibration device ( 12 ) controls so that the frequency and / or the amplitude of the preferably pulse-shaped vibrations of the vibration device ( 12 ) increases / increases continuously as the drive changeover point approaches. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen der Vibrationseinrichtung (12) paketartig zusammengefasst sind, wobei die Frequenz und die Amplitude der Schwingungen der Vibrationseinrichtung (12) in dem am weitesten von dem Antrieb-Umschaltpunkt entfernt liegenden Paket geringer sind als bei dem dem Antrieb-Umschaltpunkt näher liegenden Paket.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the vibrations of the vibration device ( 12 ) are summarized in a packet-like manner, the frequency and the amplitude of the vibrations of the vibration device ( 12 ) in the packet farthest from the drive switching point are less than the packet closer to the drive switching point. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster der Pakete der Vibrationspulse in Abhängigkeit von dem Batteriezustand variiert wird, wobei dem Fahrer eine Rückmeldung über den Batteriezustand gegeben wird.Device according to claim 7, characterized in that the pattern of the packets of the vibration pulses in dependence on the battery state is varied, wherein the driver is given a feedback on the battery condition. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Vibrationseinrichtung (12) bei Verharren in einem Paket während einer vorgegebenen Zeitdauer oder bei einer vorgegebenen Zeitdauer der Vibrationen die Vibrationseinrichtung (12) deaktiviert wird.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the vibration device ( 12 ) while maintaining in a package for a predetermined period of time or for a given period of time of the vibrations, the vibration device ( 12 ) is deactivated.
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