DE102018000872A1 - Bedienelementanordnung - Google Patents
Bedienelementanordnung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102018000872A1 DE102018000872A1 DE102018000872.0A DE102018000872A DE102018000872A1 DE 102018000872 A1 DE102018000872 A1 DE 102018000872A1 DE 102018000872 A DE102018000872 A DE 102018000872A DE 102018000872 A1 DE102018000872 A1 DE 102018000872A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- operating element
- vehicle
- arrangement according
- rest position
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 210000003371 toe Anatomy 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 210000004744 fore-foot Anatomy 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 101100116570 Caenorhabditis elegans cup-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100116572 Drosophila melanogaster Der-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004091 panning Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
- B60W50/10—Interpretation of driver requests or demands
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K26/00—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
- B60K26/02—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
- B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
- B60T1/10—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels by utilising wheel movement for accumulating energy, e.g. driving air compressors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
- B60T13/58—Combined or convertible systems
- B60T13/585—Combined or convertible systems comprising friction brakes and retarders
- B60T13/586—Combined or convertible systems comprising friction brakes and retarders the retarders being of the electric type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T7/00—Brake-action initiating means
- B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
- B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
- B60T7/042—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
- B60W10/184—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18018—Start-stop drive, e.g. in a traffic jam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18109—Braking
- B60W30/18127—Regenerative braking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18109—Braking
- B60W30/18136—Engine braking
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D61/00—Brakes with means for making the energy absorbed available for use
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
- G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
- B60T2270/60—Regenerative braking
- B60T2270/604—Merging friction therewith; Adjusting their repartition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
- B60T2270/82—Brake-by-Wire, EHB
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
- G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
- G05G1/30—Controlling members actuated by foot
- G05G1/44—Controlling members actuated by foot pivoting
- G05G1/445—Controlling members actuated by foot pivoting about a central fulcrum
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
Abstract
Eine Bedienelementanordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Bedienelement (1), insbesondere ein Fahrpedal, und ein eine Bewegung des Bedienelements (1) in einem Freiheitsgrad führendes Lager. Das Bedienelement (1) ist aus einer Ruhestellung (α=0) in eine erste Richtung (a>0) auslenkbar, um die Leistung eines Antriebs des Kraftfahrzeugs zu steuern, und in eine zur ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung (a<0) auslenkbar, um eine von der Leistung des Antriebs verschiedene Fahrzeugbetriebsgröße zu steuern.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienelementanordnung für ein Kraftfahrzeug.
- Herkömmliche Fahrpedale für Fahrzeuge mit Verbrennungs- oder Elektroantrieb sind aus einer Ruhestellung heraus in eine Richtung auslenkbar, wobei anhand des Ausmaßes der Auslenkung die Leistung des Antriebs gesteuert wird und diese Leistung umso größer wird, je weiter das Fahrpedal aus der Ruhestellung ausgelenkt ist. Wenn das Fahrpedal losgelassen wird, wird es von einer Rückstellfeder in die Ruhestellung zurückbewegt. Verbrennungsantriebe wurden lange Zeit in der Ruhestellung bei höheren Drehzahlen i. a. im Modus Schubabschalten betrieben, bei niedrigen Drehzahlen im Modus Leerlaufdrehzahlregelung. Bei jüngeren Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor wird bei Loslassen des Fahrpedals eine Kupplung zwischen Verbrennungsmotor und Fahrwerk geöffnet und der Verbrennungsmotor ausgeschaltet, um ein antriebsloses Rollen des Fahrzeugs ohne Kraftstoffverbrauch und ohne Motorbremswirkung zu ermöglichen. Bei Fahrzeugen mit Elektroantrieb kann unter denselben Bedingungen der Elektromotor als Generator betrieben werden, um aus der Bewegungsenergie des Fahrzeugs elektrische Energie zurückzugewinnen. Eine solche Energierückgewinnung ist bei Fahrzeugen mit Verbrennungsantrieb auch möglich, wenn eine geeignete elektrische Maschine an Bord ist. Die Energierückgewinnung kann dort sinnvoll sein, wenn - z.B. beim Heranfahren an eine rote Ampel - absehbar ist, dass das Fahrzeug verzögert werden muss, kann aber beim Rollen auf freier Strecke auch störend sein, wenn sie das Fahrzeug so weit verzögert, dass der Antrieb wieder benötigt wird.
- Wünschenswert wäre, eine Bedienelementanordnung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die weitergehende Möglichkeiten der Fahrzeugsteuerung als die herkömmlichen Fahrpedale bieten.
- Dieses Ziel wird erreicht durch eine Bedienelementanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Bedienelement und einem eine Bewegung des Bedienelements in einem Freiheitsgrad führenden Lager, bei dem das Bedienelement aus einer Ruhestellung in eine erste Richtung auslenkbar ist, um die Leistung eines Antriebs des Kraftfahrzeugs zu steuern, und in eine zur ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung auslenkbar ist, um eine von der Antriebsleistung verschiedene Fahrzeugbetriebsgröße zu steuern.
- Die zweite Fahrzeugbetriebsgröße kann ganz allgemein eine Bremsverzögerung des Fahrzeugs sein; so genügt bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein einziges Bedienelement, um ein Fahrzeug willkürlich sowohl zu beschleunigen als auch zu verzögern.
- Vorzugsweise ist die über das Bedienelement gesteuerte Bremsverzögerung allein diejenige Verzögerung, die auf die Rückgewinnung von Bewegungsenergie des Fahrzeugs durch eine als Generator betriebene elektrische Maschine zurückgeht; eine stärkere Verzögerung durch Reibungsbremsen kann in an sich üblicher Weise durch ein von dem Bedienelement unabhängiges Bremspedal gesteuert werden. So lässt sich gezielt der energetisch günstigste Verzögerungsmodus steuern.
- Das Bedienelement kann an eine Getriebesteuereinheit gekoppelt sein, um ein Getriebe bei Erreichen der Ruhestellung aus der ersten Richtung in eine Neutralstellung zu versetzen und so die Kraftübertragung über das Getriebe, insbesondere zwischen dem Fahrwerk und dem Verbrennungsmotor, zu unterbrechen und Energieverluste durch innere Reibung des Verbrennungsmotors zu minimieren oder zusätzlich ein Abschalten des Verbrennungsmotors bei rollendem Fahrzeug zu ermöglichen.
- Um in einer solchen Situation den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu minimieren, kann das Bedienelement an eine Motorsteuereinheit gekoppelt sein, die bei Erreichen der Ruhestellung aus der ersten Richtung den Verbrennungsmotor automatisch aus- (und bei erneuter Betätigung des Bedienelements in der ersten Richtung wieder einschaltet.
- Es kann wenigstens eine Rückstellfeder vorgesehen sein, um das Bedienelement nicht nur aus der ersten, sondern auch aus der zweiten Richtung in die Ruhestellung zurückzustellen, wenn es vom Fahrer freigegeben wird.
- Wenn das zu bedienende Kraftfahrzeug ein PKW oder ein anderes wenigstens vierrädriges Fahrzeug ist, ist das Bedienelement vorzugsweise ein Fahrpedal. Die Erfindung ist aber auch auf andere Formen von Bedienelementen übertragbar, wie etwa auf einen in an sich bekannter Weise am Lenker eines Kraftrades zum Steuern der Antriebsleistung eingesetzten drehbaren Griff, einen Joystick oder ein demselben Zweck dienendes, von Hand schwenkbares Bedienelement eines Behindertenfahrzeugs.
- Einer ersten bevorzugten Ausgestaltung zufolge ist der Freiheitsgrad des Bedienelements ein Schwenkfreiheitsgrad, und das Bedienelement ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet. So kann das Bedienelement durch Drücken auf den ersten Hebelarm, insbesondere mit der Fußspitze, in die erste Richtung und durch Drücken auf den zweiten Hebelarm, insbesondere mit der Ferse, in die zweite Richtung bewegt werden.
- Einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung zufolge weist das Bedienelement eine Aussparung auf, die angeordnet und bemessen ist, um eine Fußspitze eines Fahrers aufzunehmen. So kann das Bedienelement durch Drücken mit der Fußspitze in die erste Richtung und durch Ziehen mit der Fußspitze in die zweite Richtung bewegt werden.
- Um einen vom Fahrer nicht beabsichtigten Wechsel zwischen Beschleunigung und Verzögerung zu vermeiden und um insbesondere ein stabiles antriebsloses Rollen des Fahrzeugs zu ermöglichen, sollte die Ruhestellung von einem Intervall von Pedalstellungen umgeben sein, in dem das Bedienelement ohne Auswirkung auf die Leistung des Antriebs und die Fahrzeugbetriebsgröße bewegbar ist.
- Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, dessen Antriebsleistung durch eine Bedienelementanordnung der oben beschriebenen Art gesteuert ist.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht einer Bedienelementanordnung gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung sowie eine schematische Darstellung eines durch die Bedienelementanordnung gesteuerten Antriebsstrangs eines Fahrzeugs; -
2 eine schematische Ansicht der Bedienelementanordnung der1 aus Fahrerperspektive; -
3 eine schematische Seitenansicht einer Bedienelementanordnung gemäß einer zweiten Ausgestaltung; und -
4 einen exemplarischen Zusammenhang zwischen Bedienelementstellung und Fahrzeugbeschleunigung bzw. - verzögerung. -
1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Bedienelement1 , nämlich ein Fahrpedal, das an einer Stirnwand2 der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs um eine zur Ebene der Fig. senkrechte Achse3 schwenkbar montiert ist. Das Fahrpedal1 ist langgestreckt plattenförmig; seine Abmessungen entsprechen ungefähr dem Fuß4 eines Fahrers, der von der Ferse5 bis zu den Zehen6 auf dem Fahrpedal1 Platz finden soll. - Ein von der Achse
3 auf die Platte des Fahrpedals1 gefälltes Lot7 gliedert das Fahrpedal1 in ein oberes Teil8 und ein unteres Teil9 , die jeweils Arme eines um die Achse3 schwenkbaren zweiarmigen Hebels bilden. Die zwei Hebelarme ermöglichen es dem Fahrer, das Fahrpedal1 willkürlich in zwei entgegengesetzte Richtungen um die Achse3 zu schwenken, indem entweder mit dem Vorderfuß oder mit der Ferse5 Druck auf das Fahrpedal1 ausgeübt wird. - An der Unterkante des Fahrpedals
1 ist eine Krempe10 abgewinkelt, auf der die Ferse5 ohne Kontakt mit dem Boden11 der Fahrgastzelle ruht. - Eine Ruhestellung des Fahrpedals
1 ist durch wenigstens eine Feder12 , z.B. eine sich entlang der Achse3 erstreckende Torsionsfeder, oder, wie in1 skizziert, einander entgegenwirkende Schraubenfedern, festgelegt. - Die Stellung des Fahrpedals
1 kann in üblicher Weise mechanisch, z.B. über eine Gelenkstange13 , an eine (nicht dargestellte) Drosselklappe übertragen oder durch einen geeignet platzierten Sensor14 erfasst und an ein an sich bekanntes Motor- und Getriebesteuergerät15 übertragen werden, um die Leistung eines das Fahrzeug antreibenden Motors19 zu steuern. Bei diesem Motor19 kann es sich sowohl um einen Verbrennungs-, als auch um einen Elektromotor handeln. - Wenn der Motor
19 ein Elektromotor ist, dann ist er in der Ruhestellung des Fahrpedals1 ausgeschaltet. Wenn der Motor 19ein Verbrennungsmotor ist, kann er in der Ruhestellung ebenfalls ausgeschaltet oder mit minimaler Leistung bei einer Leerlaufdrehzahl in Betrieb sein. - Wenn der Fahrer durch Druck mit dem Vorderfuß das Fahrpedal
1 aus der Ruhestellung im Gegenuhrzeigersinn auslenkt, dann ist die resultierende Leistung des Motors19 in an sich bekannter Weise umso höher, je größer die Auslenkung ist. Bei dieser Auslenkung nähert sich das obere Teil8 des Fahrpedals1 der Stirnwand2 , während sich das untere Teil9 von ihr entfernt. Da die Ferse5 durch die Krempe10 vom Boden11 ferngehalten ist, ist dies ohne Schleifen der Ferse5 auf dem Boden11 möglich. - Wenn der Fahrer in von einem herkömmlichen Fahrpedal gewohnter Weise „den Fuß vom Gas nimmt“, indem er, ohne die Ferse
5 zu bewegen, den Vorderfuß zu sich heranzieht, dann wirkt kein Druck mehr auf das obere Teil8 des Fahrpedals1 ; stattdessen liegt aber ein Teil des Gewichts des Unterschenkels des Fahrers auf dem unteren Teil9 und unterstützt zunächst die von den Federn12 angetriebene Rückstellbewegung in die Ruhestellung und anschließend eine Auslenkung des Fahrpedals1 über die Ruhestellung hinaus im Uhrzeigersinn. - Diese Auslenkung wird vom Sensor
14 erfasst und veranlasst das Steuergerät15 im Falle eines Verbrennungsmotors, diesen durch Öffnen einer Kupplung20 von einem Getriebe21 des Fahrzeugs abzukoppeln, eventuell auch, ihn auszuschalten, und, wenn die Auslenkung über die Ruhestellung hinausgeht, eine mit dem Antriebsstrang verbundene elektrische Maschine22 als Generator zu betreiben, um dadurch das Fahrzeug zu verzögern. Indem ein Erregerstrom der elektrischen Maschine22 abhängig von der Auslenkung des Fahrpedals1 gesteuert wird, kann analog zum Verhalten eines herkömmlichen Bremspedals eine mit der Auslenkung des Fahrpedals1 zunehmende Verzögerung des Fahrzeugs realisiert werden. - Ein Bremspedal kann in üblicher Weise neben dem Fahrpedal
1 angeordnet sein, um anstelle des Fahrpedals1 mit dem rechten Fuß des Fahrers betätigt zu werden. In einer Verkehrssituation, in der der Fahrer bei einer herkömmlichen Fahrpedalanordnung den Fuß vom Fahrpedal1 zur Seite über das Bremspedal schwenken würde, um wenn nötig sofort bremsen zu können, hat er mit der erfindungsgemäßen Fahrpedalanordnung die Möglichkeit, durch Ruhenlassen der Ferse5 auf dem unteren Teil9 des Fahrpedals1 oder durch gezieltes Treten mit der Ferse das Fahrzeug mehr oder weniger stark zu verzögern, indem Bewegungsenergie des Fahrzeugs in später wieder nutzbare elektrische Energie umgewandelt wird. - Für Fälle, in denen eine solche Verzögerung unerwünscht ist, kann, wie in
2 zu sehen, neben dem unteren Teil9 und unterhalb des Bremspedals16 eine Auflagefläche17 vorgesehen sein, die in der Ruhestellung mit dem Fahrpedal1 bündig ist. Wenn der Fahrer seine Ferse5 nicht voll auf dem unteren Teil9 platziert, sondern teilweise überlappend mit der Auflagefläche17 , dann kann er, wenn er den Vorderfuß vom oberen Teil des Fahrpedals1 abhebt, dessen Schwenken über die Ruhestellung hinaus verhindern, da, sobald die Ruhestellung erreicht ist, die Auflagefläche17 das Gewicht der Ferse trägt. - Alternativ kann über die Gelenkstange
13 das Fahrpedal1 an einen Bremszylinder23 gekoppelt sein, um im Falle einer Auslenkung aus der Ruhestellung im Gegenuhrzeigersinn, d.h. durch Treten mit der Ferse, Bremsen24 an den Rädern25 des Fahrzeugs zu aktivieren. In der in1 gezeigten Ausgestaltung ist die Gelenkstange13 an einer Stelle26 unterbrochen, an der sich Anschlagflächen druck- aber nicht zugübertragend gegenüberliegen. Bei Auslenkung des Fahrpedals im Uhrzeigersinn rücken die Anschlagflächen auseinander; bei Auslenkung entgegen dem Uhrzeigersinn berühren sie einander und übertragen Druck auf den Bremszylinder23 , wodurch die Bremsen24 betätigt werden. -
3 zeigt in einer zu1 analogen Seitenansicht eine Fahrpedalanordnung gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Die Achse3 des Fahrpedals1 verläuft hier in etwa in Höhe des Bodens11 der Fahrgastzelle, einen zweiten Hebelarm, auf den der Fahrer mit dem Fuß Druck ausüben kann, um das Fahrpedal1 über die Ruhestellung hinaus im Uhrzeigersinn zu schwenken, gibt es hier nicht. Die Ferse5 des Fahrers kann daher wie bei einem herkömmlichen Fahrpedal unmittelbar auf dem Boden11 ruhen, ohne die Bewegung des Fahrpedals1 zu behindern. - Eine Feder
12 ist angeordnet und dimensioniert, um das Fahrpedal1 in der Ruhestellung zu halten bzw. es aus einer ausgelenkten Stellung in die Ruhestellung zurückzuführen, wenn keine äußere Kraft auf das Fahrpedal1 wirkt. Diese Feder12 kann z.B. eine Schraubenfeder sein, die, je nachdem in welche Richtung das Fahrpedal1 ausgelenkt ist, entweder unter Druck- oder Zugspannung steht. - Um trotz fehlendem zweitem Hebelarm eine Schwenkbewegung des Fahrpedals
1 im Uhrzeigersinn willkürlich antreiben zu können, ist das Fahrpedal1 hier an seinem oberen Ende mit einer Aussparung18 versehen, in der die Fußspitze des Fahrers Platz findet, wenn die Ferse5 am unteren Ende des Fahrpedals1 auf dem Boden11 ruht, und die es ihm ermöglicht, zusammen mit der Fußspitze auch das obere Ende des Fahrpedals1 zu sich heranzuziehen und dadurch in gleicher Weise wie oben beschrieben eine Verzögerung des Fahrzeugs durch Umwandlung von kinetischer in elektrische Energie herbeizuführen. - Die Aussparung
18 sollte zur Seite hin offen sein, um ohne Bewegung der Ferse5 ein Herausschlüpfen der Fußspitze aus der Aussparung und ihre Platzierung über dem Bremspedal16 zu ermöglichen. So hat der Fahrer die Wahl, ob er in einer Verkehrssituation, in der er damit rechnet, Bremsen zu müssen, vorbeugend rekuperativ verzögert, indem er das Fahrpedal1 zu sich heranzieht, oder ob er das Fahrpedal1 freigibt und dadurch das Fahrzeug ohne Antrieb, aber auch ohne rekuperative Verzögerung rollen lässt und den Fuß über dem Bremspedal16 platziert, um bei Bedarf schnell und eventuell heftiger bremsen zu können, als dies im Rekuperationsbetrieb möglich ist. -
4 zeigt in Diagrammform einen bevorzugten Zusammenhang zwischen der Auslenkung a des Fahrpedals und der Antriebsleistung P, wobei eine positive Leistung für eine Beschleunigung des Fahrzeugs, eine negative für Verzögerung steht. Innerhalb eines Intervalls [α-, α+] um die Ruhestellung α=0 ist die Leistung P=0. Wenn die Auslenkung im Gegenuhrzeigersinn über α+ hinausgeht, bewirkt in an sich bekannter Weise eine zunehmende Auslenkung eine Zunahme der Antriebsleistung P. Analog dazu nimmt im Falle einer Auslenkung im Uhrzeigersinn über α- hinaus eine zunehmende Auslenkung auch eine zunehmende Verzögerung durch die rekuperierende elektrische Maschine, allerdings ist diese (sofern nicht durch eine geschwindigkeitsabhängige Erregung der Maschine kompensiert) proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit, so dass die Steigungen der Kurve im rechten und im linken Teil des Diagramms unterschiedlich sein können. - Durch das Intervall [α-, α+] ist sichergestellt, dass nicht vom Fahrer unbeabsichtigte Schwankungen der Pedalstellung um die Ruhestellung zu einem nutzlosen Umschalten zwischen Beschleunigung und Rekuperationsbetrieb führen. Des Weiteren kann das Intervall genutzt werden, um in dem Fall, dass der Antriebsmotor ein Verbrennungsmotor ist, die Kupplung zu öffnen, wenn die Auslenkung des Fahrpedals unter α+ abnimmt, und mit geringer Verzögerung, bei Unterschreitung einer weiteren Schwelle der Auslenkung α, den Antriebsmotor auszuschalten.
- Einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung zufolge kann das Bedienelement in einem durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Kraftfahrzeug auch zur Steuerung der Motorbremse eingesetzt werden, indem das Steuergerät
15 die Kupplung zwischen Verbrennungsmotor und Fahrwerk öffnet, wenn das Fahrpedal1 die Ruhestellung erreicht, sie aber wieder schließt, wenn es aus der Ruhestellung in eine beliebige Richtung ausgelenkt wird. So kann der Fahrer, indem er das Fahrpedal1 freigibt und es unter dem Einfluss der Feder12 in die Ruhestellung zurückkehrt, das Fahrzeug bei offener Kupplung frei rollen lassen. Lenkt er es aus der Ruhestellung im Uhrzeigersinn aus, wird die Kupplung geschlossen, und die Motorbremswirkung setzt ein. - Wenn der Fahrer durch Treten mit der Ferse oder Ziehen mit der Fußspitze das Fahrpedal
1 schnell durch die Ruhestellung hindurchbewegt, kann das Öffnen der Kupplung unterbunden werden, so dass das Fahrzeug, wie von einem manuellen Schaltgetriebe gewohnt, unmittelbar zwischen Schubbetrieb und Motorbremsbetrieb wechselt. - Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Bedienelement
- 2
- Stirnwand
- 3
- Achse
- 4
- Fuß
- 5
- Ferse
- 6
- Zehen
- 7
- Lot
- 8
- oberes Teil
- 9
- unteres Teil
- 10
- Krempe
- 11
- Boden
- 12
- Feder
- 13
- Gelenkstange
- 14
- Sensor
- 15
- Motor- und Getriebesteuergerät
- 16
- Bremspedal
- 17
- Auflagefläche
- 18
- Aussparung
- 19
- Motor
- 20
- Kupplung
- 21
- Getriebe
- 22
- Elektrische Maschine
- 23
- Bremszylinder
- 24
- Bremse
- 25
- Rad
- 26
- unterbrochene Stelle
Claims (11)
- Bedienelementanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Bedienelement (1) und einem eine Bewegung des Bedienelements (1) in einem Freiheitsgrad führenden Lager (3), bei dem das Bedienelement (1) aus einer Ruhestellung (α=0) in eine erste Richtung (a>0) auslenkbar ist, um die Leistung eines Antriebs des Kraftfahrzeugs zu steuern, und in eine zur ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung (a<0) auslenkbar ist, um eine von der Leistung verschiedene Fahrzeugbetriebsgröße zu steuern.
- Bedienelementanordnung nach
Anspruch 1 , bei dem die Fahrzeugbetriebsgröße eine Bremsverzögerung des Fahrzeugs ist. - Bedienelementanordnung nach
Anspruch 1 , bei dem die Fahrzeugbetriebsgröße das Ausmaß der Rückgewinnung von Bewegungsenergie ist. - Bedienelementanordnung nach
Anspruch 1 , bei dem die Fahrzeugbetriebsgröße die Aktivität oder Inaktivität einer Motorbremse ist. - Bedienelementanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , bei dem das Bedienelement (1) an ein Getriebesteuergerät (15) gekoppelt ist, um ein Getriebe (21) bei Erreichen der Ruhestellung aus der ersten Richtung in eine Neutralstellung zu versetzen oder eine Kupplung (20) zu öffnen. - Bedienelementanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , bei dem der Antrieb ein Verbrennungsmotor (19) ist und das Bedienelement (1) an ein Motorsteuergerät (15) gekoppelt ist, um bei Erreichen der Ruhestellung (α=0) aus der ersten Richtung (a>0) den Verbrennungsmotor (19) auszuschalten. - Bedienelementanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einer Rückstellfeder (12) zum Rückstellen des Bedienelements (1) in die Ruhestellung (α=0) aus der ersten und der zweiten Richtung.
- Bedienelementanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Freiheitsgrad ein Schwenkfreiheitsgrad ist und das Bedienelement (1) als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist.
- Bedienelementanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bedienelement (1) eine Aussparung (18) aufweist, die angeordnet und bemessen ist, um eine Fußspitze eines Fahrers aufzunehmen.
- Bedienelementanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ruhestellung (α=0) von einem Intervall ([α-, α+]) umgeben ist, in dem das Bedienelement (1) ohne Auswirkung auf die Leistung des Antriebs und auf die Fahrzeugbetriebsgröße bewegbar ist.
- Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor (19), dessen Antriebsleistung durch eine Bedienelementanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis10 gesteuert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018000872.0A DE102018000872B4 (de) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Bedienelementanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018000872.0A DE102018000872B4 (de) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Bedienelementanordnung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018000872A1 true DE102018000872A1 (de) | 2019-08-08 |
DE102018000872B4 DE102018000872B4 (de) | 2023-01-05 |
Family
ID=67308351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018000872.0A Active DE102018000872B4 (de) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Bedienelementanordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018000872B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020102400A1 (de) | 2020-01-31 | 2021-08-05 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Elektrofahrzeug mit einer Rekuperationsvorrichtung, Fahrpedal für ein Elektrofahrzeug und Verfahren zur Einstellung des Rekuperationsgrads |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009054872A1 (de) * | 2009-12-17 | 2011-06-22 | ZF Friedrichshafen AG, 88046 | Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben desselben |
DE102011088312A1 (de) * | 2011-12-12 | 2013-06-13 | Robert Bosch Gmbh | Verzögerung und Beschleunigen eines Elektrofahrzeugs mit einem Fahrpedal |
DE102014012359B3 (de) * | 2014-08-25 | 2015-11-19 | Lazarov Veselin | Bifunktionales Pedal |
DE102015212928A1 (de) * | 2015-07-10 | 2017-01-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs und Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug |
-
2018
- 2018-02-02 DE DE102018000872.0A patent/DE102018000872B4/de active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009054872A1 (de) * | 2009-12-17 | 2011-06-22 | ZF Friedrichshafen AG, 88046 | Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben desselben |
DE102011088312A1 (de) * | 2011-12-12 | 2013-06-13 | Robert Bosch Gmbh | Verzögerung und Beschleunigen eines Elektrofahrzeugs mit einem Fahrpedal |
DE102014012359B3 (de) * | 2014-08-25 | 2015-11-19 | Lazarov Veselin | Bifunktionales Pedal |
DE102015212928A1 (de) * | 2015-07-10 | 2017-01-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs und Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020102400A1 (de) | 2020-01-31 | 2021-08-05 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Elektrofahrzeug mit einer Rekuperationsvorrichtung, Fahrpedal für ein Elektrofahrzeug und Verfahren zur Einstellung des Rekuperationsgrads |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102018000872B4 (de) | 2023-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60119725T2 (de) | Fahrpedal mit bremswirkung | |
DE102016214956B4 (de) | Fahrzeugpedalvorrichtung | |
DE4437322B4 (de) | Motorbremse bei einem fahrergesteuerten Fahrzeug mit Elektromotor | |
WO2007006442A1 (de) | Antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug | |
DE19921552C2 (de) | Betätigungspedal für die Bremsanlage eines Straßenfahrzeuges | |
DE3143666A1 (de) | "stelleinrichtung zur beeinflussung der motorleistung eines kraftfahrzeuges" | |
DE102017211342B4 (de) | Bremskraftverstärkereinrichtung mit Aktuatorhebel | |
DE102018000872A1 (de) | Bedienelementanordnung | |
DE112008002174T5 (de) | Fahrtregelungssystem und -verfahren für ein Fahrzeug | |
DE102009021662A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem rekuperativen Bremssystem | |
DE2715763A1 (de) | Fussbetriebene vorrichtung zur steuerung von drosselklappe und bremswirkung in motorfahrzeugen | |
DE19734784C2 (de) | Kupplungspedalanschlagkonstruktion | |
EP3564085B1 (de) | Verfahren und system zum einstellen eines fahrbetriebs eines fahrzeugs | |
DE1203624C2 (de) | Anordnung zum verhindern des blockierens eines fahrzeugrades bei einem bremsvorgang | |
DE102015212928A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs und Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug | |
DE102008023162A1 (de) | Fahrzeug mit Hybridantrieb | |
DE10216317A1 (de) | Fahrgeschwindigkeitssteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug | |
DE202017104335U1 (de) | Bremskraftverstärkereinrichtung mit Aktuatorhebel | |
WO2020224929A1 (de) | Verfahren und system zur unterstützung eines fahrers beim betrieb eines fahrzeuges | |
DE102012202313A1 (de) | Pedalanordnung mit simulierter progressiver Kraft-Weg-Kennlinie für Pedal | |
DE3331597A1 (de) | Vorrichtung zum reduzieren des bremsmomentes von brennkraftmaschinen in kraftfahrzeugen | |
DE10106709A1 (de) | Pedal | |
DE10228652B4 (de) | Steuerorgan zur Betätigung durch den Fahrer eines Kraftfahrzeugs | |
DE1455804A1 (de) | Betaetigungseinrichtung fuer eine mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe kombinierte Antriebsmaschine zum Treiben und Bremsen,insbesondere bei Fahrzeugen | |
EP2546116A1 (de) | Bremssystem für ein Fahrzeug |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: STELLANTIS AUTO SAS, FR Free format text: FORMER OWNER: PSA AUTOMOBILES SA, POISSY, FR |