DE10259486A1

DE10259486A1 - Aktives Fahrpedalmodul

Info

Publication number: DE10259486A1
Application number: DE2002159486
Authority: DE
Inventors: Jakob Unterforsthuber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: DE10259486B4

Abstract

Fahrpedalmodul für Fahrzeuge mit einer in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeugs veränderbaren Pedalkraftkennlinie, wobei die Pedalkraftkennlinie bei abgeschaltetem Fahrzeugmotor, ausgehend von einer unbetätigten Stellung des Fahrpedals, einen ersten Kraftanstieg auf ein lokales Maximum und daran anschließend einen Kraftabfall auf ein lokales Minimum aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein aktives Fahrpedalmodul für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Fahrzeugen mit einer „Motor-Stopp-Automatik" schaltet der Verbrennungsmotor nach einer vorgegebenen Zeit, zum Beispiel zwei Sekunden, nachdem das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist, ab. Durch Betätigen des Fahrpedals wird der Motor automatisch gestartet und das Fahrzeug setzt sich entsprechend der Fahrervorgabe in Bewegung.

Bei bekannten Systemen ist es für den Fahrer nicht möglich, den „Motorstart" von der Anfahrbewegung zu trennen. Im bestimmten Situationen wäre es jedoch hilfreich und für vorsichtige Fahrer beruhigend, wenn es die Möglichkeit gäbe, auf einfache Weise den Motor zu starten ohne sofort Vortrieb zu erzeugen. Beispielsweise ist bei Abbiegevorgängen oder beim Einfädeln aus dem Stand in den fließenden Verkehr ein spontanes Ansprechverhalten erforderlich. Eine Verzögerung durch den Motorstartvorgang ist hier eher nachteilig. Selbst wenn dieser Nachteil nur subjektiv wahrgenommen wird, ist es für einen vorsichtigen Fahrer beruhigend zu wissen, dass der Motor läuft und nicht gleich wieder stehen bleibt.

Bei einer herkömmlichen Motor-Stopp-Automatik tritt ein weiterer Nachteil auf. Um nicht ungewollt loszufahren, darf der Fahrer den „Gasfuß" nur ganz sanft auf das Fahrpedal auflegen ohne es zu betätigen. Der Fahrer muss den Fuß dabei in einer verkrampften, relativ anstrengenden Position halten. Besser wäre eine Ansprechkraft am Fahrpedal in einer Größenordnung, die es dem Fahrer erlaubt, den Fuß entspannt an der Pedalplatte abzulegen, ohne dass die Pedalplatte unbeabsichtigt durchgedrückt wird. Eine derartige Auslegung der Fahrpedalcharakteristik führt jedoch zu einem schlechten, nicht akzeptablem Pedalgefühl.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrpedalmodul für Fahrzeuge zu schaffen, das komfortabel ist und eine hohe Bediensicherheit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung geht von einem Fahrpedalmodul für Fahrzeuge aus, bei dem die Pedalkraftkennlinie in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeugs veränderbar ist. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Pedalkraftkennlinie, bei abgeschaltetem Motor ausgehend von einer unbetätigten Stellung des Fahrpedals einen ersten Kraftanstieg auf ein lokales Maximum und daran anschließend einen Kraftabfall auf ein lokales Minimum aufweist. Das lokale Kraftmaximum kann so gewählt sein, dass der Fahrer seinen Gasfuß auf der Pedalplatte aufgesetzt lassen kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Fahrpedal unbeabsichtigt weiter durchgedrückt wird.

Vorzugsweise kann bei abgeschaltetem Fahrzeugmotor durch Betätigen des Fahrpedals und durch Überdrücken des mindestens einen lokalen Pedalkraftmaximums ein Startsignal zum Starten des Fahrzeugmotors erzeugt werden. Ein unbeabsichtigtes Starten des Fahrzeugmotors wird somit verhindert, da der Fahrer zunächst das lokale Kraftmaximum überwinden muss, was eine vorgegebene Mindestkraft erfordert und somit nur ganz bewusst erfolgt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Fahrpedalmodul so konzipiert, dass die Pedalkraftkennlinie im Anschluss an das lokale Minimum einen zweiten Kraftanstieg und daran anschließend einen stetig ansteigenden „Vorwärtsast" aufweist. Bei der Bewegung des Fahrpedals auf dem Vorwärtsast kann das Fahrzeug beschleunigt werden. Vorteilhafterweise weist der Vorwärtsast der Pedalkraftkennlinie einen flacheren Anstieg auf als der beim Anfahren nach dem Motorstart zu überwindende zweite Kraftanstieg.

Aus Sicherheitsgründen kann vorgesehen sein, dass das Startsignal zum Starten des Motors erst beim „Überdrücken" des zweiten Kraftanstiegs oder am Beginn des Vorwärtsasts erzeugt wird.

Vorzugsweise weist die Pedalkraftkennlinie im Bereich nach dem zweiten Kraftanstieg eine Hysterese auf. Unter „Hysterese" ist zu verstehen, dass die zum Weiterdrücken des Fahrpedals erforderliche Pedalkraft größer ist als die Pedalkraft, bei deren Unterschreiten sich das Fahrpedal zurückbewegt.

Im folgenden wir die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine herkömmliche Pedalkraftkennlinie eines Fahrpedalmoduls; und
2 eine Pedalkraftkennlinie gemäß der Erfindung.
1 zeigt eine herkömmliche Pedalkraftkennlinie, bei der. die Fahrpedalkraft über dem Pedalwinkel aufgetragen ist. Nach Überdrücken einer vorgegebenen Ansprechkraft F₁ kann das Fahrpedal niedergedrückt werden. Beim Niederdrücken des Fahrpedals ist die Fahrpedalkraft mit dem Fahrpedalwinkel funktional entsprechend einer Kurve verknüpft, die im folgenden als „Vorwärtsast" 1 bezeichnet wird. Beim Zurückbewegen des Fahrpedals ist die Fahrpedalkraft mit dem Fahrpedalwinkel funktional entsprechend einer Kurve verknüpft, die im folgenden als Rückwärtsast 2 bezeichnet wird. Der Vorwärtsast 1 und der Rückwärtsast 2 haben einen Abstand voneinander. Das heißt, die Pedalkraftkennlinie weist eine Hystere auf.
2 zeigt eine Pedalkraftkennlinie gemäß der Erfindung. Bei abgeschaltetem Fahrzeugmotor weist die Pedalkraftkennlinie ausgehend von einer unbetätigten Stellung des Fahrpedals, welcher der Fahrpedalwinkel „Null" entspricht, einen ersten Kraftanstieg 3 auf ein lokales Kraftmaximum 4 auf. Hieran schließt sich ein Kraftabfall 5 auf einen im folgenden als „lokales Minimum" 6 bezeichneten Kraftbereich an. An den Bereich des lokalen Minimums 6 schließt sich ein zweiter Kraftanstieg 7 an. Der Kraftanstieg 7 schließlich geht in den „normalen" Vorwärtsast 1 der Pedalkraftkennlinie über. Beim Zurückbewegen des Fahrpedals ist die Fahrpedalkraft mit dem Fahrpedalwinkel entsprechend dem Rückwärtsast 2 verknüpft.
Wenn der Fahrzeugmotor abgeschaltet ist, ist es vorteilhaft, wenn der Fahrer seinen Gasfuß auf dem Fahrpedal aufsitzen lassen kann, ohne dass das Fahrpedal unbeabsichtigt weiter durchgedrückt wird. Dies wird durch das lokale Maximum 4 erreicht. Die dem lokalen Maximum entsprechende Pedalkraft ist nämlich größer als die üblicherweise beim Aufsetzen des Fußes vom Fahrer ausgeübte Kraft.
Zum Starten des Motors braucht der Fahrer lediglich das lokale Maximum 4 zu überdrucken, was zu einem Abfall der Fahrpedalkraft auf das lokale Minimum 6 führt. Hierdurch wird ein Startsignal zum Starten des Fahrzeugmotors erzeugt. Das Überdrücken erfordert eine etwas größere, dem lokalen Maximum entsprechende Pedalkraft, die somit bewusst und nicht etwa unbeabsichtigt aufgebracht wird. Wenn der Fahrer das Fahrpedal weiter durchdrückt und den Kraftanstieg 7 „überdrückt" kann das Fahrzeug in Bewegung gesetzt werden.
Bei laufendem Motor kann vorgesehen sein, dass das Maximum 4 und das Minimum 6 „ausgeblendet" werden und der Vorwärtsast entsprechend dem gestrichelt dargestellten Abschnitt 8 verlängert ist.

Claims

Fahrpedalmodul für Fahrzeuge mit einer in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeugs veränderbaren Pedalkraftkennlinie, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalkraftkennlinie bei abgeschaltetem Fahrzeugmotor ausgehend von einer unbetätigten Stellung des Fahrpedals einen ersten Kraftanstieg (3) auf ein lokales Maximum (4) und daran anschließend einen Kraftabfall (5) auf ein lokales Minimum (6) aufweist.
Fahrpedalmodul nach Anspruch 1, wobei durch Betätigen des Fahrpedals und durch Überdrücken mindestens des lokalen Maximums (4) der Pedalkraftkennlinie ein Startsignal zum Starten des Fahrzeugmotors erzeugt wird.
Fahrpedalmodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Pedalkraftkennlinie im Anschluss an das lokale Minimum (6) einen zweiten Kraftanstieg (7) und daran anschließend einen stetig ansteigenden Vorwärtsast (1) aufweist, wobei der Vorwärtsast (1) zum Beschleunigen des Fahrzeugs vorgesehen ist und einen flacheren Anstieg aufweist als der zweite Kraftanstieg (7).
Fahrpedalmodul nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das Startsignal erst beim Überdrücken des zweiten Kraftanstiegs (7) erzeugt wird.
Fahrpedalmodul nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Pedalkraftkennlinie im Bereich nach dem zweiten Kraftanstieg (7) eine Hysterese aufweist, derart, dass die zum Weiterdrücken des Fahrpedals erforderliche Pedalkraft größer ist als die Pedalkraft, bei deren Unterschreiten sich das Fahrpedal zurückbewegt.
Fahrpedalmodul nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei nach dem Start des Fahrzeugmotors die Pedalkraftkennlinie über den gesamten Stellweg des Fahrpedals durch den extremwertfreien, stetig ansteigenden Vorwärtsast und einen extremwertfreien, stetig abfallenden Rückwärtsast gebildet ist.