DE10332204A1

DE10332204A1 - Manuell zu betätigende Tempomateinheit für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10332204A1
Application number: DE2003132204
Authority: DE
Inventors: Kai Dipl.-Ing. Visel
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2005-02-03
Also published as: WO2005007443A1

Abstract

Eine manuell zu betätigende Tempomateinheit für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Stellglied, das zur Variierung der Sollgeschwindigkeit aus einer Neutralstellung in mindestens zwei verschiedene Geschwindigkeitsänderungspositionen zu verstellen ist. Den Geschwindigkeitsänderungspositionen sind unterschiedlich hohe Geschwindigkeitsänderungsraten zugeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine manuell zu betätigende Tempomateinheit für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Mittels einer derartigen Tempomateinheit, die beispielsweise in der Druckschrift DE 195 09 494 C2 beschrieben wird, ist die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine vom Fahrer einstellbare Sollgeschwindigkeit selbsttätig einzustellen. Der Fahrer hat hierbei die Möglichkeit, über ein am Lenkrad angeordnetes Stellglied die Fahrzeugsollgeschwindigkeit ausgehend von der aktuellen Istgeschwindigkeit um einen inkrementellen Betrag zu erhöhen oder abzusenken. Dieser Wert der Fahrzeugsollgeschwindigkeit wird einer Regel- und Steuereinheit zugeführt, die motorische Baukomponenten, insbesondere die Kraftstoffzufuhr und die Luftzufuhr in der Weise regelt, dass die gewünschte Sollgeschwindigkeit selbsttätig eingehalten wird. Das Stellglied, über dessen Betätigung die Fahrzeugsollgeschwindigkeit inkrementell änderbar ist, ist üblicherweise als ein in zwei entgegengesetzte Richtungen verschwenkbarer Stellhebel ausgebildet, wobei jede Schwenkrichtung einer Geschwindigkeitsänderungsrichtung zum Beschleunigen bzw. Verzögern des Fahrzeuges entspricht. Wird der Stellhebel vom Fahrer in einer der beiden Geschwindigkeitsänderungsrichtungen ausgelenkt gehalten, wo wird in Abhängigkeit von der Zeitdauer der Betätigung des Stellhebels eine entsprechend größere Geschwindigkeitsänderung gegenüber der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt.
Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung das Problem zugrunde, den Komfort und die Handhabung einer Tempomateinheit für ein Kraftfahrzeug zu verbessern.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Das Stellglied der erfindungsgemäßen Tempomateinheit ist in zumindest zwei unterschiedliche Geschwindigkeitsänderungspositionen zu verstellen, denen unterschiedlich hohe Geschwindigkeitsänderungsraten zugeordnet sind. Dies eröffnet die Möglichkeit, je nach gewünschter Geschwindigkeitsänderungsrate das Stellglied in die jeweils zugeordnete Geschwindigkeitsänderungsposition zu verstellen, wodurch die Fahrzeugsollgeschwindigkeit mit dem jeweils gewünschten Änderungsmaß einstellbar ist. Der Bedienkomfort wird hierdurch erheblich verbessert, da der Fahrer für den Fall, dass eine größere Beschleunigung bzw. Verzögerung auf den gewünschten Sollwert der Geschwindigkeit gewünscht ist, diejenige Stellgliedposition wählen kann, in der eine höhere Geschwindigkeitsänderungsrate einstellbar ist, wohingegen für ein sanfteres Beschleunigen bzw. Verzögern die Verstellung des Stellgliedes in die Geschwindigkeitsänderungsposition mit geringerer Änderungsrate ausreicht.
Zweckmäßig ist über das Stellglied sowohl eine Beschleunigung als auch eine Verzögerung der Fahrzeuggeschwindigkeit einzustellen. Grundsätzlich ist es aber ausreichend, nur eine Stellrichtung zuzulassen, insbesondere eine Beschleunigung. Sowohl der Beschleunigungsrichtung als auch der Verzögerungsrichtung können jeweils zumindest zwei Geschwindigkeitsände rungspositionen des Stellglieds mit unterschiedlichen Geschwindigkeitsänderungsraten zugeordnet sein.
Der Übergang zwischen den unterschiedlichen Beschleunigungs- oder Verzögerungsstufen kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich erfolgen. Im Falle eines diskontinuierlichen Überganges sind die Geschwindigkeitsänderungspositionen voneinander abgegrenzt und weist jede Geschwindigkeitsänderungsposition genau eine Geschwindigkeitsänderungsrate auf, so dass aufeinander folgende Geschwindigkeitsänderungspositionen treppenförmige Geschwindigkeitsänderungsraten besitzen. Zwei benachbarte Geschwindigkeitsänderungspositionen können über einen Druckpunkt separiert sein, welcher bei der Überführung des Stellhebels von einer in die nächste Geschwindigkeitsänderungsposition zu überwinden ist. Bei Überschreiten des Druckpunktes wird dem Fahrer angezeigt, dass die aktuelle Geschwindigkeitsänderungsposition des Stellhebels verlassen wird.
Alternativ oder kumulativ ist es auch möglich, die Geschwindigkeitsänderungspositionen kontinuierlich zu verändern und hierbei eine ebenfalls kontinuierlich sich ändernde Geschwindigkeitsänderungsrate einzustellen. In einfachster Ausführung wird dies dadurch erreicht, dass die Position des Stellgliedes kontinuierlich in eine Richtung verändert werden kann und jeder aktuellen Position des Stellgliedes genau eine Geschwindigkeitsänderungsrate zugeordnet ist. Es ist aber auch möglich, inkrementelle Geschwindigkeitsänderungspositionen des Stellhebels zuzulassen, die beispielsweise über einen Druckpunkt separiert sind, wobei innerhalb einer Geschwindigkeitsänderungsposition eine kontinuierlich sich ändernde Geschwindigkeitsänderungsrate möglich ist, indem beispielsweise der Stellhebel in eine zweite Bewegungsrichtung verstellt wird, welche von der ersten Bewegungsrichtung unabhängig ist, oder indem das Stellglied mehrere, voneinander unabhängig zu betätigende Stelleinheiten umfasst, die jeweils separat einstellbar sind. Eine stufenlose Regelung der Geschwindigkeitsänderungsrate wird vorteilhaft über einen kontinuierlich ansteigenden Widerstand im Stellglied erzeugt, wobei die Geschwindigkeitsänderungsrate mit dem Widerstand im Stellglied ansteigt.
Für eine optimale Regelung der Verzögerung des Fahrzeuges kann es vorteilhaft sein, die Tempomateinheit mit der Ansteuerung der Fahrzeugbremse zu koppeln, indem im Falle einer manuell einzustellenden Fahrzeugverzögerung ein Stellsignal generiert wird, welches einer Regel- und Steuereinheit zugeführt wird, über die die Fahrzeugbremse einzustellen ist. Die selbsttätige Einstellung der Fahrzeugbremse erfolgt insbesondere zusätzlich zu motorischen Maßnahmen zur Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei bevorzugt die Geschwindigkeit zunächst über eine reduzierte Luft- und Kraftstoffzufuhr eingestellt und die Fahrzeugbremse erst für den Fall betätigt wird, dass die Beeinflussung über die Luft- und Kraftstoffzufuhr für eine gewünschte Geschwindigkeitsänderungsrate nicht ausreicht.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Tempomateinheit für ein Kraftfahrzeug,
2 ein als Stellhebel ausgeführtes Stellglied der Tempomateinheit in unterschiedlichen Geschwindigkeitsänderungspositionen.
Der in 1 dargestellten Tempomateinheit 1 ist ein als Stellhebel 2 ausgebildetes Stellglied zugeordnet, welches sich am Lenkrad 3 eines Kraftfahrzeuges befindet und an der Längssäule schwenkbar befestigt ist. Lenkbewegungen, welche über das Lenkrad 3 aufgebracht werden, werden über ein Lenkgestänge 4 auf die lenkbaren Fahrzeugräder übertragen. Zur selbsttägigen Einhaltung einer gewünschten Fahrzeugsollgeschwindigkeit v_soll ohne Betätigung eines Fahr- bzw. Beschleunigungspedales im Kraftfahrzeug kann die Tempomateinheit aktiviert und in der Tempomateinheit die gewünschte Sollgeschwindigkeit v_soll vorgegeben werden. Hierfür wird der Stellhebel 2 der Tempomateinheit – wie in Pfeilrichtung „+" oder "–" dargestellt – aus einer Mittellage bzw. Neutralposition verschwenkt, wodurch die Tempomateinheit einerseits aktiviert und andererseits ein Geschwindkeitsinkrement Δv generiert wird, um das sich die einzustellende Fahrzeugsollgeschwindigkeit v_soll gegenüber der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v_ist unterscheidet. Das Geschwindigkeitsinkrement Δv wird einer Regel- und Steuereinheit 5 des Kraftfahrzeuges zugeführt, in der das Geschwindigkeitsinkrement Δv zu der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v_ist addiert wird, um die einzustellende Fahrzeugsollgeschwindigkeit v_soll zu erhalten: vsoll = vist + Δv.
Die Fahrzeugsollgeschwindigkeit v_soll dient als Soll- bzw. Stellsignal und wird der Einstellung der Kraftstoffeinspritzung sowie der Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine zugrunde gelegt. Darüber hinaus können in der Regel- und Steuereinheit 5 auch weitere Stellsignale v_st generiert werden, um sonstige Aggregate der Brennkraftmaschine bzw. des Kraftfahrzeugs einzustellen oder zu aktivieren, insbesondere die Fahrzeugbremse zur schnellen Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit, eine variable Turbinengeometrie oder ähnliches.
In 2 ist der Stellhebel 2 in verschiedenen Positionen dargestellt. Eingezeichnet sind die Mittellage bzw. Neutral position des Stellhebels, welche mit „0" gekennzeichnet ist, sowie jeweils zwei ausgelenkte Positionen nach rechts und links, die mit „+", „++" und „–" sowie „––" bezeichnet sind. Die beiden mit „+" gekennzeichneten, ausgelenkten Positionen des Stellhebels entsprechen einer Geschwindigkeitsänderungsposition mit jeweils einer Geschwindigkeitsänderungsrate zur Erhöhung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v_ist. Die beiden mit „–" gekennzeichneten Positionen des Stellhebels 2 entsprechen ebenfalls einer Geschwindigkeitsänderungsposition mit unterschiedlichen Geschwindigkeitsänderungsraten zur Verringerung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit. Eine Position mit einem einzelnen „+" oder „–„ Zeichen entspricht einer niedrigeren Geschwindigkeitsänderungsrate als eine Position mit einem doppelten „++" oder „––" Zeichen.
Zweckmäßig ist der Stellhebel 2 über ein Kraftelement in seine mittlere Neutralposition kraftbeaufschlagt. Bei jeder Auslenkung des Stellhebels 2 aus seiner Neutralposition wird dieser über das auf ihn wirkende Kraftelement mit einer Rückstellkraft beaufschlagt, wobei die Rückstellkraft mit dem Maß der Auslenkung zunimmt, so dass eine Auslenkung in „++" Position bzw. „––" Position einen höheren Kraftaufwand erfordert als eine Auslenkung in „+" Position bzw. „–" Position. Über die Höhe der Rückstellkraft spürt der Fahrer, in welcher Position sich der Stellhebel 2 befindet.
Im Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Geschwindigkeitsänderungsposition für Beschleunigen und Verzögern dargestellt. Es kann aber auch zweckmäßig sein, mehr als zwei Geschwindigkeitsänderungspositionen für jede Änderungsrichtung vorzusehen. Außerdem kann es vorteilhaft sein, eine kontinuierliche Verstellung des Stellhebels in eine oder in beide Richtung/en zuzulassen und auf diese Weise auch die Geschwindigkeitsänderungsrate kontinuierlich zu ändern. In der letztgenannten Ausführung sind prinzipiell beliebig viele Änderungspositionen des Stellhebels einstellbar.

Claims

Manuell zu betätigende Tempomateinheit für ein Kraftfahrzeug, über die die Fahrzeuggeschwindigkeit vom Fahrer auf eine selbsttätig einzuhaltende Sollgeschwindigkeit einstellbar ist, wobei die Tempomateinheit (1) ein Stellglied umfasst, das zur Variierung der Sollgeschwindigkeit aus einer Neutralstellung in eine Geschwindigkeitsänderungsposition zu verstellen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied in zumindest zwei verschiedene Geschwindigkeitsänderungspositionen verstellbar ist, denen unterschiedlich hohe Geschwindigkeitsänderungsraten zugeordnet sind.
Tempomateinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen verschiedenen Geschwindigkeitsänderungspositionen diskontinuierlich erfolgt.
Tempomateinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überführung des Stellglieds von der ersten Geschwindigkeitsänderungsposition in die zweite Geschwindigkeitsänderungsposition ein Druckpunkt zu überwinden ist.
Tempomateinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen verschiedenen Geschwindigkeitsänderungspositionen kontinuierlich erfolgt.
Tempomateinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied in die Neutralstellung kraftbeaufschlagt ist.
Tempomateinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Beschleunigen und zum Verzögern des Kraftfahrzeugs das Stellglied in jeweils mindestens zwei verschiedene Geschwindigkeitsänderungspositionen verstellbar ist.
Tempomateinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verzögern des Fahrzeugs bei einer Betätigung des Stellglieds in die Geschwindigkeitsänderungsposition ein Stellsignal erzeugbar ist, über das die Fahrzeugbremse betätigt ist.