DE112018000120B4 - Kombinierte Steuervorrichtung für Gas- und Bremsmodus eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Kombinierte Gas- und Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei die Gas- und Bremssteuerungsvorrichtung einen Hebel (1) enthält, der an einem Ende ein Funktionspedal (2) hat, wobei der Hebel (1) mit seinem anderen Ende mit einem Belastungssystem (7) des Funktionspedals (2) verbunden ist, wobei das Belastungssystem (7) die Kräfte zum Drücken und Bewegen des Funktionspedals (2) bestimmt, wobei dieses Ende des Hebels (1) auch mit einer den Funktionsumfang bestimmenden Einheit (8) verbunden ist, wobei die den Funktionsumfang bestimmende Einheit (8) ausgebildet ist, den Aktivierungsgrad der Gas-/Bremsfunktion bezogen auf den Neigungswinkel des Hebels (1) und die Bewegung eines Gassektors (3) des Funktionspedals (2) zu bestimmen, wobei die den Funktionsumfang bestimmende Einheit (8) jeweils mit einer Steuereinheit des Bremsaktuators (9) und einer Steuereinheit des Gasaktuators (11) verbunden ist, wobei auf der in Fahrtrichtung rechten Seite des Funktionspedals (2) sich der über dessen Oberfläche herausragende Gassektor (3) befindet, der mit einem Funktionsschalter (6) mechanisch verbunden ist, wobei der Funktionsschalter (6) zwischen einer Gasfunktion und einer Bremsfunktion aufgrund einer Bewegung des Gassektors (3) umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsschalter (6) seinerseits mit einem Notbremsschalter (13) verbunden ist, wobei der Notbremsschalter (13) mit der den Funktionsumfang bestimmenden Einheit (8) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf den Fahrzeugbaubereich, insbesondere auf die Vorrichtungen zum Steuern von Fahrzeugen, und ist für die schnelle Umschaltung des vom Autofahrer gesteuerten Fahrzeugs vom Gas- in den Bremsmodus bei der Fahrt im Falle einer Gefahr oder beim Sportfahrmodus ausgelegt.
  • Die Fahrzeuge, mit Ausnahme der mit manueller Steuerung, sind mit Pedalen ausgestattet, die vom Fahrer zur Steuerung der Systeme und Aggregate mit Hilfe von Beinen benutzt werden.
  • Heutzutage sind die meisten Autos mit drei Pedalen - d.h. Kupplungs-, Brems- und Gaspedal - ausgestattet. Das Kupplungspedal wird mit dem linken Fuß gesteuert. Die getrennten Brems- und Gaspedale sind nebeneinander angeordnet und werden durch die gleiche Bewegung des rechten Fußes gesteuert, der sich zwischen ihnen bewegt, üben jedoch absolut umgekehrte Wirkung auf das Fahrzeug aus. Das Bremspedal ist zur Aktivierung des Betriebsbremssystems des Fahrzeugs ausgelegt, um das Fahrzeug zu verlangsamen oder anzuhalten. Das Gaspedal, das ebenfalls vom rechten Fuß betätigt wird, regelt die Motordrehzahl und erhöht bzw. reduziert somit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Wenn der Fahrer das Auto verlangsamen oder anhalten möchte, soll er hierfür den rechten Fuß vom Gaspedal abnehmen, auf das Bremspedal stellen und dann auf das Pedal drücken. Die physikalische Verstellung des Beines von einem Pedal auf das andere erfordert nicht nur Zeitaufwand, sondern kann auch den Fehler verursachen.
  • Die traditionelle Anordnung von Gas- und Bremspedalen nebeneinander ist nicht optimal, was zu Betriebsfehlern führen kann, insbesondere in den Notsituationen, wenn der Fahrer im Stresszustand das Bremspedal schnell und genau genug nicht treffen kann, was einen Unfall vermeiden könnte. Die häufigen Verkehrsunfälle werden dadurch verursacht, dass der Fahrer beim Verstellen des Fußes das Gas- und das Bremspedal verwechseln kann.
  • Die weitere Ursache für eine Notfallsituation kann das Rutschen des Fußes von einem auf das andere Pedal sein.
  • Das Verstellen des Fußes von einem Pedal auf das andere nimmt in der Regel einige Zehntelsekunden in Anspruch, was beim Notbremsen im Notfall zusätzliche Meter Bremsweg zur Folge hat und für die Verhinderung des Unfalls entscheidend sein kann. Die große Anzahl von Unfällen passiert dadurch, dass die Reaktionszeit des Fahrzeugführers in den plötzlichen Gefahrensituationen beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit nicht ausreichend ist, um das Fahrzeug sicher anzuhalten. Die Verkürzung der Zeit zwischen der Feststellung einer Gefahr und dem Beginn des effektiven Bremsens ist eine der aktuellen Aufgaben. In den Notsituationen soll der Fahrer schnell und fehlerlos auf das Bremspedal treten.
  • Es ist eine Reihe von Anordnungen der Pedaleinheit bekannt, bei denen das kombinierte Pedal zur Beseitigung eines oder mehrerer obengenannten Nachteilen verwendet wird, das die Funktionen des Gas- und Bremspedals vereinigt und im Notfall die notwendigen Bewegungen des rechten Fußes minimiert.
  • In der Patentschrift EP 1139195 B1 (IPC B60K 26/02, B60T 7/06, G05G 1/30, G05G 1/36, veröffentlicht am 15.02.2006) sind die Gas- und Bremspedale zu einem Pedal vereinigt, jedoch sind sie durch einen Zwischenbereich voneinander getrennt, und zum Wechseln des Bremsmodus zum Gasmodus soll der Fuß von einem Pedalteil auf den anderen verstellt werden, indem Zehntel/Hundertstel Sekunden verloren werden.
  • In der Anmeldung DE 2655798 A1 (IPC B60T 11/10, B60T 7/04, veröffentlicht am 15.06.1978) ist ein System offenbart, bei dem das Bremsen und das Beschleunigen mit einem Pedal durchgeführt werden und die Brems- und Beschleunigungsmodi nur durch den Ablenkungswinkel, d.h. durch die Druckkraft darauf, getrennt sind. Die für die Gangschaltung erforderliche Neutralstellung befindet sich in der Mitte des Pedalwegs, und die Notwendigkeit, diese Neutralstellung beim Nichtvorliegen der automatischen Rückkehr in diese Position zu finden macht dieses System unvollständig und kompliziert.
  • Das der angemeldeten technischen Lösung am nächsten stehende Analogon ist das aus der Patentschrift RU 2490144 C1 (IPC B60K 26/02, G05G 1/30, B60T 7/04, veröffentlicht am 20.08.2013) bekannte kombinierte gleitende Gas- und Bremspedal mit dem vorderen und hinteren Anschlag, das sich der Längsnut im Kabinenboden zum Bremsen und Steuern der Motordrehzahl mithilfe von entgegengesetzten Pedalbewegungen der Längsachse des Fahrzeugs entlang bewegt.
  • JP 2014 - 151 898 A offenbart ein Pedal, bei dem das Risiko versehentlich zu beschleunigen anstatt zu bremsen reduziert ist. Hierfür ist eine Stoßfläche zwischen Bremspedal und Gaspedal vorgesehen, mittels der eine anormale Betätigung erfasst wird.
  • JP 2012 - 164 067 A offenbart eine Pedalvorrichtung mit einem einstellbaren Hebelmechanismus, der eine Anpassung an unterschiedliche Fahrzeugmodelle ermöglicht.
  • US 2010 / 0 313 679 A1 offenbart ein kombiniertes Gas-/Bremspedal, bei dem durch drücken die Bremse betätigt wird, während durch seitliches Verschieben die Beschleunigung gesteuert wird.
  • DE 697 20 420 T2 offenbart ein Einpedalsystem, das die Reaktionszeit bei Notbremsungen verringern soll. Ein Notbremsschalter ist nicht offenbart.
  • US 2016 / 0 070 293 A1 offenbart ein Gas-/Bremspedal, bei dem das Gaspedal drehbar an dem Bremspedal befestigt ist.
  • Der Nachteil des am nächsten stehenden Analogons besteht darin, dass der Fuß zum Umschalten der Modi die für die vom Fahrer entwickelten Fahrsteuerungsfertigkeiten nichtspezifische Gleitbewegung mit dem Pedal machen muss, die im Falle einer Stresssituation kaum schnell und fehlerlos zu machen ist. Außerdem kommt der Pedalsteuerhebel beim Bremsen aus dem Gasmodus erst in den neutralen Modus zurück und erst danach beginnt er mit der weiteren Gleitbewegung des Fußes mit dem Stellelement des Bremssystems zusammenzuwirken, wodurch die zur Durchführung des Bremsvorgangs erforderliche Zeit verlängert wird.
  • Also sind die vorgeschlagenen Varianten des kombinierten Gas- und Bremspedals entweder nicht zuverlässig genug oder bedürfen erheblicher Verkomplizierung der Vorrichtung oder ändern die entwickelten Fahrfertigkeiten.
  • Mit Rücksicht auf das oben Dargelegte ist zur Reduzierung der Bremszeit eine relativ einfache und zuverlässige Konstruktion des kombinierten Pedals erforderlich, die keine wesentliche Verstellung des Fußes bzw. keine Änderungen der entwickelten Fahrfertigkeiten erfordert.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die kombinierte Steuereinheit für Gas- und Bremsmodus des Fahrzeugs zu entwickeln, die die obengenannten Nachteile der technischen Analogons nicht aufweist, und deren Anwendung den schnelleren Übergang vom Gas- zum Bremsmodus bei einer Unfallgefahr oder beim Sportfahrmodus ohne Änderung der entwickelten Fahrfertigkeiten ermöglicht.
  • Das technische Ergebnis, das durch die Lösung der gestellten Aufgabe und Verwendung der vorgeschlagenen Erfindung erzielt wird, besteht in der Erhöhung der Zuverlässigkeit und Schnelligkeit des Übergangs vom Gas- zum Bremsmodus.
  • Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Eine bevorzugte Ausgestaltung ist Gegenstand des Unteranspruchs.
  • Es wird eine kombinierte Gas- und Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug vorgeschlagen, die einen Hebel enthält, der an einem Ende das funktionale Gas- und Bremssteuerungspedal hat. Mit dem anderen Ende ist der Hebel entsprechend der Erfindung mit dem Belastungssystem des Funktionspedals verbunden, das die Kräfte zum Drücken und Bewegen des Funktionspedals bestimmt. Dieses Ende des Hebels ist auch mit der den Funktionsumfang bestimmenden Einheit verbunden, die den Aktivierungsgrad der Gas-Bremsfunktion bezogen auf den Neigungswinkel des Pedalhebels oder die Bewegung des Funktionspedals bestimmt und ist mit den Steuereinheiten des Brems- und Gasaktuators verbunden. Auf der rechten Seite des Pedals befindet sich der über seine Oberfläche herausragende Gassektor, der mit dem Gas-/Bremsfunktionsschalter mechanisch verbunden ist, der seinerseits mit dem Notbremsschalter verbunden ist, dabei ist der Notbremsschalter mit der den Funktionsumfang bestimmenden Einheit verbunden.
  • Außerdem kann der Gassektor einen Größenbegrenzer aufweisen, der am Gassektor mittels einer lösbaren Befestigung befestigt ist, um die Größe des Gassektors einzustellen.
  • Das technische Ergebnis wird konstruktiv durch die Lage der Funktionsflächen der Gas- und Bremspedale praktisch in einer Ebene zu jedem Zeitpunkt der Steuerung erreicht, was zur Reduzierung der vom Fahrer für den Übergang von der Beschleunigung zur Bremsung benötigten Zeit aufgrund der Reduzierung des Abstandes und des rationelleren Bewegungsvektors der Fußspitze des Fahrers führt. Zur Bremsung ist es ausreichend, den Fuß etwas nach links in der gleichen Höhe zu verschieben und das Pedal zu drücken.
  • Das Schlüsselmoment für die Sicherheit in der Übergangszeit bei der Anpassung des Fahrers an die Vorrichtung ist die Möglichkeit der Nutzung der üblichen Fahrerbewegung beim Umschalten vom Gas- auf den Bremsmodus, was ebenfalls zum Bremsen durch diese Vorrichtung, jedoch ohne Zeitgewinn, führt.
  • Im Laufe der Zeit wird die Entwicklung vom Fahrer der Fertigkeit beim Umschalten vom Gas- auf den Bremsmodus die Einsparung von etwa 0,200 Millisekunden, d.h. den schnelleren Beginn des Bremsvorgangs, ermöglichen, was eine zusätzliche Distanz ergibt (bei einer Geschwindigkeit von 90 km/St. - 5m, bei 50km/St. - 2,77m), d.h. die Möglichkeit, die kinetische Energie zu reduzieren und die Manöverzeit zu verlängern. Die Verwendung dieser Vorrichtung unter Bedingungen der Stadtgeschwindigkeit, sofern der Fahrer gebremst hat, reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fußgänger bei einem Unfall tödlich verunglückt, um 10 bis 25% - die Bewertung wurde gemäß dem WHO-Bericht vorgenommen.
  • Außerdem ist eine Notbremsungsoption für die Fälle möglich, wenn der Fahrer in einer unfallnahen Situation irrläufig das Gaspedal anstelle des Bremspedals gedrückt hat, wenn eine bestimmte überstandardmäßige Kraft auf das Pedal ausgeübt wird. Ein solcher Fehler von Autofahrern verursacht laut Angaben von NHTSA allein in den USA 16 000 Unfälle pro Jahr.
  • Die zusätzliche Möglichkeit ist die Sportmodusoption, die die zeitliche Dynamik der Umschaltung von Typ Beschleunigung-Bremsung-Beschleunigung-Bremsung u.Ä. erheblich reduziert.
  • Das vorgeschlagene Erfindung wird durch folgende Zeichnungen erklärt.
  • Auf der 1 ist die kombinierte Vorrichtung für die Gas- und Bremssteuerung eines Fahrzeugs (Draufsicht) dargestellt.
  • Auf der 2 ist das Funktionsschema der Vorrichtung dargestellt.
  • Die kombinierte Einheit für die Gas- und Bremssteuerung eines Fahrzeugs enthält (1, 2) den Hebel 1, an dessen einem Ende sich das Funktionspedal 2 mit dem darauf rechts angeordneten Gassektor 3 befindet, der mit dem darauf mit Befestigung 5 fixierten Größenbegrenzer 4 versehen ist. Der Gassektor 3 hat auf der linken Seite kleinere Abrundungen zur Erleichterung der Fußbewegung und ragt einige Millimeter über die Oberfläche des Funktionspedals 2 hervor, sodass bei dem geringen Druckkraftaufwand auf den Gassektor 3 der mit dem Gassektor 3 physisch verbundene Funktionsschalter 6 auslöst.
  • Mit dem anderen Ende ist der Hebel 1 mit dem Belastungssystem 7 des Funktionspedals 2 verbunden, das die Kräfte zum Drücken und Bewegen des Funktionspedals bestimmt. Bei Fahrzeugen mit hydraulischen Bremsen und mechanischem Gaspedalaktuator spielen Federn (und andere Mechanismen) des Brems- oder Gasmechanismus die Funktion des Belastungssystems des Funktionspedals. Außerdem überträgt der Hebel 1 die aktuelle Position des Funktionspedals 2 an die den Funktionsumfang bestimmende Einheit 8.
  • Für die mechanische Variante der Fahrzeugsteuerung bedeutet die den Funktionsumfang bestimmende Einheit den Satz mechanischer Schalter, Schieber, Schlösser, Fixierungen, Begrenzer und anderer Elemente, deren Zusammenwirkung Folgendes ermöglicht:
    • - beim Andrücken des Gassektors in der Ausgangsposition die Stange / das Seil der Steuereinheit des Gasaktuators zusammen mit dem Funktionspedal aus der Ausgangsposition zu fixieren und zu bewegen, während die freie Bewegung bezogen auf die Stange der Steuereinheit des Bremsaktuators ausgeführt wird;
    • - beim Loslassen des Gassektors. Beim weiteren Drücken des Funktionspedals erfolgt die Fixierung der Stange der Steuereinheit des Bremsaktuators an das Funktionspedal und die Bewegung dieser Stange zusammen mit dem Funktionspedal, wobei die Stange/das Seil der Steuereinheit des Gasaktuators gegenüber dem Funktionspedal gelöst wird und sich frei in ihre/seine ursprüngliche Position gegenüber dem Funktionspedal bewegt. Neben den mechanischen Schaltern können elektromagnetische oder andere Varianten von Vorrichtungen verwendet werden, die die Kombination dieser Vorgänge ausführen können. Die den Funktionsumfang bestimmende Einheit 8 legt den Aktivierungsgrad der Gas- oder Bremsfunktion in Prozentwert bezogen auf den Neigungswinkel des Pedalhebels 1 oder der Bewegung des Funktionspedals 2 fest. Die Zählung wird von 0 bis 100% der Funktion ausgeführt, wobei die Zählung bezogen auf drei Positionen begonnen wird:
      1. 1) Ausgangsposition;
      2. 2) Zwischenposition, ab dem Zeitpunkt der Umschaltung der Funktion;
      3. 3) wiederholtes Drücken auf das Funktionspedal 2 in der Bremsfunktion im Zeitpunkt des freien Rücklaufs.
    100% bedeutet bestimmten Neigungswinkel oder den Pedalweg für diese Funktion ab den obengenannten drei Positionen.
  • Die den Funktionsumfang bestimmende Einheit 8 generiert auch Funktionssteuerungssignale bzw. die Bewegung von Stangen/Seilen für die Steuereinheit 9 des Bremsaktuators, der die Bremsvorrichtung 10 des Fahrzeugs aktiviert, sowie auch für die Steuereinheit 11 des Gasaktuators, die den Gasaktuator 12 aktiviert.
  • Die Funktionen der Brems- und Gasaktuatoreinheiten, entsprechend 9 und 11, sind wie folgt: die Übertragung/Umwandlung des Pegels des von der den Funktionsumfang bestimmenden Einheit kommenden Signals in die Funktion und Kraft des Bremsaktuators (oder Gasaktuators). Bei hydraulischen Bremsen eines Fahrzeugs erfolgt das beispielsweise mithilfe der Stange und anderer Mechanismen, die die Kraft vom Pedal an den Hauptbremszylinder (normalerweise über einen vakuumunterstützten Hydraulikverstärker) oder vom Pedal der Gassteuerung an die Gassteuerung über die Stange/das Seil übertragen.
  • Nach dem Erhalt des Funktionssteuerungssignals zur Bremsung entsprechenden Grades oder der Bewegung der Stange (als Prozentwert vom Maximalwert) von der den Funktionsumfang bestimmenden Einheit 8 aktiviert die Steuereinheit 9 des Bremsaktuators die Bremseinheit 10 des Fahrzeugs mit dem entsprechenden Kraftgrad im Prozentwert vom Maximalwert.
  • Nach dem Erhalt des Steuerfunktionssignals zur Beschleunigung entsprechenden Grades oder der Bewegung der Stange/des Seils (als Prozentwert vom Maximalwert) von der den Funktionsumfang bestimmenden Einheit 8 aktiviert die Steuereinheit des Gasaktuators 11 den Gasaktuator 12 des Fahrzeugs mit dem entsprechenden Kraftgrad als Prozentwert vom Maximalwert.
  • Es ist zu beachten, dass die Schaltkraft des Funktionsschalters 6 und des Belastungssystems 7 so eingestellt ist, dass sich der Funktionsschalter 6 bei beliebigem Tempo des Loslassens des Funktionspedals 2 bei dem vom Fahrer gedrückten Gassektor 3 in der Position „Gasfunktion“ befindet und in die Ausgangsposition „Bremsfunktion“ nur zurückschaltet, wenn sich das Funktionspedal 2 in der Ausgangsposition befindet.
  • Die Ausgangsposition entspricht der ursprünglichen Position des Teils/des Teile der Vorrichtung, wenn der Fahrer auf die Vorrichtung keine Wirkung ausübt.
  • Die Zwischenposition bedeutet jede andere Position, die von der Ausgangsposition unterschiedlich ist.
  • Der Größenbegrenzer 4 des Gassektors 3 regelt die Größe des Gassektors 3 und beschränkt die Verschiebung der Fußspitze nach rechts. Die Größe des Gassektors 3 kann bei Bedarf reduziert werden, indem der Größenbegrenzer 4 nach links verschoben und in einer neuen Position fixiert wird. Die Reduzierung des Bewegungsbereichs für den Fuß führt zur größeren (oder weiteren) Zeitreduzierung, die für die Umschaltung des Gas- auf die Bremsfunktion erforderlich ist.
  • Die Vorrichtung funktioniert wie folgt.
  • 1. Gasmodus.
  • Um aus der Ausgangsposition Gas zu geben, soll der Gassektor 3 gedrückt werden, der selbst bei geringer Kraft zur Umschaltung des Funktionsschalters 6 aus der Ausgangsposition - der Bremsfunktion - in die Gasfunktion noch vor der Bewegung des Funktionspedals 2 aus der Ausgangsposition führt, und das nachfolgende Drücken und Bewegen des Funktionspedals 2 beim angedrückten Gassektor 3 führt zur Bewegung des Hebels 1. Dabei wird die Druckkraft für die Pedalbewegung durch das Belastungssystem 7 bestimmt.
  • Erstens legt die den Funktionsumfang bestimmende Einheit 8 den Aktivierungsgrad der Gasfunktion bezogen auf den Neigungswinkel des Pedalhebels 1 oder der Bewegung des Funktionspedals 2 fest. Die Zählung wird von 0 bis 100% der Funktion durchgeführt, beginnend von der Ausgangsposition und mit dem proportionalen Anwachsen bis 100% bei einer gewissen Änderung des Winkels oder bei einem bestimmten Weg des Funktionspedals 2 von der Ausgangsposition.
  • Zweitens erzeugt die Einheit 8 ein Funktionssteuersignal oder eine Bewegung der Stange/des Seils für die Steuereinheit 11 des Gasaktuators, was den Gasaktuator 12 mit dem entsprechenden Prozentwert der Kraft vom Maximalwert aktiviert.
  • Also führen alle nachfolgenden Änderungen des Neigungswinkels des Funktionspedals 2 beim angedrückten Gassektor 3 zu entsprechenden Kraftänderungen des Gasaktuators.
  • Der Beginn des Gasmodus ist nur aus der Ausgangsposition des Funktionspedals 2 möglich, indem der Gassektor 3 gedrückt wird. Das heißt, zur Umschaltung nach dem Bremsen auf die Beschleunigung soll das Funktionspedal 2 in die Ausgangsposition (außer bei der Option Sportfahrmodus) losgelassen werden.
  • 2. Bremsmodus.
  • Zum Bremsen werden 2 alternativen Varianten verwendet:
    • Variante A) aus der Ausgangsposition: wird ausgeführt, indem das Funktionspedal 2 gedrückt wird, ohne den Gassektor 3 zu berühren.
    • Variante B) aus der Zwischenposition beim Gasgeben: wird ausgeführt, wobei die rechte Fußspitze etwas nach links verschoben und von dem Gassektor 3 abgenommen wird (was zur Umschaltung des Funktionsschalters 6 aus dem „Gasmodus“ in den „Bremsmodus“ führt) und das Funktionspedal 2 gedrückt wird.
  • Bei beiden Varianten A und B führt das zur Bewegung des Hebels 1, wobei die Druckkraft für die Pedalbewegung durch das Belastungssystem 7 bestimmt wird.
  • Beim Ändern der Position des Funktionspedals 2 bestimmt die den Funktionsumfang bestimmende Einheit 8 den Aktivierungsgrad der Funktion „Bremsen“ als Prozentwert bezogen auf den Neigungswinkel des Hebels 1 des Pedals oder der Bewegung des Funktionspedals 2 gegenüber ihrer Ausgangsposition (für Variante A) oder der Zwischenposition zum Zeitpunkt des Umschaltens des Funktionsschalters 6 von der Funktion „Gas“ auf die Funktion „Bremsen“ (Option B) und erzeugt das Funktionssteuersignal oder die Verschiebung der Stange für die Steuereinheit 9 des Bremsaktuators, die die Bremsvorrichtung 10 des Fahrzeugs aktiviert.
  • Bei der Erzeugung eines Steuersignals oder einer Verschiebung der Stange durch die den Funktionsumfang bestimmende Einheit 8 bedeutet 0% der Bremsfunktion:
    • - Ausgangsposition, oder
    • - Zwischenposition, ab dem Zeitpunkt der Aktivierung der Bremsfunktion oder
    • - der Moment des wiederholten Drückens des Funktionspedals 2 in der Bremsfunktion während des freien Wegs des Funktionspedals 2; und 100% Bremsfunktion bedeutet den bestimmten eingestellten Winkel der Positionsänderung, oder den Weg des Funktionspedals 2 in der Bremsfunktion:
    • - von der Ausgangsposition,
    • - von der Zwischenposition, ab dem Zeitpunkt der Umschaltung der Funktion oder
    • - von dem wiederholten Drücken des Funktionspedals 2 in der Bremsfunktion während des freien Rückwegs des Funktionspedals 2.
  • Alle nachfolgenden Änderungen des Neigungswinkels des Funktionspedals 2 führen also zur Kraftänderung der Bremsvorrichtung 10 des Fahrzeugs.
  • Es ist zu beachten, dass beim Bremsen aus der Zwischenposition beim Gasmodus (Variante B) die Bremskraft je nach dem Drücken des Funktionspedals 2 ab der Zwischenposition und darunter zunehmen, und je nach der Rückkehr des Pedals 2 zur Zwischenposition wird sie abnehmen.
  • Dabei wird die den Funktionsumfang bestimmende Einheit 8 beim Rückweg des Funktionspedals 2 oberhalb der Zwischenposition in die Richtung Ausgangsposition keine Bremskraft erzeugen. Wenn der Fahrer jedoch erneut das Funktionspedal 2 zum Bremsen an diesem Segment drückt, wird die den Funktionsumfang bestimmende Einheit 8 das als neue Zwischenposition für den Beginn der Bremsung wahrnehmen (Variante B) und das Funktionssteuerungssignal erzeugen oder die Stange der die Bremseinheit 10 aktivierende Steuereinheit 9 des Bremsaktuators bewegen.
  • 3. Notbremsmodus.
  • Nach Erreichen der maximalen Beschleunigung (wird erreicht durch gleichzeitiges Halten des Gassektors 3 und Drücken des Funktionspedals 2 um etwa auf 3 cm und mit einer Kraft von 2,5 bis 3,5 kg, abhängig von den Einstellungen des Belastungssystems 7) kann der Fahrer zum Notbremsmodus wechseln, indem er viel stärkere Kraft von 8 bis 20 kg (die Kraft ist einstellbar) anwendet, ohne die Position des Fußes auf dem Funktionspedal 2 und dem Gassektor 3 zu ändern, dabei wird der Notbremsschalter 13 aktiviert. In diesem Fall wird der Gasmodus zurückgesetzt und eine Notbremsung durchgeführt, wobei die den Funktionsumfang bestimmende Einheit 8 das maximale Funktionssteuersignal oder die Verschiebung der Stange für die Steuereinheit 9 des die Bremsvorrichtung 10 des Fahrzeugs aktivierenden Bremsaktuators auslöst.
  • Nach der Aktivierung des Notbremsmodus ist der Zwischenbremsmodus aus der Zwischenposition verfügbar, wenn das Funktionspedal 2 losgelassen wird, wenn das Funktionspedal 2 erneut gedrückt wird, bis das Funktionspedal 2 in seine Ausgangsposition zurückkehrt.
  • Wenn das Funktionspedal 2 die Ausgangsposition erreicht, kehrt die den Funktionsumfang bestimmende Einheit 8 in den Standardbetriebsmodus zurück, und es wird möglich, in den normalen Gas- oder den Erstbremsmodus umzuschalten.
  • 4. Sportfahrmodus.
  • Dieser Modus ist möglich, wenn die elektronische Version der den Funktionsumfang bestimmenden Einheit 8 und der Einheiten 11, 9 der Gas- und Bremsaktuatoren verwendet werden.
  • Bei der Aktivierung des Sportmodus bestimmt die Position des Funktionspedals 2 den Prozentwert der aktuellen Funktion (Gas oder Bremse), abhängig davon, in welcher Position sich der Funktionsschalter 6 befindet.
  • Dabei ist es möglich, bei jeder Zwischenposition des Funktionspedals 2 die Gas- und Bremsfunktionen in beliebiger Reihenfolge mehrmals umzuschalten.
  • Zum Beispiel, wenn sich das Funktionspedal 2 bei 100% der Gasfunktion befindet - durch der Verstellung der Fußspitze und somit Befreiung des Gassektors 3 wird die 100% - Bremsfunktion aktiviert.
  • Und umgekehrt, bei der Position des Funktionspedals 2 in der 70%-Bremsfunktion - durch die Verstellung der Fußspitze und Betätigung des Gassektors 3 wird die Bremsfunktion zu 70% aktiviert.
  • Der Sportmodus kann sehr dynamisch sein, deshalb sollten Autofahrer diesen Modus nur nach dem speziellen Training an den dafür zugelassenen Orten verwenden, indem die Autofahrer der Folgen der Verwendung des Sportmodus für andere Menschen bewusst sind.
  • Falls es erforderlich ist, die Rucke bei der Änderung der Dynamik zu reduzieren, kann der Fahrer die Funktionen näher an die Ausgangsposition des Funktionspedals 2 schalten.
  • Auf Wunsch des Benutzers kann die Vorrichtung umgerüstet werden, indem die Standardposition der Pedale eingestellt wird. Um die Pedale standardmäßig einzustellen (normalerweise dauert die Einstellung 5 bis 15 Minuten), soll der linke abnehmbare Teil des Funktionspedals 2 entfernt und das standardmäßige Bremspedal beim Fixierung des Gassektors 3 angebracht werden.
  • In diesem Fall wird das Pedal für den mechanischen Typ des hydraulischen Bremsaktuators an die Stange der Steuereinheit 9 des Bremsaktuators befestigt, und für die elektronische Version der Steuereinheit 9 des Bremsaktuators soll zusätzlich die zweite den Funktionsumfang bestimmende Einheit und das zweite Belastungssystem installiert werden, an das das standardmäßige Bremspedal befestigt wird. In diesem Fall spielt das eingebaute Pedal die Rolle eines Bremspedals und de Teil des Funktionspedals mit dem Gassektor - die Funktion des Gaspedals.
  • Dabei wird die Notbremsfunktion behalten sein, die der Benutzer abschalten kann.
  • Die vorgeschlagene kombinierte Steuereinheit für Gas- und Bremsmodus kann bei bestehenden fußbetriebenen Fahrzeugen breit verwendet werden, um das fahrergesteuerte Fahrzeug bei Gefahr oder beim Sportfahrmodus mit manueller Steuerung schnell aus dem Gas- in den Bremsmodus umzuschalten.
  • Die Erfindung bezieht sich auf den Fahrzeugbaubereich, insbesondere auf die Vorrichtungen zum Steuern von Fahrzeugen, und ist für die schnelle Umschaltung des vom Autofahrer gesteuerten Fahrzeugs vom Gas- in den Bremsmodus bei der Fahrt im Falle einer Gefahr oder beim Sportfahrmodus ausgelegt. Die kombinierte Gas- und Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug, die einen Hebel enthält, der an einem Ende das funktionale Gas- und Bremssteuerungspedal hat. Mit dem anderen Ende ist der Hebel entsprechend der Erfindung mit dem Belastungssystem des Funktionspedals verbunden, das die Kräfte zum Drücken und Bewegen des Funktionspedals bestimmt. Dieses Ende des Hebels ist auch mit der den Funktionsumfang bestimmenden Einheit verbunden, die den Aktivierungsgrad der Gas-/Bremsfunktion bezogen auf den Neigungswinkel des Pedalhebels oder die Bewegung des Funktionspedals bestimmt und ist mit den Steuereinheiten des Brems- und Gasaktuators verbunden. Auf der rechten Seite des Pedals befindet sich der über seine Oberfläche herausragende Gassektor, der mit dem Gas-/Bremsfunktionsschalter mechanisch verbunden ist, der seinerseits mit dem Notbremsschalter verbunden ist, dabei ist der Notbremsschalter mit der den Funktionsumfang bestimmenden Einheit verbunden.
  • Die Verwendung dieser Erfindung kann zuverlässigere und schnellere Umschaltung des gesteuerten Fahrzeugs aus dem Gas- in den Bremsmodus im Falle einer Notbremsung gewährleisten, außerdem ermöglicht sie die Verwendung der üblichen Fußbewegungen des Fahrers zum Bremsen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Hebel
    2
    Funktionspedal
    3
    Gassektor
    4
    Größenbegrenzer
    5
    Befestigung
    6
    Funktionsschalter
    7
    Belastungssystem
    8
    Funktionsumfang bestimmende Einheit
    9
    Steuereinheit des Bremsaktuators
    10
    Bremsvorrichtung
    11
    Steuereinheit des Gasaktuators
    12
    Gasaktuator
    13
    Notbremsschalter

Claims (2)

  1. Kombinierte Gas- und Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei die Gas- und Bremssteuerungsvorrichtung einen Hebel (1) enthält, der an einem Ende ein Funktionspedal (2) hat, wobei der Hebel (1) mit seinem anderen Ende mit einem Belastungssystem (7) des Funktionspedals (2) verbunden ist, wobei das Belastungssystem (7) die Kräfte zum Drücken und Bewegen des Funktionspedals (2) bestimmt, wobei dieses Ende des Hebels (1) auch mit einer den Funktionsumfang bestimmenden Einheit (8) verbunden ist, wobei die den Funktionsumfang bestimmende Einheit (8) ausgebildet ist, den Aktivierungsgrad der Gas-/Bremsfunktion bezogen auf den Neigungswinkel des Hebels (1) und die Bewegung eines Gassektors (3) des Funktionspedals (2) zu bestimmen, wobei die den Funktionsumfang bestimmende Einheit (8) jeweils mit einer Steuereinheit des Bremsaktuators (9) und einer Steuereinheit des Gasaktuators (11) verbunden ist, wobei auf der in Fahrtrichtung rechten Seite des Funktionspedals (2) sich der über dessen Oberfläche herausragende Gassektor (3) befindet, der mit einem Funktionsschalter (6) mechanisch verbunden ist, wobei der Funktionsschalter (6) zwischen einer Gasfunktion und einer Bremsfunktion aufgrund einer Bewegung des Gassektors (3) umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsschalter (6) seinerseits mit einem Notbremsschalter (13) verbunden ist, wobei der Notbremsschalter (13) mit der den Funktionsumfang bestimmenden Einheit (8) verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassektor (3) einen Größenbegrenzer (4) aufweist, der am Gassektor (3) mittels einer lösbaren Befestigung (5) befestigt ist, um die Größe des Gassektors (3) einzustellen.
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