DE19925998A1 - Pedal zur Vorgabe der Fahrzeuggeschwindigkeit von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Pedal zur Vorgabe der Fahrzeuggeschwindigkeit von Kraftfahrzeugen

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Abstract

Ein "Pedal zur Vorgabe der Fahrzeuggeschwindigkeit von Kraftfahrzeugen" - oder Geschwindigkeitspedal - ist ein Ersatz für ein herkömmliches Gaspedal. Wird das Geschwindigkeitspedal voll durchgetreten, so bedeutet dies, daß das Fahrzeug mit Höchstgeschwindigkeit fahren soll, wird das Pedal halb durchgetreten, daß es mit halber Höchstgeschwindigkeit fahren soll. Die Stärke der Beschleunigung richtet sich nach der Geschwindigkeit der Pedalbewegung. DOLLAR A Für einen praktischen Betrieb ist es unbedingt erforderlich, daß ein Beschleunigungsvorgang abgebrochen wird, sobald die Stellung des Geschwindigkeitspedals zurückgenommen wird. Es ist hilfreich, wenn dem Fahrer angezeigt wird, wenn er im Schiebebetrieb die vorgewählte Geschwindigkeit überschreitet. Es kann in diesem Fall auch ein automatischer Bremseneingriff erfolgen. In Verbindung mit einem stufenlosen Getriebe läßt sich eine maximale Kraftstoffersparnis erzielen, wenn die Getriebeübersetzung verlängert und die Motordrehzahl im gleichen Verhältnis abgesenkt wird, wenn das Fahrzeug nicht mehr beschleunigen, sondern mit konstanter Geschwindigkeit fahren soll. Dies ist aus einer gleichbleibenden Pedalstellung des Geschwindigkeitspedals erkennbar.

Description

Ein "Pedal zur Vorgabe der Fahrzeuggeschwindigkeit von Kraftfahrzeu­ gen" - oder Geschwindigkeitspedal - ist ein Ersatz für ein herkömmliches Gaspedal. Wird das Geschwindigkeitspedal voll durchgetreten, so bedeutet dies, daß das Fahrzeug mit Höchstgeschwindigkeit fahren soll (z. B. 160 km/h), wird das Pedal halb durchgetreten, daß es mit halber Höchstge­ schwindigkeit fahren soll (hier 80 km/h). Wenn ein Kraftfahrzeug nicht mehr beschleunigt, kann die Getriebeübersetzung eines Automatikgetriebes verlängert und die Motordrehzahl im gleichen Verhältnis abgesenkt wer­ den, weil keine Kraft mehr für den Beschleunigungsvorgang benötigt wird und nur noch die Kraft zur Überwindung der Reibungsverluste und des Luftwiderstandes aufgebracht werden muß. Durch die Drehzahlabsenkung ergibt sich eine Kraftstoffersparnis. Damit eine Steuerung erkennen kann, daß ein Fahrzeug nicht mehr beschleunigt, muß ein Fahrer mit einem Gas­ pedal die Geschwindigkeit in einem sehr engen Bereich konstant halten. Dies dürfte den Fahrer überfordern und zu viel Aufmerksamkeit verlangen. Alternativ kann durch die Betätigung eines Tempomaten angezeigt werden, daß der Fahrer mit konstanter Geschwindigkeit fahren möchte. Dies wie­ derum dürfte bei kurzen Fahrstrecken oder Strecken mit häufig wechseln­ der Geschwindigkeit nicht genutzt werden. Gibt man über das "Gaspedal" nicht mehr die Kraftstoffzufuhr zum Motor, sondern die Fahrzeugge­ schwindigkeit vor, erkennt man an einer konstanten Pedalstellung, daß der Fahrer mit gleichbleibender Geschwindigkeit fahren möchte. Nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich der vorgewählten Geschwindigkeit ist, kann die Getriebeübersetzung verlängert werden. Hierzu eignet sich ein stu­ fenloses Getriebe besonders gut, da hiermit auch kleine Drehzahlabsenkun­ gen möglich sind, während bei einem automatisierten Schaltgetriebe unter Umständen ein Hochschalten durch einen zu großen Zugkraftverlust un­ möglich wird. Ein solches Geschwindigkeitspedal ist leider bereits aus DE 43 05 737 A1 bekannt. Die Stärke der Beschleunigung richtet sich nach der Geschwindigkeit der Pedalbewegung. Wird das Geschwindigkeitspedal langsam durchgetreten, beschleunigt das Fahrzeug langsam, wird es schnell durchgetreten, beschleunigt das Fahrzeug schnell bis zur vorgewählten Ge­ schwindigkeit. Dies ist aus DE 31 44 845 C2 bekannt.
Allerdings ist es meines Erachtens nach für einen praktischen Betrieb un­ bedingt erforderlich, daß ein Beschleunigungsvorgang abgebrochen wird, sobald die Stellung des Geschwindigkeitspedals zurückgenommen wird. Es ist hilfreich, wenn dem Fahrer angezeigt wird, wenn er im Schiebebetrieb die vorgewählte Geschwindigkeit überschreitet. Es kann in diesem Fall auch ein automatischer Bremseneingriff erfolgen. In Verbindung mit einem stufenlosen Getriebe läßt sich eine maximale Kraftstoffersparnis erzielen, wenn die Getriebeübersetzung verlängert und die Motordrehzahl im glei­ chen Verhältnis abgesenkt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die per Geschwindigkeitspedal vorgewählte Geschwindigkeit erreicht hat.
Für eine praktische Ausführung muß die vorgewählte Geschwindigkeit am Armaturenbrett angezeigt werden, zum Beispiel durch einen zweiten Zeiger im Tachometer. Um den Fahrer zu unterstützen, kann das Geschwindig­ keitspedal mit einer spürbaren Rasterung in 5-km/h-Schritten versehen werden, die auch Zwischenstellungen zulassen muß. Mit einem Taster, bei­ spielsweise im Blinker- oder Scheibenwischerhebel, läßt sich die Pedalstel­ lung leicht speichern, bis das Geschwindigkeits- oder Bremspedal betätigt wird. Bei niedrigen Geschwindigkeiten, etwa im Stadtverkehr, ist eine ge­ nauere Steuerung der Geschwindigkeit erforderlich. Dazu kann die Kenn­ linie des Geschwindigkeitspedals nichtlinear ausgeführt werden. Da die Ge­ schwindigkeit der Pedalbewegung nicht konstant ist, muß ein Mittelwert gebildet werden. Die Motorbremswirkung kann durch Wahl einer entspre­ chenden Getriebeübersetzung an die Geschwindigkeit der Pedalbewegung beim Loslassen des Geschwindigkeitspedals angepaßt werden. Wird das Geschwindigkeitspedal nicht betätigt muß automatisch der Kraftfluß zwi­ schen Verbrennungsmotor und Getriebe unterbrochen werden; der Motor läuft dann mit Leerlaufdrehzahl.
Es ist schwierig mit einem Fahrzeug mit Geschwindigkeitspedal einem be­ schleunigenden anderen Fahrzeug mit gleichbleibendem Abstand zu folgen. Als Korrekturmöglichkeit muß ein Beschleunigungsvorgang sofort abge­ brochen werden, sobald die Stellung des Geschwindigkeitspedals zurück­ genommen wird. Wenn die Ist-Geschwindigkeit größer als die neu vorge­ wählte Geschwindigkeit ist, kann das Fahrzeug durch Reibung und Luft­ widerstand auf die neu gewählte Geschwindigkeit verzögern. Reicht diese Verzögerung nicht aus, muß das Fahrzeug durch Betätigung des Bremspe­ dals abgebremst werden. Ist die Ist-Geschwindigkeit kleiner als die neu ge­ wählte Geschwindigkeit, beschleunigt das Fahrzeug langsamer als mit der ursprünglichen Beschleunigung auf die neu gewählte Geschwindigkeit. Wird die Stärke der langsameren Beschleunigung auf das Fahrzeug abge­ stimmt, erreicht man ein gewohntes Verhalten wie mit einem Gaspedal. Dies wird noch einmal auf Seite 6 schematisch zusammengefaßt.
Bergab im Schiebebetrieb kann die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorge­ wählte Geschwindigkeit überschreiten wenn die Hangabtriebskraft größer als die Motorbremswirkung, die Reibung und der Luftwiderstand ist. Durch einen automatischen Bremseneingriff kann dies verhindert werden. Zumindest sollte eine Überschreitung der vorgewählten Geschwindigkeit durch eine Warnlampe oder einen Warnton angezeigt werden.
Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich der vorgewählten Geschwindigkeit, läßt sich in Verbindung mit einem stufenlosen Getriebe die Getriebeüber­ setzung verlängern und die Motordrehzahl im gleichen Verhältnis abgesen­ ken, bis die Motordrehzahl mit dem niedrigsten Kraftstoffverbrauch er­ reicht ist, jedoch höchstens soweit, bis das Kraftfahrzeug an Geschwindig­ keit verliert. Wenn das maximale Motordrehmoment bei der aktuellen Mo­ tordrehzahl nicht mehr ausreicht, die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant zu halten, dann muß durch einen Regelkreis die Getriebeübersetzung verkürzt und die Motordrehzahl erhöht werden. Dieser Regelkreis hält die Ge­ schwindigkeit unter allen Fahrbedingungen konstant und ermöglicht dabei die am längsten mögliche Getriebeübersetzung und dadurch eine maximale Kraftstoffersparnis. Der Kraftstoffersparnis durch die Absenkung der Mo­ tordrehzahl steht der Energieaufwand zur Betätigung des Getriebes entge­ gen. Hier muß ein Kompromiß gefunden werden.
Zur Bedienung können drei Taster für "Vorwärts", "Parken" und "Rückwärts" vorgesehen werden. Auf eine Handbremse kann verzichtet werden, wenn eine Rückrollsperre bei "Vorwärts"-Fahrt und einer Sperre gegen Vorwärtsrollen bei "Rückwärts"-Fahrt aktiviert wird. In "Park"- Stellung und bei ausgeschalteter Zündung sind beide Sperren aktiv. Durch den Einsatz einer Antriebsschlupfregelung oder einer elektronischen Diffe­ rentialsperre kann die Wintertauglichkeit verbessert werden. Die Funktion der Drehzahlabsenkung kann mit einem Drehzahlmesser angezeigt werden. In Verbindung mit einem stufenlosen Getriebe zeigt der Drehzahlmesser bergab eine sinkende Drehzahl an, bergauf steigt die Motordrehzahl, die Fahrzeuggeschwindigkeit bleibt in beiden Fällen konstant.
Ablaufschema

Claims (5)

1. Pedal zur Vorgabe der Fahrzeuggeschwindigkeit von Kraftfahrzeugen (Geschwindigkeitspedal), dadurch gekennzeichnet, daß ein Beschleuni­ gungsvorgang abgebrochen wird, sobald die Stellung des Geschwindig­ keitspedals zurückgenommen wird, daß das Fahrzeug durch Reibung und Luftwiderstand auf die neu gewählte Geschwindigkeit verzögert, wenn die Ist-Geschwindigkeit größer als die neu vorgewählte Geschwindigkeit ist und daß das Fahrzeug langsamer auf die neu gewählte Geschwindig­ keit beschleunigt, wenn die Ist-Geschwindigkeit kleiner als die neu ge­ wählte Geschwindigkeit ist.
2. Geschwindigkeitspedal, dadurch gekennzeichnet, daß bei überschreiten der vorgewählten Geschwindigkeit im Schiebebetrieb ein automatischer Bremseneingriff die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die vorgewählte Ge­ schwindigkeit reduziert.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei überschreiten der vorgewählten Geschwindigkeit im Schiebebetrieb eine Warnlampe aufleuchtet.
4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei überschreiten der vorgewählten Geschwindigkeit im Schiebebetrieb ein Warnsignal ertönt.
5. Geschwindigkeitspedal, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeüber­ setzung eines stufenlosen Getriebes verlängert und die Motordrehzahl im gleichen Verhältnis abgesenkt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die per Geschwindigkeitspedal vorgewählte Geschwindigkeit erreicht hat, bis die Motordrehzahl mit dem niedrigsten Kraftstoffverbrauch er­ reicht ist, jedoch höchstens soweit, bis das Kraftfahrzeug an Geschwin­ digkeit verliert, daß die Getriebeübersetzung verkürzt und die Motor­ drehzahl im gleichen Verhältnis erhöht wird, wenn das maximale Motor­ drehmoment bei der aktuellen Motordrehzahl nicht mehr ausreicht, die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant zu halten und daß dieser Vorgang fortlaufend abläuft.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005027615B4 (de) * 2004-06-25 2017-02-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines eine Brennkraftmaschine und ein stufenloses Getriebe enthaltenden Fahrzeugantriebsstrangs

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102005027615B4 (de) * 2004-06-25 2017-02-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines eine Brennkraftmaschine und ein stufenloses Getriebe enthaltenden Fahrzeugantriebsstrangs

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