DE19934007B4

DE19934007B4 - Stellvorrichtung für einen Fahrroboter

Info

Publication number: DE19934007B4
Application number: DE19934007A
Authority: DE
Inventors: Hubert Dr. Weisser; Georg Witt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-07-20
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: DE19934007A1

Abstract

Stellvorrichtung für einen Fahrroboter (1), welche ein Stellglied (11; 21) mit einem Stellelement (12; 22) zur Beaufschlagung eines Betätigunsorgans (G; B) eines Fahrzeugs aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (10; 20) ein weiteres, unabhängig von dem Stellglied (11; 21) der Stellvorrichtung (10; 20) in oder entgegen dessen Betätigungsrichtung wirkendes Zusatz-Stellglied (31; 51) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung für einen Fahrroboter, welche ein Stellglied zur Beaufschlagung eines Betätigungsorgans aufweist.
Eine derartige Stellvorrichtung ist bekannt und wird unter anderem bei Fahrrobotern zum autonomen Fahren eines Fahrzeugs eingesetzt und dient dazu, ein Betätigungsorgan, z.B. das Gas- oder das Bremspedal, des Fahrzeugs zu betätigen. Nachteilig an den bekannten Stellvorrichtungen, daß es mit ihnen nicht möglich ist, eine Notbremsung des Fahrzeugs sicher und zuverlässig durchzuführen. Eine derartige Notbremsung ist insbesondere dann erforderlich, wenn ein fahrzeuginternes und/oder fahrzeugexternes Überwachungssystem eine kritische Fehlfunktion des Fahrzeugs und/oder des Fahrroboters feststellt, oder wenn ein den Fahrversuch überwachender Techniker feststellt, daß eine Notbremsung des Testfahrzeugs erforderlich ist, um eine Gefährdung von Personen und/oder eine Beschädigung von Einrichtungen des Testgeländes zu vermeiden.
Aus DE 42 40 756 A1 ist ein Roboter zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs bekannt, der dazu in der Lage ist, den Motor des Kraftfahrzeugs sicher auch im Fall eines unvorhergesehenen Störfalls anzuhalten. Ein Roboterkörper ist mit einem Stellglied zum Betätigen eines Zündschlüssels versehen. Dieses weist ein Halteteil zum Festhalten des Zündschlüssels, eine Welle zum Verdrehen des Halteteils und einen Motor zum Antreiben der Welle auf. Ein zweites Stellglied zum Betätigen eines Fahrpedals kann mit Hilfe einer Notstromversorgung in seine Nullstellung rückgeführt werden. Daraufhin wird der Zündschlüssel durch das Stellglied zum Betätigen desselben so verdreht, dass der Motor angehalten wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Stellvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß in zuverlässiger Art und Weise eine Aufhebung oder zumindest eine Reduzierung bzw. die rasche Durchführung der von der Stellvorrichtung ausgeführten Betätigungsfunktion erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 gelöst durch eine Stellvorrichtung, welche ein Stellglied mit einem Stellelement zur Beaufschlagung eines Betätigungsorgans aufweist, wobei die Stellvorrichtung ein weiteres, unabhängig von dem Stellglied der Stellvorrichtung in oder entgegen dessen Betätigungsrichtung wirkendes Zusatz-Stellglied aufweist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Es zeigen:
1a und 1b ein erstes Ausführungsbeispiel einer Stellvorrichtung,
2a und 2b ein zweites Ausführungsbeispiel einer Stellvorrichtung, und
3 einen die beiden Ausführungsbeispiele verwendenden Fahrroboter.
Bevor nun die beiden Ausführungsbeispiele der 1 und 2 im Detail beschrieben werden, soll deren Erläuterung der Einfachheit der Beschreibung halber eine kurze Darstellung eines diese beiden Stellvorrichtungen 10, 20 verwendenden Fahrroboters 1 vorangestellt werden.
Wie aus der 3 ersichtlich ist, weist der auf einem strichliert dargestellten Fahrzeugsitz F angeordnete Fahrroboter 1 eine erste Stellglied 10 zur Betätigung eines in der 3 nicht dargestellten Gaspedals G (siehe 1) und eine zweite Stellvorrichtung 20 zur Betätigung eines nur in 2 dargestellten Bremspedals B auf. Die Betätigung des Gaspedals G bzw. des Bremspedals B erfolgt dabei derart, daß – durch eine in der Figur nicht gezeigte Steuervorrichtung gesteuert – ein Stellelement 12 bzw. 22 eines Stellglieds 11 bzw. 21 der ersten bzw. zweiten Stellvorrichtung 10 bzw. 20 solange vorwärts bewegt wird, bis die gewünschte Stellung des Gaspedals G bzw. des Bremspedals B erreicht ist.
Um zu erreichen, daß – insbesondere bei einer Fehlfunktion des Fahrroboters und/oder des Fahrzeugs oder Einrichtungen desselben – die von den vorgenannten Stellvorrichtungen 10, 20 bewirkte Position der Betätigungsorgane B und/oder G in eine Position übergeführt wird, in der jeweils den herrschenden Sicherheitsanforderungen genügt wird, also z. B. bei einer aus Sicherheitsgründen erforderlichen (Voll-)Bremsung des Testfahrzeugs das Bremspedal B "voll durchzutreten" und/oder das Gaspedal G in seine Ruhestellung zurückzunehmen, ist vorgesehen, daß die Stellvorrichtung 10 bzw. 20 ein auf das jeweilige Betätigungsorgan B bzw. G einwirkendes, unabhängig von dem Stellglied 11 bzw. 21 der Stellvorrichtung 10, 20 in oder entgegen deren Betätigungsrichtung wirkendes zweites Stellglied 31 bzw. 51 aufweist. Die genauere Ausbildung der Stellvorrichtungen 10 und 20 ist nun den 1a, 1b und 2a, 2b zu entnehmen:
Die in den 1a, 1b und 2a, 2b dargestellte Stellvorrichtung 10 ist zur Betätigung insbesondere des Gaspedals G konzipiert. Am vorderen Ende 12' des Stellelements 12 des Stellglieds 11 der Stellvorrichtung 10 ist eine Halterung 33 des Zusatz-Stellglieds 31 angeordnet, so daß das Zusatz-Stellglied 31 einer Betätigungsbewegung des Stellelements 12 des Stellglieds 11 folgt. Die Halterung 33 weist eine Führung 34 für eine Druckfeder 35 auf, die einen Anschlag 36 eines Stellelements 32 des Zusatz-Stellglieds 31 beaufschlagt.
Ein vorderes Ende 32' des Stellelements 32 des Zusatz-Stellglieds 31 ist als ein Betätigungselement 38 für das Gaspedal G ausgebildet. Das Stellelement 32 weist an seinem hinteren Ende 32'' einen weiteren Anschlag 39 auf, welcher mit einer Auslöseeinrichtung 40 des Zusatz-Stellglieds 31 zusammenwirkt. In dem hier gezeigten Fall ist die Auslöseeinrichtung 40 als ein Elektro-Hubmagnet 41 mit einem Übertragungselement 42 ausgebildet, dessen L-förmiges Verriegelungselement 44 den hinteren Anschlag 39 des Zusatz-Stellglieds 31 beaufschlagt. Das Verriegelungselement 44 ist um eine Achse 45 schwenkbar gelagert und wird von einer Feder 46 beaufschlagt. In seiner die Druckfeder 35 in ihrem gespannten Zustand (siehe 1a) haltenden Lage wird das Verriegelungselement 44 von den beiden jeweils um Achsen 45a', 45b' schwenkbaren und über ein Gelenk 47 verbundene Schenkel 45a, 45b abgestützt.
Die Funktion des Zusatz-Stellglieds 31 ist nun leicht aus einem Vergleich der 1a und 1b ersichtlich, wobei – wie bereits erwähnt – die 1a den Normalzustand der Stellvorrichtung 10 und 1b der Zustand der Stellvorrichtung 10 nach einer nach einem Not-Stop des Testfahrzeugs gegebenen Stellung darstellt:
In 1a wird die gespannte Druckfeder 35 von der Auslöseeinrichtung verriegelt. Wird nun der Elektro-Hubmagnet 41 betätigt, so wird seine Hubstange 41a in 1 nach links bewegt, so daß das Verriegelungselement 44 vom hinteren Anschlag 39 des Zusatz-Stellglieds 31 wegbewegt wird. Die Druckfeder 35 entspannt sich und bewegt derart das Betätigungselement 38 vom Gaspedal G weg.
In den 2a und 2b ist nun die für die Betätigung des Bremspedals B konzipierte Stellvorrichtung 20 dargestellt. Diese unterscheidet sich von der Stellvorrichtung 10 dadurch, daß bei einer Not-Betätigung des Betätigungsorgans, nämlich des Bremspedals B, nicht – wie in der Stellvorrichtung 10 – entgegen der Betätigungsvorrichtung des Stellelements 12 des Stellglieds 11, sondern in Betätigungsrichtung des Stellelements 22 des Bremspedals B betätigenden Stellglieds 21 wirkt. Das Stellglied 21 der Stellvorrichtung 20 entspricht seinem Aufbau prinzipiell demjenigen des Stellglieds 11 der Stellvorrichtung 10, mit dem Unterschied, daß hier das Stellelement 22 an seinem vorderen Ende 22'' ein Betätigungselement 28 für das Gaspedal G trägt.
Das Zusatz-Stellglied 51 der Stellvorrichtung 20 ist über einen Halter 53 mit dem Stellglied 21 verbunden, der eine Führung 54 für eine Druckfeder 65 aufweist. Ein vorderes Ende 52' des Stellelements 52 des Zusatz-Stellglieds 51 ist als ein Anschlagelement 56 ausgebildet, das eine Durchtrittsöffnung 57 für das Betätigungselement 28 des Stellelements 21 aufweist. Ein hinteres Ende 52'' des Stellelements 52 weist ein Halteelement 59 auf, welches mit zwei Backen 62a, 62b einer Auslöseeinrichtung 60 zusammenwirkt, wobei die beiden Backen 62a, 62b an Achsen 63a, 63b gelagerten über eine Hubstange 61a eines Elektro-Haftmagneten 61 betätigbar sind. Die Funktionsweise der Stellvorrichtung 20 des zweiten Ausführungsbeispiels ist wie folgt:
Soll nun eine Notbremsung ausgelöst werden, so wird der Elektromagnet 61 betätigt, so daß die beiden Backen 62a, 62b um ihre Achsen 63a, 63b zurückschwenken. Das Halteelement 59 des Stellelements 52 wird dadurch freigegeben. Die im Normalfall gespannte Druckfeder 55 kann sich dadurch entspannen, wodurch das Anschlagelement 56 gegen das Bremspedal B gepreßt wird und dieses betätigt.

Claims

Stellvorrichtung für einen Fahrroboter (1), welche ein Stellglied (11; 21) mit einem Stellelement (12; 22) zur Beaufschlagung eines Betätigunsorgans (G; B) eines Fahrzeugs aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (10; 20) ein weiteres, unabhängig von dem Stellglied (11; 21) der Stellvorrichtung (10; 20) in oder entgegen dessen Betätigungsrichtung wirkendes Zusatz-Stellglied (31; 51) aufweist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatz-Stellglied (31; 51) der Stellvorrichtung (10; 20) ein Stellelement (32; 52) aufweist, durch welches das Betätigungsorgan (G; B) beaufschlagbar ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatz-Stellglied (31; 51) ein mit dem Stellelement (32; 52) zusammenwirkendes Federelement (35; 55) aufweist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatz-Stellglied (31; 51) eine Auslöseeinrichtung (40; 60) aufweist, durch die das Federelement (35; 55) in einer gespannten Position arretierbar und aus dieser Position lösbar ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Auslöseeinrichtung (40; 60) ein das Federelement (35; 55) in seiner gespannten Position arretierendes Verriegelungselement (44; 64) freigebbar ist.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halterung (33; 53) für das Federelement (35; 55) des Zusatz-Stellglieds (31; 51) fest mit dem Stellglied (11; 21) der Stellvorrichtung (10) verbunden ist.
Stellvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatz-Stellglied (31) der Stellvorrichtung (10) der Bewegung eines Stellelements (22) des Stellglieds (21) der Stellvorrichtung (10) folgend angeordnet ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (33; 53) eine Führung (34; 64) aufweist, in der das Stellelement (32) des Zusatz-Stellglieds (31) vom Federelement (35) beaufschlagbar längsverschieblich gelagert ist.
Stellvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (32; 52) des Zusatz-Stellglieds (31; 51) an seinem vorderen Ende (32'; 52') ein Betätigungselement (38; 56) aufweist, durch das das Bedienungsorgan (G; B) beaufschlagbar ist.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verriegelungselement (44) der Auslöseeinrichtung (40) einen am hinteren Ende (32'') des Stellelements (32) angeordneten Anschlag (39) beaufschlagt.
Stellvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (44) über ein Übertragungselement (45a, 45b) mit einer Hubstange (41a) eines Elektromagneten (41) betätigbar ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement zwei an Achsen (45a, 45b) schwenkbar gelagerte und über ein Gelenk (47) miteinander verbundene Schenkel (45a, 45b) aufweist.
Stellvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (22) des Stellglieds (21) der Stellvorrichtung (20) an seinem vorderen Ende (22') ein Betätigungselement (28) für die Betätigungsorgane (B) aufweist.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (56) des Zusatz-Stellglieds (51) als ein Anschlagelement ausgebildet ist, das eine Durchtrittsöffnung (57) für ein Betätigungselement (28) des Stellelements (21) der Stellvorrichtung (20) aufweist.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung (60) zwei um Achsen (63a, 63b) schwenkbare Backen (62a, 62b) aufweist, die von einer Hubstange (61a) eines Elektromagneten (61) betätigbar sind und an einem Halter (59) des Stellelements (52) angreifen.