ITRM960895A1

ITRM960895A1 - Complesso di un elemento di servizio per il controllo del movimento longitudinale di un autoveicolo

Info

Publication number: ITRM960895A1
Application number: IT96RM000895A
Authority: IT
Inventors: Manfred Muller; Werner Reichelt; Peter Frank
Original assignee: Daimler Benz Ag
Priority date: 1996-01-04
Filing date: 1996-12-23
Publication date: 1998-06-23
Also published as: GB2308880B; GB9700029D0; DE19600138C2; US5918697A; IT1290164B1; JPH106808A; FR2743341A1; GB2308880A; ITRM960895A0; DE19600138A1; FR2743341B1; JP2946483B2

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: ''COMPLESSO DI UN ELEMENTO DI SERVIZIO PER IL CONTROLLO DEL MOVIMENTO LONGITUDINALE DI UN AUTOVEICOLO’ ’

L'invenzione concerne un complesso di elemento di servizio per il controllo del movimento longitudinale di un autoveicolo secondo il preambolo della rivendicazione 1. In tali complessi, un elemento di servizio azionabile da parte dell’utente, preferibilmente una barra di comando azionabile a mano, serve sia all'accelerazione positiva sia alla decelerazione del veicolo, dove la pedaleria dell’acceleratore e del freno viene eliminata .

Un sistema di elemento di servizio del tipo citato avanti viene descritto in H. Bubb, ' 'Arbeitsplatz Fahrer - Eine ergonomische Studie' ' (Posto di lavoro Conducente - Uno studio ergonomico) Automobil-Industrie 3/95, pagina 265. Nel sistema ivi descritto, da un lato, la dinamica trasversale può essere pilotata mediante rotazione di due manopole a piatto dell'elemento di servizio, collegate meccanicamente fra loro, e, dall'altro lato, la dinamica longitudinale può essere pilotata mediante spostamento dell'elemento di servizio, condotto in modo mobile in un mobiletto portaoggetti centrale tramite una staffa. Uno spostamento in avanti dell'elemento di servizio significa aumentare la velocità longitudinale del veicolo, dove attraverso la grandezza della forza di manovra orientata in avanti si determina l'accelerazione da regolare. Analogamente, la decelerazione è determinata per mezzo di un processo di frenatura mediante la forza di manovra con cui l'elemento di servizio viene tirato verso dietro. Ciascuna velocità del veicolo viene misurata e l'elemento di servizio viene spostato per mezzo di un servocomando in una posizione proporzionale alla velocità.

Dalla domanda di brevetto tedesca pubblicata DE 44 04 594 Al è nota una barra di comando per l'accelerazione e/o la frenatura nonché per la guida di un autoveicolo. La barra di comando per il controllo del veicolo è oscillabile per due gradi di libertà di rotazione, i cui assi sono disposti perpendicolarmente all'asse longitudinale della barra di comando e formano, reciprocamente, un angolo di 90°. In questo caso, si può prevedere che le forze di attrito o di ripristino della barra di comando aumentino man mano che la velocità di marcia aumenta dal punto di vista del grado di libertà di regolazione associato allo sterzo.

Dal brevetto US 3.022.850 è noto un complesso di elemento di servizio che comprende una barra di comando per il controlo sia della dinamica trasversale sia della dinamica longitudinale di un autoveicolo. Attraverso una oscillazione in avanti della barra di comando, disposta in modo mobile in senso rotatorio, dalla sua posizione di riposo sostanzialmente verticale, invariabilmente costante, si richiede un’accelerazione longitudinale del veicolo e, opportunamente, attraverso una trazione verso dietro della barra di comando si richiede una decelerazione del veicolo.

L'invenzione si propone, come problema tecnico, di approntare un sistema di elemento di servizio del tipo citato avanti che consenta al conducente un controllo comparativamente confortevole del movimento longitudinale del veicolo.

Questo problema viene risolto con un complesso di elemento di servizio per il controllo del movimento longitudinale di un autoveicolo con le caratteristiche della rivendicazione 1 oppure 3. In questi sistemi, la forza di azionamento applicata sull'elemento di servizio azionabile da parte del conducente determina la variazione di volta in volta richiesta del movimento longitudinale del veicolo, ad esempio della velocità longitudinale del veicolo oppure dell'accelerazione longitudinale del veicolo che quest'ultimo adempie attraverso un corrispondente processo di accelerazione o di frenatura .

Nel sistema secondo la rivendicazione 1, la posizione di riposo dell'elemento di servizio si sposta in funzione del movimento longitudinale del veicolo, preferibilmente parallelamente alla forza di azionamento dell'elemento di servizio applicata, in particolare parallelamente alla direzione longitudinale del veicolo.

Grazie a questa caratteristica, il conducente del veicolo riceve, da ciascuna delle posizioni di riposo dell'elemento di servizio, una retrosegnalazione del movimento longitudinale, cioè egli riceve, tramite lo spostamento della posizione di riposo dell'elemento di servizio, una informazione percettibile e/o visibile sulla velocità o accelerazione nominale e/o reale del veicolo. L'elemento di servizio può essere deviato dalla forza di azionamento di volta in volta applicata, dove alla posizione di deviazione raggiunta è associata di volta in volta una determinata velocità nominale desiderata. Il sistema applica, in questo caso, sull'elemento di servizio, una forza di reazione antagonista alla forza di azionamento applicata, la quale si riduce a zero man mano che la differenza tra la velocità nominale e la velocità reale del veicolo diminuisce. In questo modo l'utente riceve una retrosegnalazione di forza relativa alla differenza di volta in volta momentanea della velocità reale dalla velocità nominale desiderata e quindi relativa all'accelerazione e rispettivamente decelerazione da regolare del veicolo, cioè il conducente del veicolo aziona l'elemento di servizio tanto più intensamente quanto più la nuova velocità da lui auspicata si discosta dalla velocità attuale. Non appena la velocità reale ha raggiunto la velocità nominale desiderata, la forza di reazione sull'elemento di servizio ritorna preferibilmente a zero e la nuova posizione di riposo priva di forze dell.'elemento di servizio rappresenta la velocità longitudinale desiderata raggiunta, del veicolo. In alternativa, allo stato di minima differenza di regolazione della velocità per una retrosegnalazione ancora intuitiva si può associare una forza di reazione costante superiore a zero.

In un altro ulteriore sviluppo dell'invenzione secondo la rivendicazione 2 si ha una messa a punto della posizione di riposo dell'elemento di servizio in funzione di ciascuna velocità reale del veicolo. Fintantoché il conducente azione l'elemento di servizio, egli rileva, in questo modo, lo spostamento della posizione di riposo dell'elemento di servizio e sente, ad esempio attraverso la sua mano che impugna l'elemento di servizio, come la velocità reale, attraverso l'accelerazione e rispettivamente decelerazione del veicolo, si avvicina alla velocità nominale desiderata.

Il sistema secondo la rivendicazione 3 realizza una tale variazione con un elemento di servizio isometrico cioè, in questo sistema, la grandezza della forza di azionamento funge direttamente da misura per la variazione del movimento longitudinale del veicolo dove l'elemento di servizio non si muove rispetto alla carrozzeria del veicolo attraverso la forza di azionamento applicata ma rimane bloccata in una posizione fissa. Una forma di esecuzione preferita dell'invenzione è rappresentata nel disegno e viene descritta in seguito.

La singola figura mostra una vista laterale schematica di un sistema di elemento di servizio per il controllo di un'automobile.

Il complesso di elemento di servizio (1) mostrato comprende, come elemento di servizio azionabile da parte dell'utente, una slitta (4) con una barra di comando (2) azionabile a mano, tenuta in modo oscillabile sulla slitta (4) tramite uno snodo (3). La slitta (4) è condotta in modo oscillabile su una slitta (5) parallelamente alla direzione longitudinale del veicolo, la quale slitta è disposta, in modo non mostrato più dettagliatamente, su un mobiletto portaoggetti centrale dell'automobile e presenta una graduazione (5a) mediante la quale è possibile leggere sulla slitta (5) la posizione della stessa (5) dell'elemento di servizio.

Sulla slitta (4) si trova una unità di comando (6) dell'elemento di servizio che contiene un sensore di forza che rileva, attraverso un tastatore (7) collegato con la barra di comando (2), la forza di azionamento (F) applicata sulla barra di comando (2). Tali sensori di forza sono di per sè noti e pertanto non hanno bisogno di essere illustrati più dettagliatamente. Il tastatore (7) può essere concepito, in questo caso, come elemento sostanzialmente rigido oppure anche come elemento elasticamente cedevole. Dalla forza di azionamento (F) rilevata, l'unità di comando (6) rileva, con riferimento ad una caratteristica appositamente registrata, un relativo valore di accelerazione nominale (anominale), dove i valori di accelerazione positivi corispondono ad un'accelerazione vera e propria del veicolo e i valori di accelerazione negativi corrispondono ad una decelerazione del veicolo, cioè ad un processo di frenatura. Conformemente all'associazione intuitiva del conducente, il complesso di elemento di servizio (1) è concepito in modo che, spingendo la barra di comando (2) in avanti, si richieda un'accelerazione positiva del veicolo e, tirando indietro la barra di comando (2), si richieda una decelerazione del veicolo. Attraverso una uscita di segnali relativa, l'unità di comando (6) trasmette l'informazione ottenuta, tramite l'accelerazione nominale (anominale) da regolare, ad un apparecchio di comando centrale non indicato che attiva in modo appropriato il sistema di propulsione e rispettivamente il sistema frenante dell’automobile.

All'unità di comando (6) dell'elemento di servizio può essere inviata, attraverso una relativa entrata di segnali, l'informazione relativa a ciascuna velocità reale (vreale) dell’automobile. In questo caso, l'informazione sulla velocità reale viene ottenuta da parte del veicolo in modo usuale, ad esempio tramite un relativo sistema di sensori di numeri di giri sulle ruote. L'unità di comando (6) utilizza questa informazione di velocità reale allo scopo di spostare, sulla slitta di guida (5) in funzione della velocità, la slitta (4) dell'elemento di servizio e quindi la posizione di riposo priva di forze della barra di comando (2) parallelamente alla direzione x, cioè alla direzione longitudinale del veicolo. Per la caratteristica di questo spostamento della slitta in funzione della velocità del veicolo sono possibili più varianti.

Una prima possibilità di realizzazione sta nel riaggiustare la slitta (4) in dipendenza funzionale diretta della velocità reale (vreale) in modo che a ciascun valore di velocità reale corrisponda di volta in volta una determinata posizione della slitta (4) e quindi anche della barra di comando (2) in direzione x lungo la slitta (5). E' evidente che, a questo scopo, il complesso di elemento di servizio (1) comprende una unità di propulsione e di identificazione attivabile da parte dell'unità di comando (6) con cui la slitta (4) può essere spostata a comando dall'unità di comando (6) lungo la guida (5) ed essere fissata a questa senza che la slitta (4) si sposti soltanto attraverso l'azione della forza di azionamento (F) sulla barra di comando lungo la guida (5). Conformemente allo scopo, un movimento della slitta (4) e quindi della barra di comando (2) in direzione longitudinale del veicolo in avanti, cioè nella figura verso destra, corrisponde ad un aumento di velocità e uno spostamento della slitta (4) in direzione del veicolo verso dietro, cioè nella figura verso sinistra, corisponde ad una riduzione di velocità.

Un'altra possibilità di realizzazione è data dal fatto che l'unità di comando (6), in caso di azione di una forza di azionamento (F) sulla barra di comando (2), consente uno spostamento della slitta (4), prodotto da questa forza di azionamento (F), lungo la guida (5) e, allo stesso tempo, attivando opportunamente un meccanismo di forza di reazione non indicato, previsto a questo scopo tra la slitta (4) e la guida (5), si applica una forza di reazione dipendente dalla differenza tra la velocità nominale desiderata e la velocità reale

(vreale) sulla slitta (4) che contrasta la forza di azionamento (F). L'intensità della forza di reazione dà all'utente una retrosegnalazione percettibile di quanto la velocità reale (vreale) si discosta ancora di volta in volta dalla velocità nominale. Man mano che la velocità reale (vreale) si avvicina alla velocità nominale del veicolo, l'unità di comando (6) riduce questa forza di reazione fino a quando quest 'ultima ritorna a zero quando il veicolo ha raggiunto la velocità nominale desiderata. Successivamente, il conducente del veicolo può liberare la barra di comando (2) e la slitta (4), insieme alla barra di comando (2), rimane poi nella nuova posizione sulla guida 85) che, in questo modo, corrisponde alla nuova posizione di riposo priva di forze dell'elemento di servizio (2, 4) che rappresenta la nuova velocità desiderata del veicolo.

Il complesso di elemento di servizio mostrato dà al conducente del veicolo, in tutte le varianti di progettazione descritte relative a ciascuna posizione dell'elemento di servizio in direzione longitudinale del veicolo, una retrosegnalazione percettibile e visibile relativa alla velocità longitudinale del veicolo. Attraverso la sua mano che impugna la barra di comando, il conducente sente, con riferimento al movimento di spostamento longitudinale della barra di comando (2) collegata con la slitta (4) ed inoltre, eventualmente, attraverso la ripercussione della forza di reazione sulla barra di comando (2), come il veicolo reagisce alla variazione di velocità richiesta, cioè sente come la velocità reale si avvicina alla velocità nominale. In questo caso, la posizione di riposo priva di forze dell'elemento di servizio rappresenta, nello stato non accelerato del veicolo, di volta in volta la velocità desiderata del veicolo.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Complesso di elemento di servizio per il controllo di un autoveicolo, con - un elemento di servizio (2, 4) azionabile da parte dell'utente, il quale, attraverso un azionamento in una prima direzione , provoca un aumento del movimento longitudinale del veicolo e, attraverso un azionamento in una seconda direzione opposta alla prima, provoca una riduzione del movimento longitudinale del veicolo dove la forza di azionamento (F) applicata sull'elemento di servizio determina la variazione del movimento longitudinale da produrre e - la posizione di riposo dell'elemento di servizio (2, 4) si sposta in funzione del movimento longitudinale del veicolo, caratterizzato dal fatto che l'elemento di servizio (2, 4) è azionabile, attraverso la forza di azionamento (F) applicata, contro l'azione di un forza di reazione applicata sull'elemento di servizio (2, 4), in una posizione di deviazione corrispondente alla velocità nominale desiderata del veicolo, dove la forza di reazione si riduce in funzione della differenza tra la velocità nominale e la velocità reale del veicolo man mano che la diffeferenza diminuisce. 2.Complesso di elemento di servizio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la posizione di riposo dell'elemento di servizio (2, 4) viene spostata parallelamente alla direzione della forza di azionamento (F) in funzione della velocità reale (vreale) del veicolo. 3. Complesso di elemento di servizio per il controllo del movimento longitudinale di un autoveicolo, con un elemento di servizio azionabile da parte dell'utente, il quale, in caso di azionamento in una prima direzione, provoca un aumento della velocità longitudinale del veicolo e, in caso di azionamento in una seconda direzione opposta alla prima, provoca una riduzione della velocità longitudinale del veicolo, dove la forza di azionamento applicata sull'elemento di servizio determina la variazione del movimento longitudinale da produrre, caratterizzato dal fatto che l'elemento di servizio è disposto in modo che esso non si muova rispetto alla carrozzeria del veicolo attraverso la forza di azionamento applicata. 4.Complesso di elemento di servizio per il controllo del movimento longitudinale di un autoveicolo, con un elemento di servizio (2, 4) azionabile da parte dell'utente, il quale, in caso di azionamento in una prima direzione, produce un aumento della velocità longitudinale del veicolo e, in caso di azionamento in una seconda direzione opposta alla prima, produce una riduzione della velocità longitudinale del veicolo, dove la forza di azionamento (F) applicata sull'elemento di servizio determina la variazione della velocità longitudinale da produrre, caratterizzato dal fatto che l'elemento di servizio, indipendentemente dalla forza di azionamento applicata, rimane in una posizione di azionamento fissa.