CN107921971A - 用于控制主动加速踏板的方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有可变压力点的力反馈加速踏板，特别是用于混合动力车辆。压力点(15)可以例如表明接通发动机。在电池电量低的情况下压力点相应地移动(15’)，驾驶员的脚随踏板一起运动。因此，在条件改变的情况下驾驶员仍能在接通前得到反馈(11’)。

Description

用于控制主动加速踏板的方法和控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制设备的方法以及控制装置和车辆。

背景技术

在操作具有多种状态、即运行状态的设备、例如车辆时，可以借助在力调节器、例如踏板上的反馈、例如改变的压力点为相应使用者给出设备的当前运行状态的变化。从而例如在具有多个驱动装置的混合动力车辆中可能有利的是，为相应的使用者提供关于附加于电驱动接通发动机设备的反馈，以便向使用者通知发动机设备的接通。

在德国公开文献DE 10 2014 051 29 A1中公开了一种用于将车辆的改变的运行状态反馈给驾驶员的方法。

在德国公开文献DE 10 2012 108 589 A1中公开了一种用于显示行驶驱动装置变换的方法。

文献DE 11 2009 002 530 T5公开了在车辆处于极限状态的情况下将警报提供给车辆驾驶员。

发明内容

基于这种背景提出了用于控制设备的方法，用于控制设备的控制指令由使用者所操纵的力调节器产生，设备的控制器控制至少一个执行器，以使所述至少一个执行器在力调节器的预先给定的行程点处在力调节器上为使用者提供关于设备的至少一种状态的反馈，控制器还操控所述至少一个执行器，从而所述至少一个执行器——在力调节器的预先给定的行程点变化至沿力调节器的移动方向位于预先给定的行程点之前的改变的行程点时——使力调节器移位至额定行程点，所述额定行程点沿力调节器的移动方向位于改变的行程点之前，从而在力调节器沿移动方向移位时，如果力调节器在其行程上沿移动方向到达改变的行程点，便在改变的行程点处为使用者提供关于所述至少一种状态的反馈。

所提出的方法尤其用于将车辆的改变的状态、即运行状态的反馈提供给驾驶员。在此规定，如果在力调节器、例如车辆的加速踏板的行程点上提供反馈——该行程点已经由于驾驶员的输入而被力调节器所超过，则使力调节器必要时与驾驶员的脚一起移位至用于提供反馈的行程点之后，从而在力调节器再次超过行程点时可以给驾驶员提供反馈。

特别是规定，力调节器与驾驶员或使用者的脚一起以下述方式移位，使得驾驶员或使用者不会意识到力调节器的移位过程。

当然所提出的方法适合用于任意类型的使用者接口，其控制设备的多种状态。相应地，力调节器在本发明的语境中应理解成任意的用于在设备上调节力的设备、特别是踏板、例如加速踏板。

因为要传输给设备使用者的反馈通常在设备运行期间产生，所以可能出现，用于控制设备的力调节器已经由使用者运行到行程点之后的位置中，在该行程点处可以提供要传输的反馈。为了向使用者传输反馈或者使得使用者移动至必要时可以实现反馈的位置，根据本发明规定，力调节器由执行器——例如直线电磁阀/升降磁铁或任意的其它技术上适合于移位力调节器的设备——从当前行程点运行到改变的行程点、即额定行程点，该额定行程点位于应当提供反馈的行程点之前。

这意味着，力调节器沿着其运动轨迹为了控制设备从第一点A移位至第二点B，其中第二点B位于点A之前且位于可以提供反馈的点之前。相应地规定，力调节器在借助执行器从点A移位至点B时与用于反馈的方向相反地经过可以提供反馈的点，从而对于使用者来说，可以使力调节器沿用于反馈的方向移动过设置反馈的点。

在说明的实例中，具有电驱动装置和发动机的混合动力车辆的驾驶员在使用加速踏板的情况下控制混合动力车辆。混合动力车辆的控制器被配置用于，在加速踏板沿着加速踏板的运动轨迹超过第一行程点时——其导致了接通发动机——为驾驶员提供了形式为压力点的反馈，该压力点通过执行器传输。如果现在混合动力车辆的电池的荷电状态下降到预先给定的值之下，则规定了，较早地、即在较低的功率要求或较小的踏板角度下便要接通发动机。尽管如此为了向驾驶员给出混合动力车辆以纯电方式运行的可能性，必须向驾驶员给出一种可能性，使加速踏板移动到位于行程点之前的角度位置中，该行程点引起了发动机的接通。为此规定了，如果驾驶员将加速踏板短暂地保持或固定在初始情况中并且使用于接通发动机的行程点移位以对电池放电作出反应，则加速踏板必要时与驾驶员脚一起移位或移动到新的或位移的行程点之前。通过移位加速踏板，驾驶员置于下述情况中，即使在行程点改变的情况下也能判定必要时进行的发动机接通。如果用于接通发动机的行程点被调整，而加速踏板没有相应地移位，则发动机在没有驾驶员指令的情况下或者在没有之前传输给驾驶员的反馈的情况下被接通，这是因为用于接通发动机的行程点的位置或者用于为驾驶员提供相应反馈的行程点的位置在加速踏板的运动轨迹上在一定程度上“从驾驶员脚下溜走”了。

在所提出的方法的一种可能的设计方案中规定，从下列状态的一种或组合中选出至少一种状态：临界功率要求、接通驱动装置或超过预先给定的速度，以及任意的其它在设备运行时的状态，该状态可以借助力调节器来控制。

在所提出的方法的另一种可能的设计方案中规定，在力调节器已经移位至额定点之后，才激活用于在改变的行程点处将反馈提供给使用者的功能。

为了避免在力调节器的复位运动、即通过执行器促成的移位运动期间便在改变了的行程点处提供反馈，在一设计方案中规定，用于将反馈提供给使用者的功能只有在下述情况下才被激活：力调节器已经到达额定行程点处，即处在相应改变了的、位于用于关于改变的运行状态提供反馈的点之前的位置处。

在所提出的方法的另一种可能的设计方案中规定，力调节器借助运动功能移位至额定行程点，所述运动功能以下述方式操控至少一个执行器，使得力调节器至额定行程点的运动不被使用者察觉。

为了使得相应的设备的相应的使用者能直观操作设备，规定了，所提出的方法、即特别是力调节器移位到额定行程点上以下述方式进行，使用者不会意识到相应的调节过程并且相应地仅在相应的力调节器的运动轨迹上在预先给定的行程点处获得关于必要时要改变的或已改变的设备状态的反馈。

为了使力调节器或相应的执行器的相应调节过程不会被使用者察觉，可以考虑，调节过程借助于在使用者的感觉方面最佳化的运动功能进行。

在所提出的方法的一种可能的设计方案中规定，运动功能是斜坡功能。

在使用者的感觉方面最佳化的运动功能的一种可能的设计方案是斜坡功能，其中为使力调节器沿其运动轨迹移位首先以较小的电流来操控相应的执行器，从而执行器产生相应小的力，该力不被使用者感知。通过连续提高电流或由执行器产生的力，执行器在确定的点处刚好达到使用者作用到力调节器上的力，并且使用者所施加的力与相应的对置的压力抵消。如果由执行器在该点处施加的力现在缓慢地或以较小的步骤进一步提高，则力调节器与使用者脚一起柔和地且不可感知地行进至额定行程点。在额定行程点处由执行器施加的力，或相应的电流被降低，并且使用者可以在额定行程点处如常规那样使用力调节器。为了抵消由使用者施加的力，执行器可以缓慢升高地通电和/或力传感器安装在力调节器上，其预先给定要由执行器施加的力。

在所提出的方法的另一种可能的设计方案中规定，运动功能以下述方式操控执行器：力调节器分段地移位至额定行程点。

同样可以考虑，为使力调节器移位而分段地操控执行器，从而例如基于确定的事件、例如由使用者施加到力调节器上的力改变，进行力调节器的多个小的和快速的运动，以便使力调节器移位至额定行程点。

在所提出的方法的另一种可能的设计方案中规定，给使用者的反馈从下列反馈中选出：振动模型、改变的压力点或改变的压阻。

此外本发明涉及一种用于设备的控制装置，控制器被配置用于：借助至少一个执行器在力调节器的预先给定的行程点处在力调节器上为使用者提供关于设备的至少一种状态的反馈，控制器还被配置用于，操控所述至少一个执行器，从而借助所述至少一个执行器——在力调节器的预先给定的行程点变化至沿力调节器的移动方向位于预先给定的行程点之前的改变的行程点时——使力调节器移位至额定行程点，所述额定行程点沿力调节器的移动方向位于改变的行程点之前，从而在力调节器沿移动方向移位时，对于力调节器在其行程上沿移动方向到达改变的行程点的情况，便在改变的行程点处为使用者提供关于所述至少一种状态的反馈。

所提出的控制装置尤其用于执行所提出的方法。

在所提出的控制装置的一种可能的设计方案中规定，设备是下列设备中的设备：车辆、飞机、水上运输工具、运输工具、工具，以及每种其它具有多种运行状态的技术装置。

此外本发明涉及一种具有所提出的控制装置的实施方式的车辆，该控制装置用于执行所提出的方法。

尤其规定，所提出的车辆是混合动力车辆，其中根据本发明设置的反馈是发动机切换至电驱动装置的反馈。

本发明的其它优点和设计方案由说明书和附图得出。

不言而喻，前面所述的和下面还要阐述的特征不仅可以在分别给出的组合中应用，而且还可以在其它组合中或单独地应用，而没有背离本发明的范围。

附图说明

本发明借助实施例在附图中示意性示出并且在参照附图的情况下示意性且详细进行描述。

图1示出了力调节器根据所提出的方法的一种可能的设计方案从预先给定的行程点移位至额定行程点的示意图。

图2a示出了由执行器施加的力的曲线，该力用于根据所提出的方法的一种可能的设计方案移位力调节器。

图2b示出了当执行器利用力根据图2a作用到力调节器上期间力调节器以及踩在力调节器上的使用者脚的运动曲线。

具体实施方式

在图1中示出了图表1，其中在横坐标2上画出了行程(单位厘米)，在纵坐标4上画出了力轴(单位牛顿)。曲线3示出了驾驶员使车辆的加速踏板沿着运动轨迹移动时必须提供的力消耗，该运动轨迹从静止位置5引导至全负荷或油门到底位置7，其中最终变速器挡位被切换。全负荷位置的到达通过油门到底点9反馈给驾驶员。

为了使驾驶员获得关于车辆的运行状态的反馈——在该运行状态下车辆的发动机附加于电驱动装置被接通，规定了，执行器以定义压力点的力在加速踏板的行程上沿着曲线3在行程点11处或该行程点前附近反作用于加速踏板，如曲线15所示。由执行器施加的力引起了与驾驶员施加的用于沿着曲线3移动加速踏板的力相反压力，从而驾驶员察觉行程点11并且可以判断，驾驶员是踩踏加速踏板超过该行程点并且接通发动机，还是驾驶员仅使加速踏板移动到在行程点11处的或该行程点附近的压力点并且仅借助电驱动装置行驶。

在车辆运行期间可能出现，例如车辆电池的荷电状态变化为使得在车辆的下述运行状态下必须接通发动机：其中要求相应于加速踏板的位置的功率，该位置位于行程点11之前、例如在改变的行程点11'处。因此要求，该点——在该点处借助执行器将压力点提供给驾驶员用于反馈发动机的接通——改变或者该压力点移位，如通过移位的曲线15'示出。否则，发动机的接通不会再与所提供的压力点重合，并且驾驶员将无法控制发动机的接通。

例如如果驾驶员将加速踏板保持在行程点11前不远，以便防止接通发动机，并且车辆的运行状态需要压力点从行程点11移位至改变的行程点11'，则用于激活发动机的压力点或行程点在驾驶员“脚下溜走”，并且发动机会在驾驶员没有同意的情况下被接通。为了防止这种情况，根据本发明规定，加速踏板在压力点移位时同样移位，从而使用于将发动机的接通反馈给驾驶员的压力点位于改变的行程点11'处或该行程点前不远处。

在图2a中在图表20中示出了执行器的力曲线21，其根据图1用于使加速踏板从行程点11移位至行程点11'，该图通过坐标轴在纵坐标24上示出了力(单位牛顿)并且在横坐标22上示出了时间(单位秒)。在图2b中基于图2a中示出的力曲线示出了加速踏板从行程点11至行程点11'的运动曲线。

为了使加速踏板从行程点11移位至行程点11'，执行器、例如直线电磁阀被通电如此之久，直至加速踏板已经从行程点11移位至行程点11'。在此规定，执行器根据运动功能(Bewegungsfunktion)通电，该运动功能引起了，驾驶员不察觉到加速踏板的移位过程。在图2a中示出的力曲线21示出了，由执行器施加的力如何缓慢地升高，直至该力刚好超过由使用者为了保持加速踏板在其当前位置上而施加的力，从而加速踏板从行程点11向前移动。只要加速踏板移动，则执行器的力水平保持恒定如此之久，直至加速踏板根据在图2b中示出的曲线23到达改变的行程点11'。

在图2b中示出了图表25，其中在纵坐标28上示出了行程(单位厘米)并且在横坐标29上示出了时间轴(单位秒)。驾驶员的停留在加速踏板上的脚相应地随着加速踏板一起移位，如通过曲线27示出。这意味着，驾驶员的脚也从行程点11移位至行程点11'，并且驾驶员获得了下述可能性，利用加速踏板抵近改变的压力点。

Claims (14)

1.用于控制设备的方法，用于控制设备的控制指令由使用者所操纵的力调节器产生，设备的控制器控制至少一个执行器，以使所述至少一个执行器在力调节器的预先给定的行程点处在力调节器上为使用者提供关于设备的至少一种状态的反馈，控制器还操控所述至少一个执行器，从而所述至少一个执行器——在力调节器的预先给定的行程点变化至沿力调节器的移动方向位于预先给定的行程点之前的改变的行程点时——使力调节器移位至额定行程点，所述额定行程点沿力调节器的移动方向位于改变的行程点之前，从而在力调节器沿移动方向移位时，如果力调节器在其行程上沿移动方向到达改变的行程点，便在改变的行程点处为使用者提供关于所述至少一种状态的反馈。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在移位至额定行程点时使力调节器与使用者的脚一起移位。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一种状态从下列状态中的一种或多种中选出：临界功率要求、驱动装置的接通或超过预先给定的速度。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在力调节器已经移位至额定点之后，才激活用于在改变的行程点处将反馈提供给使用者的功能。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，力调节器借助运动功能移位至额定行程点，所述运动功能操控所述至少一个执行器以使得力调节器至额定行程点的运动不被使用者察觉。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，运动功能是斜坡功能。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，运动功能操控执行器以使得力调节器分段地移位至额定行程点。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，给使用者的反馈从下列反馈中选出：振动模式、改变的压力点或改变的压阻。

9.用于设备的控制装置，所述设备具有力调节器、控制器和至少一个执行器，控制器被配置用于：借助至少一个执行器在力调节器的预先给定的行程点处在力调节器上为使用者提供关于设备的至少一种状态的反馈，控制器还被配置用于，操控所述至少一个执行器，从而借助所述至少一个执行器——在力调节器的预先给定的行程点变化至沿力调节器的移动方向位于预先给定的行程点之前的改变的行程点时——使力调节器移位至额定行程点，所述额定行程点沿力调节器的移动方向位于改变的行程点之前，从而在力调节器沿移动方向移位时，对于力调节器在其行程上沿移动方向到达改变的行程点的情况，便在改变的行程点处为使用者提供关于所述至少一种状态的反馈。

10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述至少一个执行器是直线电磁阀。

11.根据权利要求9或10所述的控制装置，其特征在于，设备是下列设备中的设备：车辆、飞机、水上运输工具、运输工具、工具，以及任意其它具有多种运行状态的技术装置。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的控制装置，其特征在于，力调节器是踏板。

13.具有根据权利要求9至12中任一项所述的控制装置的车辆，所述控制装置用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。

14.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，车辆是具有至少两种驱动装置的混合动力车辆。