DE10064307B4

DE10064307B4 - Vorrichtung zum Voreinstellen eines Beschleunigungs-oder Verzögerungswertes beim Fahren eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10064307B4
Application number: DE10064307A
Authority: DE
Inventors: Frank Bläsing; Klaus Nieding; Ralf Böbel
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2011-12-29
Anticipated expiration: 2020-12-23
Also published as: DE10064307A1

Abstract

Vorrichtung zum Voreinstellen eines Beschleunigungs- oder Verzögerungswertes beim Fahren eines Kraftfahrzeuges umfassend einen in einer Rastkurve (2) geführten Bedienhebel, wobei die Nullstellung des Bedienhebels zwischen den beiden Einstellbereichen – Beschleunigungswert, Verzögerungswert – angeordnet ist und eine Bewegung des Bedienhebels in die eine Richtung der Voreinstellung eines Beschleunigungswertes und in die andere Richtung der Voreinstellung eines Verzögerungswertes dient, wobei die Rastkurve (2) in beiden Einstellbereichen einen Endanschlag (7, 7') aufweist, gegen den der Bedienhebel bei entsprechender Betätigung wirkt, und wobei die Vorrichtung zumindest einen Sensor (10, 10') zum Erfassen der über den Bedienhebel auf einen Endanschlag (7, 7') ausgeübten Betätigungskraft aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Voreinstellen eines Beschleunigungs- oder Verzögerungswertes beim Fahren eines Kraftfahrzeuges.
Derartige Vorrichtungen werden auch als Tempomat bezeichnet und werden zur Erhöhung des Fahrkomforts eingesetzt. Mit einem solchen Tempomaten kann über einen voreingestellten Beschleunigungswert eine bestimmte Geschwindigkeit gehalten werden, ohne daß von einem Fahrer das Gaspedal betätigt werden muß. In umgekehrter Weise kann über eine solche Vorrichtung auch eine Verzögerung voreingestellt werden, wobei zur Erzielung eines bestimmten Verzögerungsmomentes das Schleppmoment des Motors eingesetzt wird. Konstruktiv besteht bedienelementseitig eine solche vorbekannte Vorrichtung aus einem Bedienhebel, üblicherweise einem Lenkstockschalter, ausgerüstet mit einem in einer Rastkurve geführten Rastbolzen. Die Rastkurve ist in zwei Abschnitte unterteilt, zwischen denen sich die Nullstellung des Bedienhebel befindet. Ausgehend von der Nullstellung erfolgt eine Voreinstellung des Beschleunigungswertes in die eine Richtung; eine Betätigung des Bedienhebels in die andere Richtung führt zu einer Voreinstellung eines Verzögerungswertes.
Aus DE 23 16 779 A1 ist ein Fernlicht-Abblendlicht-Lichthupen-Umschalter für Kraftfahrzeuge bekannt. Bei diesem vorbekannten Schalter ist der Bedienhebel in einer Rastkurve geführt.
DE 197 40 526 C1 , DE 44 04 594 A1 , DE 196 25 497 C1 und DE 198 02 249 C2 offenbaren jeweils Sensoren zum Erfassen einer auf einen Bedienhebel und dementsprechend auf einen Endanschlag ausgeübten Betätigungskraft.
Es besteht jedoch der Wunsch, die Applikationen einer vorstehend beschriebenen Tempomateinrichtung dahingehend zu erweitern, daß mit diesem aktiv in die Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeuges eingegriffen werden kann.
Ausgehend von dem zuvor diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte gattungsgemäße Vorrichtung zum Voreinstellen eines Beschleunigungs- oder Verzögerungswertes dergestalt weiter zu bilden, daß mit dieser ebenfalls aktiv der Fahrbetrieb gesteuert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rastkurve in beiden Einstellbereichen einen Endanschlag aufweist, gegen den der Bedienhebel bei entsprechender Betätigung wirkt, und daß der Vorrichtung zumindest ein Sensor zum Erfassen der auf den Bedienhebel und dementsprechend auf einen Endanschlag ausgeübten Betätigungskraft zugeordnet ist.
Bei der beanspruchten Vorrichtung weist die Rastkurve, in der der Rastbolzen des Bedienhebels geführt ist, in beiden Einstellbereichen einen Endanschlag auf. Gegen diesen Anschlag kann der Bedienhebel mittels seines Rastbolzens bewegt werden. Die Vorrichtung weist zumindest einen Sensor auf zum Erfassen der über den Bedienhebel auf einen Endanschlag ausgeübten Betätigungskraft. Auf diese Weise ist über den Sensor ein der Betätigungskraft proportionaler Wert ermittelbar, der als Maß für eine gewünschte Beschleunigung oder Verzögerung, je nach dem an welchem Anschlag sich der Rastbolzen des Bedienhebels befindet, genutzt werden kann. Ein solches handbetätigtes Steuern des Kraftfahrzeuges ist unbedenklich, da das über den Sensor elektrisch generierte Signal jederzeit durch ein übergeordnetes System übersteuert werden kann.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Rastkurve in Betätigungsrichtung des Bedienhebels schwingend aufgehängt und stützt sich über zwei Druckfedern an einem Halter ab. Die Druckfedern gewährleisten, daß die Rastkurve bei einer herkömmlichen Betätigung der Vorrichtung zum Einstellen eines vorbestimmten Beschleunigungs- oder Verzögerungswertes sich nicht oder so gut wie nicht bewegt. Erst wenn über den in die Rastkurve eingreifenden Rastbolzen des Bedienhebels eine solche Kraft auf den an einem Endanschlag anliegenden Rastbolzen des Bedienhebels ausgeübt wird, daß auf die Druckfeder ein nennenswerter Druck ausgeübt wird, kann dieser Druck beispielsweise von einem halterseitig angeordneten Drucksensor erfaßt werden, auf dem sich die Druckfeder abstützt. Günstig bei einer solchen Ausgestaltung ist, daß zunehmend mehr Kraft benötigt wird, um die Druckfeder komprimieren zu können. Bei einem Loslassen des Bedienhebels wird die Rastkurve in ihre Nullstellung zurückgeführt; der Bedienhebel befindet sich dann wieder in seiner Stellung eines voreingestellten Beschleunigungs- oder Verzögerungswertes.
Die schwingende Aufhängung der Rastkurve zwischen den beiden sich an einem Halter abstützenden Druckfedern oder entsprechenden Druckfederanordnungen kann ebenfalls ausgenutzt werden, um über einen Weg messenden Sensor ein Betätigungskraft proportionales Signal zu erhalten. Als solche Sensoren können beispielsweise Potentiometer oder Hallsensoren eingesetzt werden, letztere bevorzugt, da diese geeignet sind, auch geringste Bewegungsbeträge auflösen zu können.
In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Nullstellung des Rastbolzens des Bedienhebels in der Rastkurve durch eine Vertiefung gekennzeichnet ist, aus der dieser zunächst heraus gebracht werden muß, bevor eine tatsächliche Voreinstellung eines Beschleunigungswertes oder eines Verzögerungswertes in der Rastkurve erfolgt. Zu diesem Zweck stützt sich der Rastbolzen über eine weiche Druckfeder bedienhebelseitig ab, wobei vorgesehen ist, daß bei einer schwingenden Aufhängung der Rastkurve in der oben beschriebenen Art und Weise die benötigte Kraft zum Herausführen des Rastbolzens aus der Vertiefung so gering ist, daß eine Bewegung der Rastkurve nicht oder so gut wie nicht feststellbar ist.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
1 einen schematisierten Querschnitt durch eine Rastkurve einer Vorrichtung zum Voreinstellen eines Beschleunigungs- oder Verzögerungswertes und
2 ein Diagramm, darstellend die für eine Betätigung des Bedienhebels notwendige Kraft.
Eine ansonsten nicht näher dargestellte Vorrichtung zum Voreinstellen eines Beschleunigungs- oder Verzögerungswertes zum Fahren eines Kraftfahrzeuges umfaßt einen Bedienhebel mit einem Rastbolzen 1, der in eine Rastkurve 2 eingreift. Der Rastbolzen 1 stützt sich in nicht dargestellter Art und Weise über eine weiche Feder bedienhebelseitig ab. Der Rastbolzen 1 trägt eine Spitze 3, die bei der in 1 dargestellten Stellung des Rastbolzens 1 in der Rastkurve 2 in eine die Nullstellung charakterisierende Vertiefung 4 eingreift. In dieser Stellung ist nicht nur der Rastbolzen 1 sicher gehalten, sondern diese Stellung ist ebenfalls für einen Benutzer haptisch spürbar. Eine Betätigung des Bedienhebels, die zu einer Verschwenkung des Rastbolzens 1 nach rechts führt, dient zum Voreinstellen eines Beschleunigungswertes. Eine entsprechende, in die entgegengesetzte Richtung gerichtete Bewegung des Rastbolzens 1 führt zu einer Voreinstellung eines Verzögerungswertes. Die beiden an die Vertiefung 4 grenzenden Rastkurvenabschnitte sind spiegelsymmetrisch zueinander aufgebaut und umfassen jeweils eine erste haptische Markierung 5, 5', die durch eine Schulter 6, 6' von der die Nullstellung kennzeichnenden Vertiefung 4 beabstandet ist. Die Markierungen 5, 5' kennzeichnen jeweils die Stellung des Bedienhebels zum Voreinstellen eines Beschleunigungswertes oder Verzögerungswertes, je nachdem in welche Richtung der Rastbolzen 1 bewegt worden ist. An die Markierungen 5, 5' grenzt jeweils ein Rastkurvenabschnitt mit einem Endanschlag 7, 7. Die beiden Rastkurvenabschnitte sind somit mit zwei Raststufen versehen. Die sich zwischen den Markierungen 5, 5' und den Endanschlägen 7, 7' jeweils erstreckenden Rastkurvenabschnitte weisen eine bestimmte Länge auf, damit nicht durch ein unbeabsichtigtes Überschwingen beim Herausführen des Rastbolzens 1 aus der Vertiefung 4 diese gegen einen Endanschlag 7 oder 7' geführt wird. Wie in 1 dargestellt, erfolgt eine Bewegung des Rastbolzens 1 aus seiner mit der Spitze 3 in die Vertiefung 4 eingreifenden Nullstellung gegen die Kraft von Federelementen, so daß der Rastbolzen 1 bei einem Loslassen des Bedienhebels selbsttätig in die Nullstellung zurückgeführt wird.
Die Rastkurve 2 ist über zwei Druckfedern 8, 8' schwingend in Bewegungsrichtung des Rastbolzens 1 in einem Halter 9 aufgehängt. Die Kennlinien der Druckfedern sind relativ hart, insbesondere so hart, daß eine Bewegung des Rastbolzens 1 innerhalb der beschriebenen Rastkurve 2 kaum eine Krafteinleitung in die Druckfedern 8, 8' zur Folge hat. Die Druckfedern 8, 8' stützen sich halterseitig jeweils auf einem Drucksensor 10, 10' ab. Als Drucksensoren 10, 10' sind solche eingesetzt, die aus einer schichtig aufgebauten Folie ausgetrennt sind und über die der anliegende Druck im Wege einer Widerstandsmessung erfolgt. Grundsätzlich können als Drucksensoren auch andere Mittel eingesetzt sein, ein Einsatz dieser Folie ist jedoch kostengünstig; insbesondere halten diese Drucksensoren 10, 10' das Meßsignal.
Bei einer Betätigung des Bedienhebels und entsprechend des Rastbolzens 1 bis an einen Endanschlag 7 oder 7', beispielsweise den Endanschlag 7 der Rastkurve 2, kann über den Drucksensor 10 ein der Betätigungskraft des Bedienhebels proportionaler Wert ermittelt werden, der in diesem Falle eine aktive Beschleunigung des Kraftfahrzeuges auslöst.
In 2 ist der Betätigungskraft bezogene Verlauf bei einer Betätigung des Bedienhebels zum Bewegen des Rastbolzens 1 der Rastkurve 2 gezeigt. Deutlich erkennbar ist in dem Verlauf dieser Kurve der jeweilige Endanschlag eines Rastkurvenabschnittes, bei dem mit dem die benötigte Betätigungskraft zum Durchführen einer aktiven Beschleunigung oder einem aktiven Bremsen des Kraftfahrzeuges exponentiell ansteigt. In dieser Figur sind die eingesetzten Drucksensoren 10, 10' mit dem Therm „Kraftsensor” bezeichnet.
Bezugszeichenliste

1: Rastbolzen
2: Rastkurve
3: Spitze
4: Vertiefung
5, 5': Markierung
6, 6': Schulter
7, 7': Endanschlag
8, 8': Druckfeder
9: Halter
10, 10': Drucksensor
V: Vorrichtung zum Voreinstellen eines Beschleunigungs- oder Verzögerungswertes

Claims

Vorrichtung zum Voreinstellen eines Beschleunigungs- oder Verzögerungswertes beim Fahren eines Kraftfahrzeuges umfassend einen in einer Rastkurve (2) geführten Bedienhebel, wobei die Nullstellung des Bedienhebels zwischen den beiden Einstellbereichen – Beschleunigungswert, Verzögerungswert – angeordnet ist und eine Bewegung des Bedienhebels in die eine Richtung der Voreinstellung eines Beschleunigungswertes und in die andere Richtung der Voreinstellung eines Verzögerungswertes dient, wobei die Rastkurve (2) in beiden Einstellbereichen einen Endanschlag (7, 7') aufweist, gegen den der Bedienhebel bei entsprechender Betätigung wirkt, und wobei die Vorrichtung zumindest einen Sensor (10, 10') zum Erfassen der über den Bedienhebel auf einen Endanschlag (7, 7') ausgeübten Betätigungskraft aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erfassen der auf den Bedienhebel über einen Endanschlag (7, 7') ausgeübten Betätigungskraft jedem Endanschlag (7, 7') jeweils ein durch ein Element (8, 8') mit federelastischen Eigenschaften beaufschlagter Drucksensor (10, 10') zugeordnet ist, auf welches Element (8, 8') der Bedienhebel einwirkend angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkurve (2) in Betätigungsrichtung des Bedienhebels schwingend aufgehängt und über Druckfedern (8, 8') abgestützt in seiner Nullstellung gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckbeaufschlagung der Druckfedern (8, 8') durch Ausüben einer bestimmten, auf einen Endanschlag (7, 7') der Rastkurve (2) wirkenden Betätigungskraft erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, sofern nicht rückbezogen auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erfassen der auf den Bedienhebel über einen Endanschlag ausgeübten Betätigungskraft ein Positionserfassungssensor eingesetzt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nullstellung des Bedienhebels zur Rastkurve (2) haptisch gekennzeichnet ist und daß eine Voreinstellung eines Beschleunigungs- oder Verzögerungswertes erst erfolgt, wenn ein Rastbolzen (1) des Bedienelementes aus einer die Nullstellung kennzeichnenden Vertiefung (4) heraus geführt ist.