DE3232160A1

DE3232160A1 - Verfahren und anordnung zur uebermittlung von informationen an fahrer von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3232160A1
Application number: DE19823232160
Authority: DE
Inventors: Karl-Joachim Ing.(grad.) 6382 Friedrichsdorf Rowold; Gert Dipl.-Ing. 6589 Abentheuer Rüter; Ernst Dipl.-Ing. 6070 Langen Sperling
Original assignee: Battelle Institut eV
Current assignee: Battelle Institut eV
Priority date: 1982-08-30
Filing date: 1982-08-30
Publication date: 1984-03-01

Description

Verfahren und Pnordnung zur Übermittlung
von Informationen an Fahrer von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Übermittlung von Informationen an Fahrer von Kraftfahrzeugen über eine momentane, bezogen auf den Kraftstoffverbrauch günstige Fahrweise, wobei eine Änderung der Rückstellkraft eines Fahrpedals bewirkt und diese Änderung vom Fahrer als Druckänderung an der Fußsohle während der Betätigung des Fahrpedals haptisch wahrgenommen wird.
Fahrer von Kraftfahrzeugen müssen während der Fahrt vielfältige Informationen aufnehmen, verarbeiten und in sinnvolle Entscheidungen umsetzen. Zum Beispiel optische Informationen werden durch Beobachtung der Fahrtstrecke, des Verkehrs und der Anzeigeninstrumente im Fahrzeug gewonnen. Akustische Informationen werden durch den Straßenverkehr, Anzeigen im Fahrzeug sowie durch die Informationssysteme, z.B. Rundfunk-Verkehrsnachrichten und dgl. übermittelt. Aus der Beobachtung von z.B. Motorgeräuschen, Fahrbahnunebenheiten, Fahrzeugneigung und dgl.
können auch indirekte Rückschlüsse über den Zustand des Fahrzeugs gezogen werden.
Neuere Entwicklungen zur Übermittlung von zusätzlichen Informationen betreffen insbesondere Systeme zum Anzeigen des momentanen Energieverbrauchs der Fahrzeuge. Die Aufnahme dieser Informationen, z.B. betreffend den Kraftstoffverbrauch, die Schaltung und den günstigsten Drehzahlbereich, erfolgt über die weitgehend belegten optischen und akustischen Rezeptoren des Fahrers. Dies führt dazu, daß die Informationen in Verkehrssituationen mit hohem Energieverbrauch, nämlich im Stadtverkehr und auf Landstraßen nur wenig bzw. überhaupt nicht angenommen werden. Auf Autobahnen läßt die Verkehrsituation zwar die Beobachtung dieser zusätzlichen Informationssysteme zu, hier ist aber der Energieverbrauch geringer und die Fahrweise meist schon sehr nahe an dem für die gewünschte Fahrgeschwindigkeit vom Antrieb her möglichen Mindestenergieverbrauch.
Es ist bekannt, durch zusätzliche Einrichtungen am Fahrpedal, z.B. Federelemente, die beim Überschreiten eines bestimmten Pedalwegs eingreifen, dem Fahrer eine Information über das Betätigungsmaß des Fahrpedals zu geben. Derartige Systeme sagen jedoch lediglich aus, ob eine bestimmte Geschwindigkeitsgrenze überschritten wurde oder nicht; eine direkte Information über den Kraftstoffverbrauch übermitteln sie nicht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Übermittlung von Informationen über die, bezogen auf den Kraftstoffverbrauch günstigste Fahrweise bei jeder beliebigen Geschwindigkeit zu entwickeln.
Es hat sich gezeigt, daß sich diese Aufgabe mit einem Verfahren lösen läßt, bei dem die Rückstellkraft des Fahrpedals im Bereich des gesamten Pedalwegs in Abhängigkeit von Kenngrößen, die das Motordrehmoment und die Motordrehzahl wiedergeben, automatisch eingestellt wird. Erfindungsgemäß können zusätzliche Informationen, z.B. zur Gangwahl, in Form von dem Pedalweg überlagerten Bewegungen, z.B. Vibrationen, übermittelt werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung besteht aus einem Regelkreis, in dem Sensoren zur Gewinnung von Größen, die dem Motordrehmoment und der Motordrehzahl proportional sind, und einer Einrichtung zur Einstellung der Rückstellkraft des Fahrpedals vorgesehen sind. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Unteransprüchen 4 bis 7 erläutert.
Erfindungsgemäß wird dem Fahrer des Kraftfahrzeugs über das Fahrpedal die Information über mehr oder weniger Gasgeben übermittelt. Fährt der Kraftfahrzeugführer mit einer bestimmten Geschwindigkeit, so erhält er durch die automat2sch eingestellte Rückstellkraft des Fahrpedals die Information, ob seine Fahrweise bei dieser bestimmten Geschwindigkeit günstig ist. Abweichungen von der optimalen Fahrpedalstellung werden durch Änderung der erforderlichen Rückstellkräfte des Fahrpedals kontinuierlich anzeigt. Dies bedeutet, wenn z.B. mehr Gasgeben erforderlich, die Rückstellkraft des Fahrpedals geringer, wenn weniger Gasgeben erforderlich, die Rückstellkraft höher eingestellt wird. Will der Kraftfahrzeugführer sein Fahrzeug beschleunigen, so erhält er.in diesem Beschleunigungsvorgang kontinuierlich die Information über die jeweils optimale Pedalstellung. Bei einer Gangstellung, die einen zu hohen Kraftstoffverbrauch erzeugt, kann das erfindungsgemäße System dies z.B. durch Vibrationen des Fahrpedals anzeigen.
Die jeweilige Rückstellkraft des Fahrpedals kann durch den Fahrer jederzeit überbrückt werden. Unabhängig von der Stellung des Fahrpedals kann erfindungsgemäß aber auch ein zeitlicher Toleranzbereich vorgesehen werden, bei dessen Überschreiten das System s-elbstätig arbeitet. Das heißt, wenn der Kraftfahrzeugführer länger als eine bestimmte Zeitspanne seine verbrauchsungünstige Fahrweise beibehält, mit dem erfindungsgemäßen System die günstigste Pedalstellung trotzdem automatisch herbeigeführt werden kann. Der zeitliche Toleranzbereich kann beliebig eingestellt werden.
Die Erfindung wird anhand beiliegender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischer Vereinfachung Fig. 1 das Schaltschema des Regelkreises und Fig. 2 eine mögliche Einrichtung zur Einstellung der Rückstellkraft des Fahrpedals.
In Fig. 1 besteht der Grundregelkreis für die Längsdynamik des Fahrens aus dem Fahrer als Regler und dem Fahrzeug als Regelstrecke. Diesem Grundregelkreis wird das erfindungsgemäße System überlagert. Aus dem Fahrzeug als Regelstrecke werden über Sensoren Signale gewonnen, die dem Drehmoment und der Drehzahl des Motors proportional sind. Die Sensoren werden vorzugsweise am Motor, Vergaser oder an der Einspritzpumpe angebracht. Die Signalverarbeitung erfolgt im Kennfeldregler. Dort werden die momentan gewonnenen Signale mit abgespeicherten Werten verglichen, wobei diese Werte für die Fahrgeschwindigkeit bzw. Beschleunigung jeweils den verbrauchsgünstigen Wertentsprechen. Außerdem wird bei diesem Vergleich die momentane Fahrpedalstellung berücksichtigt. Wird eine Abweichung festgestellt, so kann die Rückstellkraft des Fahrpedals dementsprechend eingestellt werden.
Eine stufenlose Einstellung der Rückstellkraft kann wie in Fig. 2 dargestellt, erfolgen. Hierfür wird ein z.B.
hydraulisches Stellglied 1 vorgesehen, das über eine Feder 2 mit dem Fahrpedal 3 unmittelbar verbunden ist.
Anstelle eines hydraulischen Stellglieds können auch mechanische, elektrische oder pneumatische Stellglieder verwendet werden. In dem dargestellten Fall bewegt sich der Kolben 4 des Stellgliedes immer in Abhängigkeit von den, vom Kennfeldregler ermittelten Abweichungen vom optimalen Kraftstoffverbrauch. Wenn z.B. mehr Gasgeben zum Erreichen einer verbrauchsgünstigen Fahrweise nötig ist, wird der Kolben 4 in Richtung A bewegt, indem in den Raum 5 des Stellglieds mehr Flüssigkeit hineingepumpt wird. Dadurch wird die Feder 2 entspannt und die Rückstellkraft des Fahrpedals wird geringer.
Leerseite

Claims

Patentansprüche W Verfahren zur Übermittlung von Informationen an Fahrer von Kraftfahrzeugen über eine momentane, bezogen auf den Kraftstoffverbrauch günstige Fahrweise, wobei eine Änderung der Rückstellkraft eines Fahrpedals bewirkt und diese Änderung vom Fahrer als Druckänderung an der Fußsohle während der Betätigung des Fahrpedals haptisch wahrgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft des Fahrpedals im Bereich des gesamten Pedalwegs in Abhängigkeit von Kenngrößen, die das Motordrehmoment und die Motordrehzahl wiedergeben, automatisch eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Informationen in Form von dem Pedalweg überlagerten Bewegungen übermittelt werden.
3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Regelkreis aufweist, in dem Sensoren zur Gewinnung von Kenngrößen, die das Motordrehmoment und die Motordrehzahl wiedergeben, und eine Einrichtung (1, 2) zur Einstellung der Rückstellkraft des Fahrpedals (3) vorgesehen sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar am Fahrpedal (3) über ein Stellglied (1) mit einer zwischen Stellglied und Fahrpedal geschalteten Feder (2) die Rückstellkraft des Fahrpedals stufenlos regelbar ist.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Rückstellkraft des Fahrpedals (3) durch den Fahrer überbrückbar ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der Stellung des Fahrpedals (3) ein zeitlicher Toleranzbereich gegeben ist, bei dessen Überschreiten das System selbstätig arbeitet.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erzeugung von Schwingungen am Fahrpedal vorgesehen ist, die direkt in das Stellglied integriert ist oder parallel zum Stellglied angeordnet ist.