DE3820319A1 - Motor vehicle with an accelerator pedal for an engine and a brake pedal - Google Patents
Motor vehicle with an accelerator pedal for an engine and a brake pedalInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Wie die Erfahrung gezeigt hat, können bei derartigen Kraftfahrzeugen sowohl bei technischen Fehlern als auch bei Bedienungsfehlern Befehle an den Antriebsmotor ge geben werden, die zu gefährlichen Beschleunigungsvorgängen führen können. Verbleibt beispielsweise die Drosselklappe oder ein anderes Laststellglied einer Brennkraftma schine trotz Freigabe des Gaspedals durch den Fahrer in ihrer Vollaststellung, so er folgt nicht der vom Fahrer gewünschte Übergang vom Last- in den Schubbetrieb, und der voll arbeitende Motor kann sogar einen Bremsvorgang erheblich verzögern.The invention relates to a motor vehicle according to the preamble of the claim 1. As experience has shown, such vehicles can be used for both technical errors as well as operating errors commands to the drive motor ge are given, which can lead to dangerous acceleration processes. Remains for example, the throttle valve or another load actuator of an internal combustion engine Despite the accelerator pedal being released by the driver, it seems in its full-load position, he says does not follow the transition from load to overrun desired by the driver, and the fully working engine can even significantly delay braking.
Es ist bekannt - siehe beispielsweise die DE-OS 20 62 965, F 02 D 17/04 - dieser Gefahr da durch entgegenzuwirken, daß bei entlastetem Gaspedal auf elektrischem Wege eine Zwangsschließung der Drosselklappe vorgenommen wird.It is known - see for example DE-OS 20 62 965, F 02 D 17/04 - this danger by counteracting that when the accelerator pedal is relieved of an electrical The throttle valve is forced to close.
Während also den technisch bedingten Ursachen für die fehlerhafte Befehlsgabe an den Antriebsmotor relativ einfach entgegengewirkt werden kann, ist dies hinsichtlich vom Fahrer ausgehenden Bedienungsfehlern erheblich schwieriger. Zwar macht die DE-OS 32 38 196, B 60 K 41/20, den Vorschlag, bei einem Kraftfahrzeug mit Getriebeautoma tik dem Vergessen des Betätigens des Bremspedals im Standbetrieb dadurch entgegen zuwirken, daß bei sehr kleiner Fahrgeschwindigkeit und unbetätigtem Zustand von Be schleunigungs- und Bremspedal automatisch die Bremsen betätigt werden, jedoch wird hierbei nur ein kleiner Aspekt möglicher Fehlbedienungen abgedeckt. So while the technical reasons for the incorrect command to the Drive motor can be counteracted relatively easily, this is in terms of Driver outgoing operating errors considerably more difficult. The DE-OS does 32 38 196, B 60 K 41/20, the proposal for a motor vehicle with automatic transmission This counteracts the forgetting to actuate the brake pedal in stationary operation to act that with very low driving speed and unactuated state of Be Accelerator and brake pedals automatically apply the brakes, however only a small aspect of possible incorrect operation is covered here.
Nicht erfaßt wird von dieser Lösung beispielsweise der nicht seltene Fall, daß dem Fahrer eine Verwechslung des Bremspedals mit dem Beschleunigungspedal unterläuft. Eine derartige Verwechslung, also das Niedertreten des Beschleunigungspedals anstelle des Bremspedals, kann psychisch begründet sein, beispielsweise dadurch, daß der Fah rer plötzlich eine Notbremsung vornehmen muß und, gegebenenfalls unterstützt durch die augenblickliche Lage des Fußes über oder auf dem Beschleunigungspedal, in der Ei le das Umsetzen des Fußes auf das Bremspedal unterläßt. Die beschriebene Pedalver wechslung kann aber auch durch eine von der üblichen Fahrposition abweichende Sitz haltung des Fahrers bedingt sein, beispielsweise, wenn dieser nach hinten blickt oder in einem für ihn ungewohnten Fahrzeug sitzt. Wieder eine andere Ursache für die Pe dalvertauschung kann in dem Abrutschen des Fußes vom Bremspedal auf das Beschleu nigungspedal zu sehen sein.This solution does not cover, for example, the not uncommon case that the Driver makes a mistake of the brake pedal with the accelerator pedal. Such a mix-up, that is, instead of pressing the accelerator pedal the brake pedal, can be psychologically justified, for example by the fact that the driver suddenly has to make an emergency stop and, if necessary, supported by the current position of the foot above or on the accelerator pedal, in the egg le refrains from moving the foot to the brake pedal. The pedalver described Change can also be made by a seat that deviates from the usual driving position attitude of the driver may be caused, for example when he looks back or sitting in a vehicle he is not used to. Another cause of the pe Swapping the dal can result in the foot slipping off the brake pedal onto the accelerator pedal can be seen.
Wie bereits diese einleitenden Ausführungen zeigen, gibt es eine Vielzahl von Ursachen für eine irrtümliche Betätigung des Beschleunigungspedals anstelle des Bremspedals, so daß eine derartige Pedalverwechslung auch relativ häufig auftreten wird. Sie kann zu einer ernsten Gefährdung nicht nur der Fahrzeuginsassen, sondern auch von anderen Verkehrsteilnehmern führen, da ganz allgemein gesprochen, eine Bremsenbetätigung in allen Fällen nur angesichts eines Hindernisses (oder einer geforderten Geschwindigkeits verringerung) vorgenommen wird, also ein durch eine Pedalverwechslung ausgelöster Be schleunigungsvorgang zu einer beschleunigten Annäherung an das Hindernis führt.As these introductory remarks already show, there are a variety of causes for an erroneous actuation of the accelerator pedal instead of the brake pedal, see above that such a pedal mix-up will also occur relatively frequently. You can too a serious danger not only to the vehicle occupants, but also to others Road users, as generally speaking, apply the brakes in in all cases only in the face of an obstacle (or a required speed reduction) is carried out, i.e. a Be triggered by a pedal mix-up acceleration process leads to an accelerated approach to the obstacle.
Besonders erschwerend macht sich in diesem Zusammenhang die Tatsache bemerkbar, daß der Fahrer, sobald er bemerkt, daß die von ihm vorgenommene Pedalbetätigung nicht zu der beabsichtigten Fahrzeugverzögerung führt, eine noch kräftigere Betäti gungskraft auf das vermeintliche Bremspedal ausüben wird, wodurch der Beschleuni gungsvorgang noch intensiver wird. Die in entsprechenden Unfallfahrzeugen vorgefun denen verbogenen Beschleunigungspedale sind in diesem Zusammenhang sehr aussage kräftig.In this context, the fact that that the driver as soon as he notices that the pedal actuation he has carried out does not lead to the intended vehicle deceleration, an even more powerful actuation exerting force on the putative brake pedal, which accelerates process becomes even more intense. Found in appropriate accident vehicles the bent accelerator pedals are very meaningful in this context strong.
An dieser Stelle sei eingefügt, daß derartige Pedalverwechslungen mit ihren gefährli chen Folgen sowohl bei mit Handschaltgetrieben als auch bei mit Automatikgetrieben ausgerüsteten Kraftfahrzeugen vorkommen. Setzt sich das Fahrzeug aus dem - gewünsch ten - Stillstand in Bewegung, beispielsweise infolge Neigung der Fahrbahn oder infolge der Eigenheiten des Automatikgetriebes, und verwechselt der Fahrer das Brems- mit dem Beschleunigungspedal, wobei er dieses in der Regel kräftig niedertreten wird, so kann dadurch unabhängig von der Getriebegattung ein gefährlicher Beschleunigungs vorgang hervorgerufen werden.At this point it should be inserted that such pedal mix-ups with their dangerous consequences for both manual and automatic transmissions equipped motor vehicles occur. Is the vehicle composed of the - desired ten - Standstill in motion, for example due to inclination of the road or as a result the peculiarities of the automatic transmission, and the driver confuses the brake with the accelerator pedal, which he will usually press down hard, so can cause dangerous acceleration regardless of the transmission type process.
Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug gemäß dem Ober begriff des Hauptanspruchs zu schaffen, das mit relativ einfachen Mitteln gegen die nachteiligen Folgen einer Verwechslung des Bremspedals mit dem Beschleunigungspedal gesichert ist.The invention is therefore based on the object of a motor vehicle according to the waiter concept of the main claim to create against the adverse consequences of confusing the brake pedal with the accelerator pedal is secured.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkma len des Hauptanspruchs, vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung beschrei ben die Unteransprüche.The solution to this problem according to the invention consists in the characteristic features len of the main claim, advantageous training and further developments of the invention ben the subclaims.
Verständlicherweise schließt die Erfindung den zusätzlichen Einsatz der anhand des Stan des der Technik beschriebenen Vorrichtungen und Anordnungen beispielsweise zum Zwangs schließen der Drosselklappe bei entlastetem Gaspedal oder zur automatischen Bremsenbe tätigung im Kriechbetrieb bei Automatikgetrieben nicht aus. Auch eine Verstellung des Zündzeitpunkts in Richtung spät kann in diesem Zusammenhang vorgesehen werden.Understandably, the invention includes the additional use of the Stan of the devices and arrangements described in the art, for example for coercion close the throttle valve with the accelerator pedal released or for automatic brake control operation in crawl mode with automatic transmissions is not sufficient. Also an adjustment of the Ignition timing in the late direction can be provided in this context.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Betätigung des Bremspedals insbe sondere im Falle von Voll- oder Panikbremsungen mit erheblich größeren Fußkräften er folgt als die Betätigung des Beschleunigungspedals, und zwar auch im Falle der Vollast- oder der Kickdownstellung des Beschleunigungspedals. Es ist daher möglich, die Kraft schwelle, die für das Betätigen der dem Beschleunigungspedal zugeordneten, den Be schleunigungsbefehl unwirksam machenden Schaltvorrichtung vorgegeben ist, beispiels weise 200 N über der Fußkraft zu wählen, die zum Bewegen des Beschleunigungspedals in die Vollast- oder die Kickdownstellung erforderlich ist.The invention is based on the knowledge that the actuation of the brake pedal in particular especially in the case of full or panic braking with significantly larger foot forces follows as the accelerator pedal is pressed, even in the case of full load or the accelerator pedal kickdown position. It is therefore possible to use the force threshold, for the actuation of the accelerator pedal, the Be acceleration command ineffective switching device is specified, for example wise to choose 200 N above the foot force to move the accelerator pedal in full load or kickdown position is required.
Da in der Regel die vom Fahrer vorzunehmende Korrektur seines Befehls, also letztlich das Umsetzen des Fahrerfußes vom irrtümlich betätigten Beschleunigungspedal auf das Bremspedal, relativ viel Zeit erfordert, ist die Maßnahme nach Patentanspruch 8, näm lich die Einleitung eines Bremsvorgangs durch die dem Beschleunigungspedal zugeordne te Schaltvorrichtung, besonders vorteilhaft. Dem Fahrer steht also für den normalen Fahrbetrieb zum gewünschten Einleiten und Dosieren von Bremsvorgängen in üblicher Weise das Bremspedal zur Verfügung, und nur im Falle der Pedalverwechslung und Nie dertreten des Gaspedals mit einer Fußkraft, die etwa der für eine Vollbremsung auf das Bremspedal auszuübenden Betätigungskraft entspricht, wird über die dem Beschleuni gungspedal zugeordnete Schaltvorrichtung ein Bremsvorgang ausgelöst.As a rule, the driver has to correct his command, ultimately moving the driver's foot from the accelerator pedal to the Brake pedal, requires a relatively long time, the measure according to claim 8, näm Lich the initiation of a braking process by the accelerator pedal assigned te switching device, particularly advantageous. So the driver stands for normal Driving operation for the desired initiation and dosing of braking operations in the usual way Way the brake pedal is available, and only in the event of pedal mistake and never Depress the accelerator pedal with a foot force that is about that for an emergency stop on the Brake pedal corresponds to the actuating force to be exerted via the accelerator Shift pedal associated switching device triggered a braking process.
Wie bereits erläutert, geht die Erfindung davon aus, daß üblicherweise auf das Bremspe dal zur Einleitung von Bremsvorgängen erheblich größere Fußkräfte ausgeübt werden als auf das Beschleunigungspedal zum Beschleunigen des Fahrzeugs. Will man hier jedoch auch nur vereinzelt auftretenden Extremfällen Rechnung tragen, wie beispielsweise ei nem kritischen Überholvorgang, kann man gemäß Patentanspruch 9 zusätzlich eine Ge schwindigkeitsschwelle für das Unwirksammachen des Antriebsmotors einführen. Dann ist die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahmen auf den - relativ niedrigen - Ge schwindigkeitsbereich beschränkt, in dem Pedalverwechslungen zu besonders gefährli chen Situationen führen können, während in den bei Überholvorgängen vorliegenden Geschwindigkeitsbereichen auch höchste auf das Gaspedal ausgeübte Kräfte nicht zum Unwirksammachen des Antriebsmotors führen.As already explained, the invention assumes that usually on the brake dal significantly greater foot forces are exerted to initiate braking than on the accelerator pedal to accelerate the vehicle. But you want here also take into account only isolated extreme cases, such as egg Nem critical overtaking, you can also according to claim 9, a Ge Introduce the speed threshold for disabling the drive motor. Then is the effect of the measures according to the invention on the - relatively low - Ge limited speed range, in which pedal mix-ups are particularly dangerous Chen situations can lead, while in the existing overtaking Speed ranges, even the highest forces exerted on the accelerator pedal Disabling the drive motor.
In derselben Richtung liegen die Vorteile der Maßnahmen nach Patentanspruch 13. Er fahrungsgemäß üben kleinere Fahrer niedrigere Betätigungskräfte auf die Pedale aus als große Fahrer. Die Fahrergröße und damit das Niveau der zu erwartenden Pedalbe tätigungskräfte finden gleichsam ihren Ausdruck in der vom jeweiligen Fahrer vorge nommenen Einstellung des Fahrersitzes. Beispielsweise über ein Potentiometer kann diese Sitzeinstellung, insbesondere diejenige in Fahrzeughängsrichtung, erfaßt und zur entsprechenden Einstellung der Kraftschwelle für die Betätigung der Schaltvorrichtung herangezogen werden.The advantages of the measures according to claim 13 lie in the same direction According to driving experience, smaller drivers exert lower actuation forces on the pedals as a great driver. The driver size and thus the level of the pedal pedal to be expected Employees find their expression, as it were, in the form given by the respective driver setting of the driver's seat. For example, using a potentiometer this seat setting, especially that in the vehicle hanging direction, detected and for corresponding setting of the force threshold for actuating the switching device be used.
Bisher war der Fall einer "echten" Pedalverwechslung, beispielsweise infolge Abrut schens des Fahrerfußes vom Bremspedal auf das Beschleunigungspedal, betrachtet wor den. Es ist aber auch möglich, daß in einer bestimmten Situation der Fahrer irrtümlich statt nur des Bremspedals sowohl das Brems- als auch das Beschleunigungspedal tritt. Erfolgt nur ein teilweises Niedertreten des Beschleunigungspedals, so wird die erfin dungsgemäße Schaltvorrichtung noch nicht aktiviert, und der Antriebsmotor arbeitet der durch das Niederdrücken des Bremspedals aktivierten Bremseinrichtung entgegen. Dieser sich demgemäß bei einem Sonderfall einstellende Nachteil wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Patentanspruchs 15 vermieden, die kaum zusätzlichen tech nischen Aufwand erfordern, da sie den ohnehin vorhandenen Bremslichtschalter des Kraftfahrzeugs ausnutzen können.So far, the case of a "real" pedal mix-up, for example as a result of Abrut the driver's foot from the brake pedal to the accelerator pedal, considered wor the. But it is also possible that the driver is mistaken in a particular situation instead of just the brake pedal, both the brake and the accelerator pedals. If the accelerator pedal is only partially depressed, it is invented Switching device according to the invention is not yet activated, and the drive motor is working the braking device activated by depressing the brake pedal. This disadvantage, which accordingly arises in a special case, is invented avoided by the measures of claim 15, the hardly additional tech African effort require, since they the already existing brake light switch Can use motor vehicle.
Überhaupt kann allgemein bezüglich des Aufwands für die Erfindung darauf hingewie sen werden, daß übliche Sensoren für Drehzahl und Geschwindigkeit oder dergleichen sowie übliche Maßnahmen zur Beeinflussung der Wirkung des Antriebsmotors, beispiels weise die Unterbrechung oder Verstellung der Zündung oder aber eine entsprechende Änderung der Kraftstoffzufuhr, Einsatz finden können, so daß hierauf im einzelnen nicht eingegangen zu werden braucht. In general, there can be general pointers to this regarding the cost of the invention sen that usual sensors for speed and speed or the like and usual measures to influence the effect of the drive motor, for example as the interruption or adjustment of the ignition or a corresponding Change in fuel supply, can be used, so that in detail need not be received.
Von Bedeutung ist der Zeitpunkt der Rückstellung der Schaltvorrichtung, das heißt letztlich der Möglichkeit, wieder mit einem hinsichtlich des Fahrzeugantriebs wirksa men Antriebsmotor zu fahren. Patentanspruch 19 liegt die Idee zugrunde, daß nicht jede - gegebenenfalls nur kurzzeitige - Verringerung der auf das Gaspedal wirkenden Fußkraft auf unter der Kraftschwelle liegende Werte zu dieser Rückstellung führen darf, sondern daß hierzu ein vollständig neuer Betätigungsvorgang des Gaspedals er forderlich sein sollte. Gemäß Anspruch 19 wird dies dadurch erreicht, daß das Beschleu nigungspedal erst in seine Leergasstellung zurückgelenkt sein muß; zur Kontrolle bzw. als entsprechender Rückstellsignalgeber dient ein Leergaskontakt am Beschleunigungs pedal oder einem mit diesem in Bewegungsverbindung stehenden Teil.The time at which the switching device is reset is important, that is Ultimately, the possibility of using a vehicle drive effective again to drive the drive motor. Claim 19 is based on the idea that not any - if necessary only brief - reduction of those acting on the accelerator pedal Foot force to values below the force threshold lead to this reset may, but that this is a completely new operation of the accelerator pedal should be required. According to claim 19, this is achieved in that the acceleration must first be returned to its empty gas position; for control or An empty gas contact on the acceleration serves as a corresponding reset signal transmitter pedal or a part connected to it in motion.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Figuren schematisch bzw. als Blockschaltbilder die hier interessieren den Teile eines Kraftfahrzeugs mit einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine als An triebsmotor wiedergeben.Several embodiments of the invention are described below with reference to the drawing explained, the figures of which are of interest here schematically or as block diagrams the parts of a motor vehicle with a spark-ignition internal combustion engine as an Play the drive motor.
In Fig. 1 ist die über eine Zündeinrichtung 1 konventioneller und daher nicht zu be schreibender Bauart mit Zündimpulsen versorgte Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit 2, das ihr nachgeschaltete Getriebe mit 3 und die Kupplung mit 4 bezeichnet. Üblicher weise liegt die Kupplung 4 im Antriebsstrang zum Differential 5, an das sich die ange triebenen Räder 6 und 7 des Kraftfahrzeugs anschließen.In Fig. 1, the conventional and therefore not to be writing type with ignition pulses supplied via an ignition device 1 four-cylinder internal combustion engine with 2 , the downstream transmission with 3 and the clutch with 4 . Usually, the clutch 4 is in the drive train to the differential 5 , to which the driven wheels 6 and 7 of the motor vehicle are connected.
Bei 8 ist die Bordbatterie gezeichnet, die außer der Zündanlage 1 weitere mit Strom zu versorgende Einrichtungen des Kraftfahrzeugs speist. Die Zündfunken in den einzel nen Brennräumen der Brennkraftmaschine 2 werden in üblicher Weise mittels individu eller Zündkerzen 9, 10, 11 und 12 erzeugt. Die Beaufschlagung der einzelnen Zündker zen mit Zündenergie erfolgt in ebenfalls üblicher Weise über einen Zündverteiler, der in der Zündanlage 1 enthalten ist.At 8 , the on-board battery is drawn, which in addition to the ignition system 1 feeds further devices of the motor vehicle to be supplied with current. The ignition sparks in the individual combustion chambers of the internal combustion engine 2 are generated in the usual way by means of individual spark plugs 9 , 10 , 11 and 12 . The application of the individual spark plugs with ignition energy also takes place in a conventional manner via an ignition distributor which is contained in the ignition system 1 .
Das Kraftfahrzeug ist mit dem Gaspedal 13 und dem Bremspedal 14 ausgerüstet. Das Gaspedal 13 steht in üblicher und daher nicht dargestellter Weise mit einer Drossel klappe im Saugrohr der Brennkraftmaschine 2 in Antriebsverbindung, während das Bremspedal 14 über ebenfalls nicht dargestellte, da jedem Fachmann geläufige Verbin dungsmittel mit den Radbremsen des Kraftfahrzeugs kraftübertragend verbunden ist. Die beiden Pedale 13 und 14 liegen in bekannter Weise im unteren Spritzwandbereich des Fahrzeugs nebeneinander, wobei das Gaspedal 13 rechts vom Bremspedal 14 und etwas hinter diesem angeordnet ist. Unerheblich für die Erfindung ist, ob es sich um stehende oder hängende Pedale handelt. The motor vehicle is equipped with the accelerator pedal 13 and the brake pedal 14 . The accelerator pedal 13 is in the usual and therefore not shown manner with a throttle flap in the intake manifold of the internal combustion engine 2 in drive connection, while the brake pedal 14 is also not shown, since common connec tion means with the wheel brakes of the motor vehicle is connected to transmit power. The two pedals 13 and 14 lie in a known manner in the lower bulkhead area of the vehicle next to each other, the accelerator pedal 13 being arranged to the right of the brake pedal 14 and somewhat behind it. It is irrelevant to the invention whether the pedals are standing or hanging.
Ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen besteht die Gefahr, daß bei einem Nieder drücken des Gaspedals 13 anstelle des Bremspedals 14 statt eines an sich gewünschten oder sogar erforderlichen Bremsvorgangs ein gegebenenfalls gefährlicher Beschleuni gungsvorgang eingeleitet wird, da statt der Bremse die Drosselklappe, und zwar im öffnenden Sinne, betätigt wird. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Fahrer eine Betätigung des Bremspedals zumindest in aller Regel mit einer wesentlich größe ren Fußkraft vornimmt als die Betätigung des Gaspedals 13, ist diesem eine Schaltvor richtung 15 zugeordnet, deren beide Kontakte 16 und 17 mittels des dann in seine Endstellung geschwenkten Gaspedals 13 erst dann in einen Stromkreis für das Relais 18 schließende Berührung gebracht werden, wenn der Fahrerfuß eine durch die Kraft der Feder 19 gegebene Kraftschwelle überwindet. Diese Kraftschwelle liegt auf einem höheren Kraftniveau als die üblichen Betätigungskräfte des Gaspedals, nämlich im Be reich der vom Fahrer sonst bei Einleitung einer Vollbremsung ausgeübten Kräfte.Without the measures according to the invention, there is a risk that, if the accelerator pedal 13 is pressed down instead of the brake pedal 14, instead of a braking process that is desired or even necessary, an optionally dangerous acceleration process is initiated, since instead of the brake, the throttle valve, in the opening sense, is operated. Taking into account the fact that the driver actuates the brake pedal at least as a rule with a substantially greater Ren foot force than the operation of the accelerator pedal 13 , this is assigned a Schaltvor device 15 , the two contacts 16 and 17 by means of the then in its end position pivoted accelerator pedal 13 are only brought into a circuit for the relay 18 closing contact when the driver's foot overcomes a force threshold given by the force of the spring 19 . This force threshold is at a higher level of force than the usual actuation forces of the accelerator pedal, namely in the range of the forces otherwise exerted by the driver when initiating full braking.
Während in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel die Kraftschwelle durch eine Wen delfeder erzeugt wird, kann dies verständlicherweise auch mit anderen Mitteln, wie Tellerfedern oder auf hydraulischem oder pneumatischem Wege, geschehen.While in the illustrated embodiment, the force threshold by a few delfeder is generated, this can understandably also by other means, such as Disc springs or by hydraulic or pneumatic means.
Sobald also der Fahrer versehentlich das Gaspedal 13 mit einer Kraft betätigt, die er normalerweise nur im Falle einer Vollbremsung auf das Bremspedal 14 ausüben würde, wird der Stromkreis für das Relais 18 geschlossen, dessen Kontakt 20 dann die Verbin dung zwischen der Batterie 8 und der Zündanlage 1 unterbricht, so daß die Brennkraft maschine außer Betrieb gesetzt wird.As soon as the driver accidentally actuates the accelerator pedal 13 with a force that he would normally only exert on the brake pedal 14 in the event of full braking, the circuit for the relay 18 is closed, the contact 20 of which then connects the battery 8 and the connector Ignition system 1 interrupts, so that the internal combustion engine is put out of operation.
Verständlicherweise wäre es auch möglich, den Kontakt 20 an einer anderen Stelle der Zündanlage einzusetzen oder zur Betätigung eines Ventils im Zuge der Kraftstoffspei sung der Brennkraftmaschine 2 einzusetzen.Understandably, it would also be possible to use the contact 20 at another point in the ignition system or to actuate a valve in the course of the fuel supply of the engine 2 .
Es kann zweckmäßig sein, die Höhe der Kraftschwelle, gegeben durch die Feder 19, der Größe des jeweiligen Fahrers anzupassen, da Fahrer unterschiedlicher Größe erfah rungsgemäß unterschiedliche Pedalbetätigungskräfte ausüben. Zu diesem Zweck ist die im einzelnen nicht dargestellte, da bekannte Längsverstelleinrichtung des Fahrersitzes mit dem Potentiometer 21 antriebsmäßig so gekoppelt, daß bei einer Verstellung des Fahrersitzes in Fahrzeuglängsrichtung an dem Potentiometer 21 unterschiedliche Span nungen abfallen. Diese Spannungsabfälle werden zur Ansteuerung der Magnetspule 22 verwendet, die eine der Kraft der Feder 19 entgegenwirkende oder sie unterstützende Kraft auf den Kontakt 16 ausübt. Damit ist es möglich, der Kraft der Feder 19 eine von der jeweiligen Stellung des Sitzes und damit der Größe des Fahrers abhängige Kor rekturkraft zu überlagern, so daß die Kraftschwelle als resultierende Kraft dieser bei den Teilkräfte an die Verhältnisse des jeweiligen Fahrers angepaßt werden kann.It may be expedient to adjust the height of the force threshold, given by the spring 19 , to the size of the respective driver, since drivers of different sizes, according to experience, exert different pedal actuation forces. For this purpose, the not shown in detail, since the known longitudinal adjustment device of the driver's seat with the potentiometer 21 is coupled so that when the driver's seat is adjusted in the longitudinal direction of the vehicle at the potentiometer 21 different voltages drop. These voltage drops are used to control the magnetic coil 22 , which exerts a force counteracting or supporting the force of the spring 19 on the contact 16 . This makes it possible to superimpose the force of the spring 19 on the respective position of the seat and thus the size of the driver Kor correction force, so that the force threshold as a result of this force can be adapted to the conditions of the respective driver at the partial forces.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Schaltvorrichtung 15 nur in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich, beispielsweise bei Rangiergeschwindigkeiten, wirksam werden zu lassen, während in einem höheren Geschwindigkeitsbereich (beispielsweise Fahren auf einer Autobahn), in der der Fahrer stets seine normale Sitzposition eingenommen hat, auch bei einer Pedalverwechslung die Brennkraftmaschine 2 nicht abgestellt wird. Hierzu wird über den Geschwindigkeitssensor 23 bekannter Bauart beim Überschreiten der oberen Grenze dieses Geschwindigkeitsbereichs der Schalter 24 in dem das Relais 18 und die Schaltvorrichtung 15 enthaltenen Stromkreis geöffnet, so daß die Kontakt gabe zwischen den Kontakten 16 und 17 wirkungslos ist.Furthermore, it may be expedient for the switching device 15 to be effective only in a specific speed range, for example at maneuvering speeds, while in a higher speed range (for example driving on a motorway) in which the driver has always assumed his normal sitting position a mistaken pedal the internal combustion engine 2 is not turned off. For this purpose, the switch 24 in which the relay 18 and the switching device 15 contained circuit is opened via the speed sensor 23 of a known type when the upper limit of this speed range is exceeded, so that the contact between the contacts 16 and 17 is ineffective.
Auch dann bleibt jedoch das Schließen des Kontaktes 25 auf der dem Fahrerfuß zuge kehrten Seite des Bremspedals 14 hinsichtlich der Abschaltung der Brennkraftmaschine 2 wirksam, so daß bei jedem Bremsvorgang die Brennkraftmaschine 2 abgeschaltet wird.Even then, however, the closing of the contact 25 on the side facing the driver's foot of the brake pedal 14 remains effective with regard to the shutdown of the internal combustion engine 2 , so that the internal combustion engine 2 is switched off with each braking operation.
Anstelle einer vollständigen Abschaltung der Brennkraftmaschine kann im Rahmen der Erfindung auch eine erhebliche Verringerung der Maschinenlast (auf Leerlauf) vorgenom men werden.Instead of a complete shutdown of the internal combustion engine can within the Invention also made a significant reduction in machine load (at idle) men.
Eine andere Möglichkeit, die Maschine hinsichtlich des Fahrzeugantriebs unwirksam zu machen, besteht darin, die Brennkraftmaschine 2 als solche weiter mit ihren Betriebs mitteln, das heißt Zündung und Kraftstoff, zu versorgen, jedoch den Zündwinkel so zu verstellen, daß die Maschinenlast erheblich abnimmt. Schließlich ist es auch möglich, die Brennkraftmaschine unangetastet zu lassen und Mittel vorzusehen, die bei Über schreiten der Kraftschwelle am Gaspedal 13 die Kupplung 4 lösen. In diesem Falle müß te für eine Drehzahlbegrenzung der Antriebsmaschine gesorgt werden.Another way of rendering the machine ineffective with regard to the vehicle drive is to supply the internal combustion engine 2 as such with its operating means, that is to say ignition and fuel, but to adjust the ignition angle in such a way that the engine load decreases considerably. Finally, it is also possible to leave the internal combustion engine untouched and to provide means which release the clutch 4 when the force threshold on the accelerator pedal 13 is exceeded. In this case te would have to be provided for a speed limit of the engine.
Die gezeigte Anordnung kann dahingehend ergänzt werden, daß bei Betätigung der Schaltvorrichtung 15 nicht nur die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine 2 drastisch verringert wird, sondern daß gleichzeitig über diese Schaltvorrichtung ein Bremsvorgang eingeleitet wird. Auch dies kann auf elektrischem Wege, beispielsweise über eine elek tromagnetische Schiebersteuerung im hydraulischen oder pneumatischen Bremssystem, geschehen.The arrangement shown can be supplemented in that not only the power output of the internal combustion engine 2 is drastically reduced when the switching device 15 is actuated, but that a braking operation is initiated simultaneously via this switching device. This can also be done electrically, for example via an elec tromagnetic slide control in the hydraulic or pneumatic brake system.
Das Vorsehen des Kontakts 25 auf der Trittseite des Bremspedals 14 bietet in vorteil hafter Weise einen Schutz vor einer unerwünschten Beschleunigung, wenn anstelle nur des Bremspedals zusätzlich auch das Gaspedal 13 vom Fahrerfuß erfaßt und niederge drückt ist. Der Kontakt 25 wirkt sich auch dann vorteilhaft aus, wenn zwar, wie be absichtigt, nur das Bremspedal 14 getreten wurde, aber aus irgendwelchen Gründen, zum Beispiel Verklemmen der Drosselklappe, Beschädigung der mechanischen Verbin dung zwischen Drosselklappe und Beschleunigungspedal oder Vereisung, trotz Entla stung des Beschleunigungspedals Last und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine nicht im zu erwartenden Maß abgesunken sind.The provision of the contact 25 on the tread side of the brake pedal 14 advantageously protects against unwanted acceleration if, instead of only the brake pedal, the accelerator pedal 13 is also detected by the driver's foot and depressed. The contact 25 is also advantageous if, as intended, only the brake pedal 14 has been depressed, but for some reason, for example jamming of the throttle valve, damage to the mechanical connection between the throttle valve and the accelerator pedal or icing, despite relief of the accelerator pedal load and / or speed of the internal combustion engine have not dropped to the expected extent.
Sobald das Gaspedal 13 in seine Leerlaufstellung zurückgekehrt ist, wird die beschrie bene Anordnung durch Öffnen des Leergaskontaktes 26 im Kreis der Haltewicklung 18′ des Relais 18 wirkungslos gemacht.As soon as the accelerator pedal 13 has returned to its idle position, the described arrangement is made ineffective by opening the empty gas contact 26 in the circuit of the holding winding 18 'of the relay 18 .
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 2 ist voll elektronisch ausgebildet. Dies gilt bereits bezüglich der im Hinblick auf die jeweilige Fahrersitzposition erfol genden Einstellung der Kraftschwelle, bei deren Überschreitung die hier angenommene fremdgezündete Brennkraftmaschine durch drastische Verstellung des Zündzeitpunkts in Richtung später, beispielsweise Verschiebung um 40 bis 50° Kurbelwellenwinkel, hinsichtlich des Fahrzeugantriebs unwirksam gemacht wird.The embodiment of the invention shown in FIG. 2 is fully electronic. This already applies with regard to the setting of the force threshold that takes place with respect to the respective driver's seat position, when exceeded the externally ignited internal combustion engine assumed here is rendered ineffective with regard to the vehicle drive by drastically adjusting the ignition timing in the later direction, for example shifting by 40 to 50 ° crankshaft angle.
Dem Komparator 30 werden an seinem Eingang 31 elektrische Signale von einem am Ort des Beschleunigungspedals vorgesehenen Kraftsensor 32 zugeführt, die gleichsam Istwertsignale für die jeweils vom Fahrerfuß auf das Beschleunigungspedal ausgeübten Kräfte sind. Zu diesem Zweck kann hinter dem Beschleunigungspedal ein Stift vorge sehen sein, auf dem sich das Beschleunigungspedal in seiner Endstellung abstützt und der mit Dehnungsmeßstreifen oder ähnlichen Elementen versehen ist, deren elektrische Eigenschaften sich in Abhängigkeit von der Verformung dieses Stifts und damit in Ab hängigkeit von den jeweils auf das Beschleunigungspedal ausgeübten Fußkräften ändern.The comparator 30 is supplied at its input 31 with electrical signals from a force sensor 32 provided at the location of the accelerator pedal, which are, as it were, actual value signals for the forces exerted by the driver's foot on the accelerator pedal. For this purpose, a pin can be seen behind the accelerator pedal, on which the accelerator pedal is supported in its end position and which is provided with strain gauges or similar elements, the electrical properties of which depend on the deformation of this pin and thus as a function of the change foot forces exerted on the accelerator pedal.
Dem anderen Eingang 33 des Komparators 30 werden über das mit dem Fahrsitz in Ver bindung stehende Potentiometer 34 gleichsam von der Längsstellung des Fahrersitzes abhängige Sollwertsignale für die Kraftschwelle zugeführt, bei deren Überschreitung die Brennkraftmaschine hinsichtlich des Fahrzeugantriebs unwirksam gemacht werden soll. Diese Sollwertsignale werden über einen Stromkreis 35 mit dem besagten Poten tiometer 34 sowie weiteren Potentiometern 36 und 37 gewonnen, die zur Einstellung der Kraftschwelle in den Extremstellungen des Sitzes, nämlich Sitz ganz weit vorn (Po tentiometer 36) und Sitz ganz weit hinten (Potentiometer 37), dienen. Mit diesen Poten tiometern 36 und 37 kann auch eine willkürliche Beeinflussung der Kraftschwelle, ge geben durch das elektrische Signal am Eingang 33, zur Anpassung an die individuellen Eigenheiten des jeweiligen Fahrers vorgenommen werden.The other input 33 of the comparator 30 are fed via the potentiometer 34 connected to the driving seat, as it were, dependent on the longitudinal position of the driver's seat dependent setpoint signals for the force threshold, when exceeded the internal combustion engine is to be made ineffective with regard to the vehicle drive. These setpoint signals are obtained via a circuit 35 with the said potentiometer 34 and further potentiometers 36 and 37 , which are used to set the force threshold in the extreme positions of the seat, namely the seat very far forward (potentiometer 36 ) and the seat very far behind (potentiometer 37 ), serve. With these potentiometers 36 and 37 , an arbitrary influencing of the force threshold, given by the electrical signal at input 33 , can be carried out to adapt to the individual characteristics of the respective driver.
Dem Ausgang des Komparators 30 ist das Filter 38 mit Tiefpaßcharakteristik nachge schaltet, das durch Unterdrückung nur kurzzeitiger dynamischer Kraftspitzen, die auf das Beschleunigungspedal ausgeübt werden, das Unwirksammachen des Antriebsmotors auf den Fall eines etwas längeren Anstehens einer die Kraftschwelle überschreitenden Betätigungskraft für das Beschleunigungspedal beschränkt. Derartige kurzzeitige dyna mische Kraftspitzen haben ihre Ursache weniger in einer Verwechslung von Gas- und Bremspedal als vielmehr in kurzzeitigen Massenbeschleunigungen.The output of the comparator 30 is the filter 38 with low-pass characteristic switched on, which, by suppressing only brief dynamic force peaks which are exerted on the accelerator pedal, limits the ineffectiveness of the drive motor to the case of a somewhat longer pending actuation force for the accelerator pedal which exceeds the force threshold. Such short-term dynamic force peaks have their cause less in a confusion of gas and brake pedal than in short-term mass accelerations.
Die Ausgangssignale des Filters 38, die also das Vorliegen einer ungewollten Betätigung des Beschleunigungspedals signalisieren, werden dem Eingang 39 des Verknüpfungsglieds 40 mit UND-Charakteristik zugeführt. Dieses Verknüpfungsglied weist den weiteren Eingang 41 auf, der zur Aufschaltung einer Geschwindigkeitsbedingung für das Unwirk sammachen des Antriebsmotors dient. Den wesentlichen Bestandteil der der Geschwin digkeitserfassung dienenden Teilschaltung bildet der weitere Komparator 42, dessen Eingang 43 vom Tachogeber 44 über den Digital-Analog-Wandler 45 analoge Signale für die lstgeschwindigkeit des Fahrzeugs zugeführt werden. Der Komparator vergleicht die se Signale mit seinem anderen Eingang 46 zugeführten analogen Sollwertsignalen für die obere Geschwindigkeitsgrenze des Geschwindigkeitsbereichs, innerhalb dessen bei ungewollter Beschleunigungspedalbetätigung die Maschine unwirksam gemacht werden soll. Die Sollwerteinstellung erfolgt an dem Potentiometer 47.The output signals of the filter 38 , which thus signal the presence of an unwanted actuation of the accelerator pedal, are fed to the input 39 of the logic element 40 with AND characteristics. This logic element has the further input 41 , which is used to apply a speed condition for the ineffectiveness of the drive motor. The essential component of the subcircuit used for speed detection is the further comparator 42 , the input 43 of which is fed from the tachometer 44 via the digital-to-analog converter 45 analog signals for the actual speed of the vehicle. The comparator compares these signals with its other input 46 supplied analog setpoint signals for the upper speed limit of the speed range, within which the machine is to be deactivated if the accelerator pedal is not actuated. The setpoint is set on the potentiometer 47 .
Der Schalter 48 gestattet die wahlweise Ein- oder Ausschaltung der beschriebenen Geschwindigkeitsgrenze.The switch 48 allows the speed limit described to be switched on or off.
Sofern also am Eingang 39 des Verknüpfungslieds 40 eine fehlerhafte Beschleunigungs pedalbetätigung und am anderen Eingang 41 dieses Glieds das Vorliegen des relevanten Geschwindigkeitsbereichs signalisiert wird, steht am Ausgang des Verknüpfungsglieds 40 ein Signal, das als Set-Signal dem Flip-Flop 49 zugeführt wird. Das Flip-Flop 49 liefert dann ein Ansteuersignal an den ersten Eingang 50 des weiteren Verknüpfungsglieds 51 mit UND-Charakteristik, das der Einrichtung 52 zur Zündungsrücknahme, das heißt dra stischen Verstellung des Zündzeitpunkts in Richtung später, zugeführt wird.If a faulty accelerator pedal actuation is signaled at the input 39 of the link 40 and the presence of the relevant speed range is signaled at the other input 41 of this link, there is a signal at the output of the link 40 which is supplied to the flip-flop 49 as a set signal. The flip-flop 49 then supplies a drive signal to the first input 50 of the further logic element 51 with AND characteristics, which is supplied to the device 52 for taking back the ignition, that is to say drastically adjusting the ignition timing in the later direction.
In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine derartige Zündungsrücknahme nur dann, wenn gleichzeitig dem anderen Eingang 53 des weiteren Verknüpfungsglieds 51 ein Si gnal dafür zugeführt wird, daß die Brennkraftmaschine mit einer oberhalb ihrer Leer laufdrehzahl liegenden Drehzahl arbeitet. Dadurch soll in diesem Ausführungsbeispiel das Abwürgen der Maschine vermieden werden, das bei niedrigen Drehzahlen durch eine derartige drastische Zündungsrücknahme auftreten kann.In this embodiment, such a ignition redemption takes place only if simultaneously a Si gnal supplied for the other input 53 of the further linkage member 51 that the engine is operating with an above its idle speed lying speed. This is to prevent the machine from stalling in this exemplary embodiment, which can occur at low engine speeds due to such a drastic reduction in ignition.
Dieses Drehzahlsignal wird über den dritten Komparator 54 erzeugt, dessen Eingängen einerseits ein vom Motordrehzahlgeber 55 mit nachgeschaltetem Digital-Analog-Wandler 56 gewonnenes analoges Signal für den Istwert der Drehzahl und ein am Potentiometer 57 eingestelltes Sollwertsignal für die Leerlaufdrehzahl zugeführt werden, nur dann, wenn das Istwertsignal das Sollwertsignal überschreitet, wird dem weiteren Verknüp fungsglied 51 an seinem Eingang 53 ein Signal zugeführt.This speed signal is generated by the third comparator 54 , the inputs of which are supplied, on the one hand, with an analog signal for the actual value of the speed obtained from the motor speed sensor 55 with a downstream digital-to-analog converter 56 and a setpoint signal for the idling speed set on the potentiometer 57 , only if the actual value signal exceeds the setpoint signal, the further link 51 is fed a signal at its input 53 .
Die Rückstellung der gesamten Anordnung erfolgt über das Flipflop 49, dem dann, wenn das Beschleunigungspedal in seine Leergasstellung zurückgekehrt ist, über den dann schließenden Schalter 58 ein Reset-Signal zugeführt wird.The entire arrangement is reset via the flip-flop 49 , which, when the accelerator pedal has returned to its empty gas position, is supplied with a reset signal via the switch 58 which then closes.
Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild der in Fig. 2 mit 52 bezeichneten Einrichtung zur Zündungsrücknahme. Auch hier werden übliche Bausteine eingesetzt, so daß ihre Be schreibung im einzelnen nicht erforderlich ist. FIG. 3 shows the block diagram of the device for ignition retraction designated 52 in FIG. 2. Here, too, usual building blocks are used, so that their description is not required in detail.
Im Wege der Zündimpulse zwischen dem Impulserzeuger, hier einem Hallgeber 60, und dem Zündverstärker 61 erkennt man den elektronischen Schalter 62, der durch die Si gnale des weiteren Verknüpfungsglieds 51 (Fig. 2) in die unterbrochen angedeutete Betriebslage 62′ umgelegt wird. In diesem Falle wird die direkte Verbindung zwischen den Bausteinen 60 und 61 unterbunden und das Schieberegister 63 eingeschaltet, das, angesteuert vom Frequenzvervielfacher 64, an seinen Ausgängen gegenüber den vom Hallgeber 60 kommenden Impulsen um etwa 50 bis 60° Kurbelwinkel in Richtung später verschobene Impulse an den Zündverstärker 61 abgibt.In the way of the ignition pulses between the pulse generator, here a Hall sensor 60 , and the ignition amplifier 61 one recognizes the electronic switch 62 , which is flipped through the Si signals of the further link 51 ( FIG. 2) into the interrupted operating position 62 '. In this case, the direct connection between the components 60 and 61 is prevented and the shift register 63 is switched on, which, driven by the frequency multiplier 64 , at its outputs relative to the pulses coming from the Hall transmitter 60 by about 50 to 60 ° crank angle in the direction of later shifted pulses outputs the ignition amplifier 61 .
In Fig. 4 schließlich ist mit 70 der Ausgang des Flipflop 49 (s. Fig. 2) bezeichnet, die Schaltung bis zu diesem Punkt ist also identisch mit derjenigen nach Fig. 2. Damit bei der Zündzeitpunktverstellung ein Abwürgen der Maschine verhindert wird, erfolgt die Zündzeitpunktänderung über einen zwischen den Zündimpulsgeber 71 und den Zünd verstärker 72 geschalteten Phasenschieber 73, der über den Drehzahlregler 74 so ange steuert wird, daß sich eine zwischen Leerlaufdrehzahl und unterer Leerlaufgrenzdreh zahl ("Abwürgedrehzahl") liegende Maschinendrehzahl einstellt. Der Anschluß des Reg lers 74 an das Flipflop 49 stellt sicher, daß dies nur bei Überschreiten der beschriebe nen Kraftschwelle geschieht. Der Komparator 75 liefert der Differenz von Soll- und Istwert (nsoll und nist) der Maschinendrehzahl entsprechende Signale an den Regler. Finally, in FIG. 4 the output of the flip-flop 49 (see FIG. 2) is indicated at 70 , the switching up to this point is therefore identical to that according to FIG the ignition timing change over a between the ignition pulse generator 71 and the ignition amplifier 72 switched phase shifter 73 , which is controlled via the speed controller 74 so that a number between idle speed and lower idle speed limit ("stall speed") is an engine speed. The connection of the controller 74 to the flip-flop 49 ensures that this only happens when the force threshold described is exceeded. The comparator 75 provides the difference between the desired and actual values (to n, and n) of the engine speed corresponding signals to the controller.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch bei nichtverbrennungsmo torischen Antrieben, also beispieIsweise bei Elektromotoren, Einsatz finden kann, näm lich immer dann, wenn die Gefahr der Pedalverwechslung mit ihren geschilderten ge fährlichen Folgen besteht.In conclusion, it should be pointed out that the invention also applies to non-combustion engines toric drives, i.e. for example in electric motors, can be used Lich whenever there is a risk of confusing the pedals with the ones described there are dangerous consequences.
Claims (19)
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DE3820319A DE3820319A1 (en) | 1987-06-25 | 1988-06-15 | Motor vehicle with an accelerator pedal for an engine and a brake pedal |
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---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |