用于调节作用在机动车加速踏板上的复位力的方法及装置.pdf

本发明涉及用于调节作用在机动车加速踏板装置(1)的加速踏板(2)上的复位力的方法及装置。本发明提出：根据机动车的瞬时燃料消耗(K)进行调节，其中瞬时燃料消耗(K)由行驶阻力(FW)或驱动力(FAN)与瞬时机动车速度(vFzg)的乘积来求得。

1.  用于调节作用在机动车加速踏板装置(1)的加速踏板(2)上的复位力的方法，其特征在于：根据机动车的瞬时燃料消耗(K)进行所述调节，其中瞬时燃料消耗(K)由行驶阻力(F_W)或驱动力(F_AN)与瞬时机动车速度(v_Fzg)的乘积来求得。

2.  根据权利要求1的方法，其特征在于：所述行驶阻力(F_W)由多个行驶阻力的和求得，这些行驶阻力包括空气阻力(F_L)，滚动阻力(F_RO)及坡道阻力(F_ST)。

3.  根据权利要求2的方法，其特征在于：瞬时燃料消耗(K)根据下列等式来求得：
    K＝(F_RO+F_L+F_ST)*v_Fzg
式中：
K  为燃料消耗
F_RO为机动车滚动阻力
F_L为机动车空气阻力
F_ST为机动车坡道阻力
v_Fzg为机动车瞬时速度。

4.  根据权利要求2或3的方法，其特征在于：空气阻力(F_L)由以下等式求得：
            F_L＝C*v_Fzg²
式中：
F_L为空气阻力
C为空气阻力系数、机动车前端面面积及空气密度一半的乘积，
v_Fzg为机动车瞬时速度。

5.  根据权利要求2至4中一项的方法，其特征在于：机动车滚动阻力(F_RO)与机动车坡道阻力(F_ST)的和由驱动力(F_AN)与至少一些行驶阻力之间的平衡关系来求得(行驶阻力等式)：
     F_RO+F_ST＝a*m_fzg-F_AN-F_L
式中：
a       为瞬时机动车加速度
m_fzg   为机动车质量
F_AN    为机动车驱动力
F_RO    为机动车滚动阻力
F_L     为空气阻力
F_ST    为机动车坡道阻力。

6.  根据权利要求5的方法，其特征在于：瞬时机动车加速度(a)借助加速度传感器直接测量或由机动车速度(v_Fzg)的微分来计算。

7.  根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于：所述瞬时机动车速度(v_Fzg)与所述瞬时驱动力(F_AN)直接或间接地由在一个发动机控制装置中被处理的一些参数确定。

8.  根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于：作用在加速踏板上的复位力随着燃料消耗的上升而增高。

9.  用于调节作用在机动车加速踏板装置(1)的加速踏板(2)上的复位力的装置，其特征在于：该装置被这样地构成，复位力根据机动车的瞬时燃料消耗(K)进行调节；及设有一个计算单元(4)用于由行驶阻力(F_W)或驱动力(F_AN)与瞬时机动车速度(v_Fzg)的乘积来求得瞬时燃料消耗(K)。

用于调节作用在机动车加速踏板上的复位力的方法及装置
技术领域
本发明涉及用于调节作用在机动车加速踏板装置的加速踏板上的复位力的方法及装置。
背景技术
在迄今还未公开的DE 102 51 035.0中已描述了这样一种方法及这样一种装置。那里介绍了一个调节装置，它根据机动车的工作状况来调节作用在加速踏板上的复位力。
发明内容
按照本发明，提出了一种用于调节作用在机动车加速踏板装置的加速踏板上的复位力的方法，其中，根据机动车的瞬时燃料消耗进行所述调节，其中瞬时燃料消耗由行驶阻力或驱动力与瞬时机动车速度的乘积来求得。
按照本发明，还提出了一种用于调节作用在机动车加速踏板装置的加速踏板上的复位力的装置，其中，该装置被这样地构成，复位力根据机动车的瞬时燃料消耗进行调节；及设有一个计算单元用于由行驶阻力或驱动力与瞬时机动车速度的乘积来求得瞬时燃料消耗。
本发明的方法考虑作用在加速踏板上的复位力根据机动车的瞬时燃料消耗进行调节，通过该方式驾驶员获得可用脚感觉到的关于瞬时燃料消耗的响应信号，因为在加速踏板上变化的复位力取决于操作力的相应适配。该响应信号出现在驾驶员的脚上及由此出现在这样的器官(Organ)上，借助于它，他决定性地确定机动车的工作状态。因此，给出了以引起一定的燃料消耗的速度及加速度要求为一方与以对此响应的加速踏板上变化的复位力为另一方之间可感觉到的直接的关系，这就以有利的方式可期望驾驶员对变化的燃料消耗的响应时间短，最好作用在加速踏板上的复位力随着燃料消耗的上升而增高。这时加速踏板上所需的操作力升高将一方面作为需降低速度及由此降低燃料消耗的信号由驾驶员感觉到，另一方面它作为对速度继续升高的一种阻碍。
瞬时燃料消耗K可由行驶阻力F_W或驱动力F_AN与瞬时机动车速度v_Fzg的乘积求得：
        K＝F_W*v_Fzg
或      K＝F_AN*v_Fzg
在此，行驶阻力F_W或驱动力F_AN可替换地用来作为计算基础量，因为当机动车工作时在这些量之间有以下的平衡关系：
F_AN(驱动力)＝F_W(行驶阻力)
与由现有技术公开的、其中燃料消耗通过喷射的燃料量来求得的方法相比，得到了测量没有什么延时的优点。因此，本发明的方法可用加速踏板上变化的复位力的形式实现对速度及加速度要求的基本无延时及快速的响应，这将对行驶性能及由此对燃料消耗起到有利的影响。
在一个计算单元中进行燃料消耗的求解，以产生用于调节装置的调节量，该调节装置调节或调整加速踏板上的复位力，该计算单元例如被组合在机动车内燃机的一个发动机控制装置中。
特别优选地，行驶阻力F_W由一些行驶阻力的和求得，这些行驶阻力包括空气阻力F_L，滚动阻力F_RO及坡道阻力F_ST。
由此瞬时燃料消耗K最好根据下列等式来求得：
        K＝F_W*v_Fzg
即  K＝(F_RO+F_L+F_ST)*v_Fzg
式中：
F_RO为机动车滚动阻力
F_L为机动车空气阻力
F_ST为机动车坡道阻力
v_Fzg为机动车瞬时速度。
机动车瞬时速度v_Fzg是一个可由发动机控制装置持续调用的量。空气阻力F_L可由以下等式求得：
          F_L＝C*v_Fzg²
式中：
C为空气阻力系数、机动车前端面面积及空气密度一半的乘积。
机动车滚动阻力F_RO与机动车坡道阻力F_ST的和可由驱动力F_AN及行驶阻力F_W之间的平衡关系来求得(行驶阻力等式)：
    F_RO+F_ST＝a*m_fzg-F_AN-F_L
式中：
a        为瞬时机动车加速度
m_fzg    为机动车质量
F_AN     为机动车驱动力
F_RO     为机动车滚动阻力
F_L      为空气阻力
F_ST     为机动车坡道阻力。
瞬时机动车加速度a将借助加速度传感器直接测量或最好借助机动车速度v_Fzg的微分来计算。
有利的是，瞬时机动车速度与瞬时驱动力可直接或间接地由在一个发动机控制装置中被处理的一些参数确定。
有利的是，作用在加速踏板上的复位力随着燃料消耗的上升而增高。
附图说明
本发明的实施例被表示在附图中及在以下的描述中详细地说明。附图中表示：
图1：一个带有可调节地复位力的加速踏板模件的概示图；
图2：根据一个优选实施形式的流程图，它表示根据瞬时燃料消耗来调节作用在机动车加速踏板装置的加速踏板上的复位力的方法中的方法步骤。
具体实施方式
图1中所示的机动车的一个有效加速踏板模件1包括一个可由驾驶员操作的加速踏板2，它受到一个抵抗操作力作用的给定复位力F_pedsoll的加载。该加速踏板模件1具有一个由于比例原因未示出的、用于调节加速踏板2上的给定复位力F_pedsoll的调节装置。这种调节装置被详细描述在DE 102 51 035.0中，它的与此相关的公开内容在这里被明确地涉及。
最好该给定复位力F_pedsoll由一个机动车内燃机的发动机控制装置的电信号预给定。此外通过电子方式来检测加速踏板2的角度位置W_ped。另外还设有一个最好组合在该发动机控制装置中的调节装置，它将基于给定复位力F_pedsoll不断调节作用在加速踏板2上的实际复位力F_pedist。
给定复位力F_pedsoll的给定值的形成将依赖于机动车的瞬时燃料消耗K来实现。根据本发明，瞬时燃料消耗K由行驶阻力F_W或驱动力F_AN与瞬时机动车速度v_Fzg的乘积来求得：
           K＝F_W*v_Fzg           (1)
或
           K＝F_AN*v_Fzg          (2)
在此，行驶阻力F_W及驱动力F_AN可替换地用来作为计算基础量，因为当机动车工作时在这些量之间有以下的平衡关系：
    F_AN(驱动力)＝F_W(行驶阻力)    (3)
用于产生用于调节装置的调节量的燃料消耗K的求值是在一个计算单元4中进行的，该计算单元例如被组合在机动车的发动机控制装置中(图2)。
最好将行驶阻力F_W用来作为计算基础量，它由各行驶阻力的和求得，这些行驶阻力例如包括空气阻力F_L，滚动阻力F_RO及坡道阻力F_ST。此外在行驶阻力F_W中还可包括其它的行驶阻力，例如风阻，但在目前的情况下它被忽略。
因此瞬时燃料消耗K最好根据下列等式来求得：
        K＝F_W*v_Fzg          (4)
即      K＝(F_RO+F_L+F_ST)*v_Fzg
式中：
F_RO    为机动车滚动阻力
F_L     为机动车空气阻力
F_ST    为机动车坡道阻力
v_Fzg   为机动车瞬时速度。
机动车瞬时速度v_Fzg是一个可由发动机控制装置持续调用的量。空气阻力F_L可由以下等式求得：
          F_L＝C*v_Fzg²      (5)
式中：
C为空气阻力系数、机动车前端面面积及空气密度一半的乘积。
机动车滚动阻力F_RO与机动车坡道阻力F_ST的和可由驱动力F_AN与行驶阻力F_W之间的平衡关系来求得(行驶阻力等式)：
    F_RO+F_ST＝a*m_fzg-F_AN-C*v_Fzg²    (6)
式中：
a              为瞬时机动车加速度
m_fzg          为机动车质量
F_AN           为机动车驱动力
F_RO           为机动车滚动阻力
C*v_Fzg²＝F_L 为空气阻力
F_ST           为机动车坡道阻力。
瞬时机动车加速度a将借助加速度传感器直接测量或最好借助机动车速度v_Fzg的微分来计算。机动车的驱动力F_AN例如可由驱动转矩及瞬时变速比来计算。因此，最后可根据等式(6)由瞬时机动车速度v_Fzg及由驱动力F_AN来推导出机动车滚动阻力F_RO与机动车坡道阻力F_ST的和。因为当计算机动车加速度a时机动车速度v_Fzg被微分，因此该结果必需被滤波，为此设置了一个滤波装置6。
因此，计算单元4的原始参数是行驶阻力F_W及机动车速度v_Fzg。在计算单元中存储了行驶阻力特性曲线组10，这些特性曲线组根据等式(4)使这些参数与瞬时燃料消耗K建立联系，而后者与加速踏板上的一定复位力F_ped相联系。最后由一个协调单元8产生用于给定复位力F_pedsoll的电信号，该信号输入到加速踏板模件1中进行控制，在该协调单元中还输入对复位力F_ped的其它要求，例如在脚启动功能(Kick-Down-Funktion)范围中的短时超调。