DE29602611U1 - Fahrpedalmodul - Google Patents

Description

• ·

• ·

B:ABG57 T.TAT

Fahrpedalmodul

Die Erfindung betrifft ein Fahrpedalmodul, umfassend

- ein Pedalelement, das wenigstens einen Drehpunkt aufweist, und

- ein Rückholelement, das eine Bewegungshysterese-Schleife nachbeschreibt.

Ein Fahrpedalmodul der eingangs genannten Art ist aus der prioritatsjüngeren DE 195 03 335 Al bekannt. Hierbei ist ein Pedalelement, das sich in einem Drehpunkt dreht, mit einem Rückholelement verbunden. Das Rückholelement besteht aus wenigstens einer Feder und speziell geführten Seilen. Anstelle der Seile kann auch das Pedalelement geschlitzt werden und über dem Schlitz eine weitere Federung gesteckt werden.

Diese Lösungen haben sich bewährt. Um aber eine Bewegungshysterese-Schleife genau einstellen zu können, sind sie entweder zu aufwendig oder verfügen über keine entsprechenden Möglichkeiten der Verstellung.

Demnach stellt sich die Aufgabe, ein Fahrpedalmodul der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß die

Bewegungshysterese-Schleife des Rückholelements einfach und genau für den Motorfahrbetrieb einstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das &dgr; Rückholelement eine Dämpfereinrichtung ist, die die Bewegungshysterese-Schleife derart realisiert, daß einer Betätigungs- und einer Rückbewegung jeweils eine Dämpfungsenergie entgegenwirkt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei einem Durchtreten des Pedalelements die Dämpfereinrichtung dieser Bewegung einen solchen Widerstand entgegensetzt, der mit der Motorleistung im Einklang steht. Es wird vor allem ein zu schnelles und kraftvolles Durchtreten verhindert. Vielmehr ist für das Erreichen einer bestimmten Motorenergie auch eine bestimmte Betätigungsenergie aufzuwenden. Bei einem Loslassen des Pedalelements bewirkt die Dämpfungsenergie, daß die Rückbewegung nicht ruckartig durchgeführt wird.

Vorteilhaft ist es, wenn der Dämpfereinrichtung eine Fahrpedalschutzexnrichtung zugeordnet ist. Die Fahrpedalschutzexnrichtung kann als Endanschlag oder als Kick-down-Einrichtung ausgebildet sein. Bei der Kick-down-Einrichtung kommt es zu einem Auskuppeln am Ende der Betätigungsbewegung. Das Treten ins Leere bzw. an einem weiteren Anschlagpunkt signalisiert ein Ende der Beweglichkeit des Pedalelements und zugleich eine zu erwartende Endleistung des Motors.

Die Dämpfereinrichtung kann als eine Hydraulikdämpfereinrichtung ausgebildet sein, die mit wenigstens einem Federelement versehen ist. Hierbei können zwei und mehr Federelemente eingesetzt werden, die entweder außerhalb der Hydraulikdämpfereinrichtung angeordnet oder in sie integriert sind.

Die Dämpfungsenergie der Hydraulikdämpfereinrichtung kann durch eine Fließregelung des Hydraulikmittels eingestellt werden. Eine solche Fließregelung ist z. B. möglieh, daß der Kolben der Hydraulikdämpfereinrichtung mit verschieden großen Durchbrechungen versehen ist. Um eine genaue Einstellbarkeit zu gewährleisten, kann entweder die Anzahl der Durchbrechungen oder deren Durchmesser verändert werden.
10

Die Bewegungshysterese-Schleife der Hydraulikdämpfereinrichtung kann durch einen in einem der Drehpunkte angeordneten Kick-down-Sensor aufnehmbar sein. Das vom Kick-down-Sensor aufgenommene Signal wird der Motorelektronik zugeführt und entsprechend ausgewertet. Die Elektronik legt einen der Endpunkte der Bewegungshysterese-Schleife, z.B. den Kick-down-Endpunkt, als den Punkt der maximalen Leistung des Motors fest. Hierdurch wird die schonende Behandlung des Fahrpedalmoduls für einen einwandfreien Fahrbetrieb ausgenutzt.

Der Kick-down-Sensor kann in einen Winkelgeber-Sensor zur Übertragung der Fahrpedalstellung integriert sein. Er kann als Drehwinkelsensor oder Drehpotentiometer ausgebildet sein. Welche der beiden Varianten zum Einsatz kommt, wird durch die jeweiligen Einsatzbedingungen festgelegt.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. l ein Fahrpedalmodul in einer schematischen Seitenansicht und

Fig. 2 eine Bewegungshysterese-Schleife eines Fahrpedalmoduls gemäß Fig. 1.

Ein Fahrpedalmodul gemäß Fig. 1 besteht aus

- einem Pedalelement 3,

- einer Hydraulikdämpfereinrichtung 2 und

- einer Grundplatte 4.

Das Pedalelement 3 setzt sich aus einem Fahrpedalelement 7 und einem Pedalhebelelement 8 zusammen, die in einem Fahrpedaldrehpunkt 9 miteinander drehbar verbunden sind. An das Fahrpedalelement 7 schließt sich einseitig ein Gliederkoppelelement 5 an, das mit der Grundplatte 4 verbunden ist. Das Pedalhebelelement ist mit einem Lagerzapfen der Grundplatte 4 verbunden. Der Lagerzapfen

° stellt zugleich einen Gaspedaldrehpunkt 1 dar.

Im Gaspedaldrehpunkt 1 ist ein Kick-down-Sensor 11 montiert. Der Kick-down-Sensor 11 besteht aus einer stationären Einheit, die in der Grundplatte und einer ²^ rotierenden Einheit, die im Fahrpedalhebelelement 8 angeordnet ist. Der Kick-down-Sensor kann als Drehwinkelsensor oder Drehpotentiometerelement ausgebildet sein.

Bei einem Drehwinkelsensor besteht die stationäre ^° Einheit aus einem Statorelement, das aus Statorteilelementen aufgebaut sind. Zwischen sich lassen die Statorteilelemente eine Abstandsausnehmung frei. Das Statorelement ist an einem Basisplattenelement insbesondere mit Hilfe von Verspannungsstiftelementen ^Q gehalten. Das Basisplattenelement besteht vorzugsweise aus einem geformten Aluminiumblech. Das Basisplattenelement ist in ein Basiselement eingezogen. Das Basiselement setzt sich in ein Stegelement fort. Beide sind einstückig aus einem nichtleitenden Kunststoff geformt. Gegenüber der Abstandsausnehmung ist in das Basisplattenelement eine Zentralausnehmung eingebracht, in die ein Hallelement hineinragt. Die Statorteilelemente des

• ·

Statorelementes sind apfelsinenscheibenförmig ausgebildet. Die aus einzelnen Blechpaketen bestehenden und einstückig ausgebildeten Statorteilelemente werden jeweils durch Verspannungsstiftelemente am runden Basiselement gehalten.

Die rotierende Einheit besteht aus einem ringförmig ausgebildeten Magnetelement. Das Magnetelement wird von einem Magnethaiterungselement gehalten. Das Magnethaiterungselement ist in einer Lagerbuchse angeordnet. Die Lagerbuchse ist drehbar um einen Lagerzapfen angeordnet, der in einem Zentrierzapfen positionierbar ist. Durch diese besondere Form der Lagerung der rotierenden Einheit wird eine einfache und komfortable Bewegungsfreiheit der rotierenden Einheit und damit eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet.

Bei einem Drehpotentiometer besteht die stationäre Einheit aus auf einer Platte aufgebrachten Widerstandsbahnen und die bewegbare Einheit aus an einem Betätigungselement angebrachten Schleiferelementen. Das Betätigungselement ist mit dem Pedalhebelelement 8 verbunden.

Die Hydraulikdämpfereinrichtung 2 besteht aus einem Kolbenelement 21 und einem Hydraulikzylinderelement 22. Das Kolbenelement 21 ist mit einem Halterungselement 6 an dem Pedalelement 8 befestigt. Das Zylinderelement 22 hingegen ist mit einem Halterungselement 6' an dem Grundplattenelement angeordnet. Vorgesehen sind darüber hinaus zwei Federelemente. Diese Federelemente können entweder separat angeordnet sein oder sind in die Hydraulikdämpfereinrichtung integriert. Zum Schutz der Fahrpedal anordnung ist der Hydraulikdämpfereinrichtung 2 ein ^ Kick-down-Einrichtung 23 zugeordnet.

Die Arbeitsweise des Fahrpedalmoduls, wie es sich aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt, sei erläutert :
&dgr;

Das Pedalelement 3 wird durch Niedertreten des Fahrpedalelements 7 betätigt. Hierbei bewegt sich das Pedalhebelelement 8 in Richtung des Grundplattenelements 4. Bei dieser Bewegung lenkt das Pedalhebelelement das Kolbenelement 21 aus dem Zylinderelement 22 der Hydraulikdämpfereinrichtung aus. Innerhalb der Hydraulikdämpfereinrichtung weist das Kolbenelement 21 entsprechende Durchbrechungen auf und verfügt darüber hinaus über ein Fluid mit einer entsprechenden Viskosität. Die

¹^ Ausnehmungen in dem Kolbenelement 22 sowie die Viskosität des Hydraulikfluids bewirkt, daß der Betätigungsenergie, die von dem Fahrpedalelement 7 und dem Pedalhebelelement 8 ausgehen, eine Dämpfungsenergie DH entgegenwirkt. Wie Fig. 2 zeigt, beschreibt deshalb ²^ das Pedalhebelelement 8 eine Betätigungsbewegung H, die von der linearen nach oben gewölbt abweicht. Um ein Beschädigen des gesamten Fahrpedalmoduls zu verhindern, wird die Restbewegung durch eine Kick-down-Einrichtung 23 beendet werden. Durch seine Entkopplungswirkung sichert die Kick-down-Einrichtung, daß die verbleibende überschüssige Energie nicht auf die Hydraulikdämpfereinrichtung und die übrigen Elemente des Fahrpedalmoduls übertragen wird.

SQ Der im Gaspedaldrehpunkt 1 angeordnete Kick-down-Sensor 11 nimmt den Verlauf der Bewegungshysterese-Schleife B auf und gibt entsprechende Signale ab. Diese Signale werden auf eine intelligente Motorsteuer-Elektronik übertragen. Insbesondere wird die Kick-down-Bewegung K nachgebildet. Die hier ermittelten Signale stellen ein Äquivalent für die Höchstleistung des Motors dar. Die intelligente Motorsteuer-Elektronik kann in Abhängigkeit

vom Ende der Kick-down-Bewegung K die Einstellung entsprechend bestimmen und variieren.

Zurückgeholt wird das Pedalelement 3 durch die eingesetzten Rückholfedern. Laut Gesetzesvorschrift sind zwei voneinander unabhängige Rückholfedern einzusetzen. Der Rückholkraft der Rückholfedern {nicht dargestellt) wird eine Dämpfungsenergie entgegengesetzt, so daß gemäß Fig. 2 eine Rückbewegung R beschrieben wird, die von der linearen nach unten, d. ti. negativ abweichend ist.

Von besonderem Vorteil ist, daß durch die Hydraulikdämpfereinrichtung die Dämpfungsenergie DH und DR für die Betätigungsbewegung H und Rückbewegung R des Pedalelements 3 verändert werden kann. Durch die Verwendung eines Hydraulikfluids, das entweder flüssig oder gasförmig sein kann, können die Bewegungen entsprechend gesteuert und verändert werden. So kann z. B. die Kurvenform der Betätigungsbewegung H steiler und die der Rückbewegung R flacher gestaltet werden. Hierdurch ist die in Fig. 2 gezeigte Bewegungshysterese-Schleife B einer Kraft P in Abhängigkeit von einem Weg oder Winkel W entsprechend veränderbar. Besonders bei der Verwendung von Hydraulikölen ist in Zusammenwirken mit bekannten Mitteln für die Dämpfungsveränderung hier eine solche Krafteinstellung möglich, die angenehme Betätigungseigenschaften des Pedalelements 3 realisieren.

Claims (7)

B:ABG5 7 A.TAT Schutzansprüche:

1. Fahrpedalmodul, umfassend

- ein Pedalelement (3), das wenigstens einen Drehpunkt (1, 6, 6¹) aufweist, und - ein Rückholelement (2), das eine Bewegungshyste

rese-Schleife (B) nachbeschreibt, dadurch gekennzeichnet,

daß das Rückholelement eine Dämpfereinrichtung (2) ist, die die Bewegungshysterese-Schleife (B) derart realisiert, daß einer Betätigungs- und einer Rück

bewegung (H, R) jeweils eine Dämpfungsenergie (DH, DR) entgegenwirkt.

2. Fahrpedalmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfereinrichtung (2) eine Fahrpedal-

schutzeinrichtung (Kick-down-Einrichtung 23)

zugeordnet ist.

3. Fahrpedalmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, daß die Fahrpedaleinrichtung eine

mit wenigstens mit einem Federelement versehene Hydraulikdämpfereinrichtung (2) ist.

4. Fahrpedalmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsenergie

(DH, DR) durch eine Fließregelung des Hydraulikmittels der Hydraulikdämpfereinrichtung (2) einstellbar ist.

5. Fahrpedalmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungshysterese-Schleife (B) der Hydraulikdämpfereinrichtung (2)

•:.aS

durch einen in einem der Drehpunkte (1) angeordneten Kick-down-Sensor (11) aufnehmbar ist.

6. Fahrpedalmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kick-down-Sensor /11) in einen Winkelgeber-Sensor zur Übertragung der Fahrpedalstellung integriert ist.

7. Fahrpedalmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kick-down-Sensor {11) als Winkelsensor oder Drehpotentiometer ausgebildet ist.