DE102005033179A1 - Pedal module for use as e.g. brake pedal, has sensor unit that is arranged at axis of rotation, such that physically measurable parameter of unit is adjustable in level perpendicular to axis based on magnetic field direction - Google Patents

Pedal module for use as e.g. brake pedal, has sensor unit that is arranged at axis of rotation, such that physically measurable parameter of unit is adjustable in level perpendicular to axis based on magnetic field direction Download PDF

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Abstract

The module has a pedal movable around an axis of rotation (11), and a sensor device (19) for generating a control signal depending on the position of the pedal. The pedal has a recess in the area of the axis, and a magnetic field generating unit (18) generates magnetic field with a magnetic field direction in the recess, where the direction is aligned perpendicular to the axis. The device has a sensor unit (21) that is arranged at the axis, such that a physically measurable parameter of the sensor unit is adjustable in a level perpendicular to the axis based on the direction. An independent claim is also included for a sensor module with a sensor device for generating a control signal depending on a position of a pedal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pedalmodul nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Sensormodul nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16.The The invention relates to a pedal module according to the preamble of the claim 1 and a sensor module according to the preamble of the claim 16th

Pedalmodule werden in Kraftfahrzeugen zumeist als Gas-, Brems- oder Kupplungspedale eingesetzt. Die Pedalmodule umfassen in der Regel ein Sensormodul, welches ein Stellsignal in Abhängigkeit von einer Stellung des Pedals erzeugt.pedal modules are used in motor vehicles mostly as gas, brake or clutch pedals used. The pedal modules typically include a sensor module, which a control signal in dependence generated by a position of the pedal.

Bei dem Pedalmodul ist jeweils ein Pedal beweglich gelagert. Das Sensormodul umfasst eine Sensoreinheit, die die Stellung des Pedals in das Stellsignal umsetzt. Im Stand der Technik sind viele Pedalmodule bekannt, deren Sensormodul eine Sensoreinheit umfasst, die ein magnetisches Sensorelement aufweist. Das Fraunhofer Institut für integrierte Schaltungen ISS hat ein Verfahren entwickelt, um die Auslenkung eines Gaspedals direkt in ein elektrisches Signal zu überführen. Hierzu ist unterhalb des Gaspedals eine Sensoreinheit angeordnet, mit der das Magnetfeld gleichzeitig in allen drei Raumrichtungen bis auf 0,1° genau gemessen werden kann. Die Sensoreinheit basiert auf dem Hall-Effekt, bei dem in einem von einem Strom durchflossenen Leiter, der sich in einem Magnetfeld befindet, Elektronen seitlich abgelenkt werden und so eine Querspannung erzeugt wird. Diese Querspannung ist proportional zur Magnetfeldstärke. Der Sensor ist aus CMOS-Technik gefertigt und befindet sich auf einem Chip, auf dem auch der größte Teil der Auswerteelektronik integriert ist. Um eine Fehlererkennung zu ermöglichen, ist die Sensoreinheit von einer kleinen Spule umgeben, die periodisch eingeschaltet wird. Das hierdurch erzeugte zusätzliche Magnetfeld wird von der Sensoreinheit mit vermessen. Sollte ein Defekt vorliegen, so wird dieses Extrasignal, das von der kleinen Spule erzeugt wird, nicht mehr gemessen.at The pedal module is mounted in each case a pedal movable. The sensor module includes a sensor unit that controls the position of the pedal in the control signal implements. Many pedal modules are known in the art, the Sensor module comprises a sensor unit, which is a magnetic sensor element having. The Fraunhofer Institute for Integrated Circuits ISS has developed a method for the deflection of an accelerator pedal directly into an electrical signal. This is below of the accelerator pedal a sensor unit arranged, with which the magnetic field simultaneously measured in all three spatial directions down to 0.1 ° can be. The sensor unit is based on the Hall effect, in which in a conductor through which a current flows, in one Magnetic field is located, electrons are deflected sideways and so on a transverse voltage is generated. This transverse stress is proportional to Magnetic field strength. The sensor is made of CMOS technology and is located on a chip, on which also the largest part the transmitter is integrated. To error detection too enable, The sensor unit is surrounded by a small coil that periodically is turned on. The additional magnetic field generated by this is from the sensor unit with measured. If there is a defect, so this extra signal, which is generated by the small coil, no longer measured.

Des Weiteren sind im Stand der Technik Pedalmodule bekannt, bei denen das Pedal um eine Drehachse bewegbar ist. An dem Pedal sind Magnetfelderzeugungsmittel, die in der Regel ein oder mehrere Permanentmagnete umfassen, angeordnet, die ein sich mit der Bewegung des Pedals veränderliches Magnetfeld erzeugen. Ein neben dem Pedal angeordnetes Sensorelement der Sensoreinheit misst diese Magnetfeldänderung. Die Sensoreinheit des Sensormoduls erzeugt hieraus das Stellsignal.Of Further, in the prior art pedal modules are known in which the pedal is movable about a rotation axis. At the pedal are magnetic field generating means, which as a rule comprise one or more permanent magnets, arranged, which generate a variable magnetic field with the movement of the pedal. An arranged next to the pedal sensor element of the sensor unit measures this magnetic field change. The sensor unit of the sensor module generates the actuating signal therefrom.

Pedalmodule sind in Kraftfahrzeugen in der Regel im Fußraum eines Fahrzeuglenkers angeordnet. Sie werden mit den Füßen betätigt. Die Pedalmodule müssen daher gut gegenüber Verschmutzungen durch Staub und andere Schmutzpartikel, die am Schuhwerk eines Fahrzeuglenkers anhaften, geschützt werden. Insbesondere ist ein Eindringen von Schmutzpartikel in den Bereich zu vermeiden, in dem sich das Sensorelement und gegebenenfalls eine Auswerteelektronik einer Sensoreinheit befinden. Daher umfassen die im Stand der Technik bekannten Pedalmodule in der Regel ein Gehäuse, an dem das Pedal gelagert ist. In dem Gehäuse befinden sich ferner Rückstellmittel, die beim Betätigen des Pedals eine Rückstellkraft erzeugen. Das Gehäuse ist mit einem Deckel abgedeckt. Innerhalb des mit dem Deckel verschlossenen Gehäuses ist in der Regel ein Zwischendeckel vorgesehen, der den Bereich, in dem sich die Rückstellmittel befinden und sich das Pedal mechanisch bewegt, von einem Bereich abgedichtet abtrennt, in dem sich die Auswerteeinrichtung mit dem Sensorelement und der Auswerteelektronik befindet. Hierdurch wird die empfindliche Sensoreinheit geschützt.pedal modules are in motor vehicles usually in the footwell of a vehicle driver arranged. They are pressed with their feet. The Pedal modules need therefore, well opposite Dirt caused by dust and other dirt particles on the footwear to be protected by a driver. In particular to prevent the ingress of dirt particles into the area in which the sensor element and optionally an evaluation a sensor unit. Therefore, those in the prior art include known pedal modules usually a housing on which the pedal stored is. In the case are also return means, when pressing the pedal a restoring force produce. The housing is covered with a lid. Inside the closed with the lid housing usually an intermediate cover is provided, which covers the area, in which the return means and the pedal moves mechanically from one area sealed separates, in which the evaluation with the Sensor element and the transmitter is located. This will the sensitive sensor unit protected.

Das aus dem Stand der Technik bekannte Pedalmodul ist aus vielen Einzelteilen zusammengesetzt und erfordert einen hohen Montageaufwand, insbesondere um die Sensoreinheit gegenüber den mechanisch beweglichen Teilen und der Umgebung des Pedalmoduls hermetisch abzudichten. Ferner weist das bekannte Pedalmodul eine räumliche Ausdehnung auf, die eine Integration in den Fußraum beschränkt.The known from the prior art pedal module is made of many items assembled and requires a high assembly cost, in particular around the sensor unit the mechanically moving parts and the environment of the pedal module hermetically seal. Furthermore, the known pedal module has a spatial Extension, which limits integration into the footwell.

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Pedalmodul und ein Sensormodul zum Erzeugen eines Stellsignals zu schaffen, die einen kompakteren und robusteren Aufbau eines Pedalmoduls gestatten, das mit einem geringeren Montageaufwand herstellbar ist.Of the Invention is the technical object of a pedal module and to provide a sensor module for generating a control signal, which allow a more compact and robust construction of a pedal module, which can be produced with less installation effort.

Die technische Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Pedalmodul nach dem Patentanspruch 1 und ein Sensormodul nach dem Patentanspruch 16 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The technical problem according to the invention by a pedal module to claim 1 and a sensor module according to the claim 16 solved. Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass ein Sensorelement der Sensoreinheit, welche das Stellsignal erzeugt, in einer Aussparung des Pedals, durch die die Drehachse verläuft, angeordnet wird. Im Bereich der Aussparung wird von Magnetfelderzeugungsmitteln ein Magnetfeld mit einer Magnetfeldrichtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse ausgerichtet ist, erzeugt. Das Sensorelement der Sensoreinheit ist so ausgebildet, dass von ihm eine physikalisch messbare Größe in Abhängigkeit der Magnetfeldrichtung in einer Ebene senkrecht zu der Drehachse veränderlich ist. Hierdurch wird ein kompakter Aufbau realisiert, da sich das Sensorelement auf der Drehachse in einer Aussparung des Pedals befindet. Insbesondere wird ein Pedalmodul zum Erzeugen eines Stellsignals vorgeschlagen, das ein Pedal, welches um eine Drehachse bewegbar ist, mit dem Pedal gekoppelte Magnetfelderzeugungsmittel zum Erzeugen eines Magnetfelds und eine Sensoreinheit zum Erzeugen eines Stellsignals in Abhängigkeit von einer Stellung des Pedals umfasst, wobei das Pedal im Bereich der Drehachse eine Aussparung umfasst, mittels der Magnetfelderzeugungsmittel in der Aussparung ein Magnetfeld mit einer Magnetfeldrichtung, die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse ausgerichtet ist, erzeugbar ist, und die Sensoreinheit ein Sensorelement umfasst, das auf der Drehachse im Bereich der Aussparung angeordnet ist und von dem eine physikalisch messbare Größe in Abhängigkeit der Magnetfeldrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse veränderlich ist. Ferner wird ein Sensormodul mit einer Sensoreinheit zum Erzeugen eines Stellsignals in Abhängigkeit von einer Stellung eines Pedals vorgeschlagen, das um eine Drehachse bewegbar ist, wobei die Sensoreinheit ein Sensorelement umfasst und ein Ende des Sensormoduls achsförmig entlang einer Längsrichtung ausgebildet ist, um entlang der Längsrichtung in eine Aussparung des Pedals auf der Drehachse einbringbar zu sein, dass das Sensorelement in der Aussparung des Pedals angeordnet ist und eine physikalisch messbare Größe des Sensorelements in Abhängigkeit einer Magnetfeldrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse veränderlich ist.The invention is based on the idea that a sensor element of the sensor unit, which generates the actuating signal, is arranged in a recess of the pedal through which the axis of rotation runs. In the region of the recess, magnetic field generating means generates a magnetic field with a magnetic field direction which is aligned essentially perpendicular to the axis of rotation. The sensor element of the sensor unit is designed such that a physically measurable variable as a function of the magnetic field direction in a plane perpendicular to the axis of rotation is variable. As a result, a compact structure is realized because the Sensor element is located on the axis of rotation in a recess of the pedal. In particular, a pedal module for generating a control signal is proposed which comprises a pedal, which is movable about a rotation axis, coupled to the pedal magnetic field generating means for generating a magnetic field and a sensor unit for generating a control signal in response to a position of the pedal, wherein the pedal in The region of the axis of rotation comprises a recess, by means of the magnetic field generating means in the recess, a magnetic field with a magnetic field direction, which is aligned substantially perpendicular to the rotational axis, can be generated, and the sensor unit comprises a sensor element which is arranged on the axis of rotation in the region of the recess and of a physically measurable variable as a function of the magnetic field direction in a plane perpendicular to the axis of rotation is variable. Further, a sensor module is provided with a sensor unit for generating a control signal in response to a position of a pedal which is movable about a rotation axis, wherein the sensor unit comprises a sensor element and one end of the sensor module is formed axially along a longitudinal direction to along the longitudinal direction a recess of the pedal to be introduced on the axis of rotation, that the sensor element is arranged in the recess of the pedal and a physically measurable size of the sensor element in dependence on a magnetic field direction in a plane perpendicular to the axis of rotation is variable.

Das Pedal umfasst einen Betätigungshebel und einen Abschnitt, in dem sich die Aussparung befindet, durch die die Drehachse verläuft. In der Regel ist diese Aussparung konzentrisch zur Drehachse ausgebildet und durchdringt das gesamte Pedal. Mit Drehachse wird die imaginäre Achse bezeichnet, um die sich das Pedal bei einer Betätigung dreht. Diese Drehachse muss nicht notwendigerweise als physikalische Achse ausgebildet sein. Eine physikalische Achse kann jedoch als Hohlachse ausgebildet sein, in der das Sensorelement anordenbar ist. Die Lagerung des Pedals kann jedoch mechanisch beliebig realisiert werden, solange eine Betätigung eine Drehbewegung um die Drehachse bewirkt, die durch die Aussparung des Pedals verläuft.The Pedal includes an operating lever and a section in which the recess is located, through the the axis of rotation runs. As a rule, this recess is formed concentrically to the axis of rotation and penetrates the entire pedal. With rotary axis becomes the imaginary axis denotes, by which the pedal rotates upon actuation. This rotation axis does not necessarily have to be designed as a physical axis be. However, a physical axis can be designed as a hollow axle be, in which the sensor element can be arranged. The storage of the Pedals can however be realized mechanically arbitrarily, as long as an operation causes a rotational movement about the axis of rotation, through the recess of the pedal runs.

Das Sensorelement ist so ausgebildet, dass es eine Magnetfeldrichtungsänderung, die mit einer Stellungsänderung des Pedals gekoppelt ist, direkt in eine physikalisch messbare Größe umsetzt.The Sensor element is designed so that there is a magnetic field direction change, those with a change of position the pedal is coupled directly into a physically measurable size.

Vorteilhaft an der vorgeschlagenen Lösung ist, dass ein robustes, kompaktes und leicht montierbares Pedalmodul geschaffen wird, dessen Sensormodul ohne einen Einfluss auf die Mechanik des Pedalmoduls gewechselt werden kann.Advantageous the proposed solution is a sturdy, compact and easy to mount pedal module is created, the sensor module without an impact on the Mechanics of the pedal module can be changed.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Sensorelement ein anisotropes magnetoresistives Sensorelement (AMR-Sensorelement) ist. Anisotrope magnetoresistive Sensorelemente sind Dünnschichtsensoren aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise Permalloy, denen Widerstand gegenüber einem elektrischen Stromfluss von dem Winkel zwischen einer Stromrichtung des Stromflusses und einer Magnetfeldrichtung in der Ebene der Dünnschicht abhängt. Die Widerstandsänderung ist bei einem Überschreiten einer minimalen Magnetfeldstärke nur von der Richtung des Magnetfelds und nicht von der Magnetfeldstärke selbst abhängig. Daher ist ein AMR-Sensorelement besonders vorteilhaft, da es gegenüber Feldstärkeschwankungen des von den Magnetfelderzeugungsmitteln erzeugten Magnetfelds unabhängig ist. So können beispielsweise Fertigungstoleranzen bei den Magnetfelderzeugungsmitteln toleriert werden. Eine Kalibrierung hinsichtlich der Megnetfeldstärke des von den Magnetfelderzeugungsmitteln erzeugten Magnetfelds ist nicht notwendig.A particularly advantageous embodiment The invention provides that the sensor element is an anisotropic magnetoresistive sensor element (AMR sensor element) is. anisotropic Magnetoresistive sensor elements are thin-film sensors of a ferromagnetic material, such as permalloy, which has resistance across from an electric current flow from the angle between a current direction the current flow and a magnetic field direction in the plane of the thin film depends. The resistance change is at an overrun a minimum magnetic field strength only from the direction of the magnetic field and not from the magnetic field strength itself dependent. Therefore, an AMR sensor element is particularly advantageous because of variations in field strength of the magnetic field generated by the magnetic field generating means is independent. So can For example, manufacturing tolerances in the magnetic field generating means be tolerated. A calibration regarding the megnet field strength of the The magnetic field generated by the magnetic field generating means is not necessary.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung eines AMR-Sensorelements umfasst zwei Brücken, von denen eine Brücke ihren Widerstandswert in Abhängigkeit von einem Winkel einer Sensorelementausrichtung gegenüber der Magnetfeldrichtung sinusförmig und die andere Brücke ihren Widerstandswert cosinusförmig verändert. Hierdurch erhält man zwei Signale, die eine unterschiedliche Winkelabhängigkeit aufweisen. Hierdurch ist es möglich, immer eine hohe Messgenauigkeit unabhängig von einer Einbaulage des Sensorelements zu erhalten. Während die Brücke, die ein sinusförmiges Signal liefert, im Winkelbereich um 0° besonders empfindlich auf Winkelveränderungen reagiert, reagiert die zweite Brücke, die sich cosinusförmig mit dem Winkel verändert, im Bereich von 45° mit einer großen Empfindlichkeit, wohingegen das sinusförmige Signal der ersten Brücke hier nur eine schwache Abhängigkeit von dem Winkel aufzeigt. Ferner kann durch eine Differenzbildung bei der Auswertung die Winkelabhängigkeit des Magnetfelds relativ zu dem Sensorelement besonders exakt bestimmt werden.A Particularly advantageous development of an AMR sensor element comprises two bridges, from which a bridge their resistance value in dependence from an angle of sensor element alignment with respect to Magnetic field direction sinusoidal and the other bridge their resistance cosinusoidal changed. This preserves you get two signals that have a different angle dependence exhibit. This makes it possible always a high measuring accuracy regardless of a mounting position of the To get sensor element. While the bridge, the one sinusoidal Signal provides, in the angular range around 0 °, particularly sensitive to angular changes reacts, the second bridge reacts, which are cosinusoid changed with the angle, in the range of 45 ° with a big one Sensitivity, whereas the sinusoidal signal of the first bridge here only a weak dependence from the angle. Furthermore, by subtraction in the evaluation, the angle dependence the magnetic field relative to the sensor element determined particularly accurately become.

Um ein Stellsignal zu erhalten, das linear von der Winkeländerung des Pedals abhängig ist, ist bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Sensoreinheit eine Auswerteelektronik umfasst, mittels der ein linear von dem Winkel α abhängendes Stellsignal erzeugbar ist.Around to get a control signal that is linear from the angle change depending on the pedal is, is provided in a preferred embodiment of the invention, the sensor unit comprises evaluation electronics by means of the one linearly dependent on the angle α Control signal can be generated.

Eine besonders kompakte und komfortable Weiterbildung der Erfindung erhält man, wenn die Auswerteelektronik in einem Chip integriert ist und so programmierbar ist, dass ein Offsetwinkel α' berücksichtigbar und/oder eine Kalibrierung des Stellsignals bezüglich einer Winkeländerung Δα möglich ist. Die Programmierbarkeit hinsichtlich eines Offsetwinkels α' bietet die Möglichkeit, Fertigungstoleranzen beim Zusammenbau des Pedalmoduls bzw. beim Einbau des Sensormoduls nach einem Zusammenbau zu korrigieren. Eine Kalibrierung hinsichtlich der Stellsignaländerung bezogen auf eine Winkeländerung ermöglicht es, ein Pedalmodul bzw. ein Sensormodul an unterschiedliche Fahrzeuge oder Fahrzeugeinheiten anzupassen, die das erzeugte Stellsignal weiterverarbeiten. Hierdurch wird eine Austauschbarkeit des Pedalmoduls bzw. Sensormoduls geschaffen, die es einem Fahrzeughersteller ermöglicht, diese in unterschiedlichen Fahrzeugen einzusetzen.A particularly compact and convenient embodiment of the invention is obtained when the transmitter is integrated in a chip and is programmable so that an offset angle α 'taken into account and / or a calibration of the control signal with respect to an angle change Δα is possible. The programmability with respect to an offset angle α 'offers the possibility of correcting manufacturing tolerances during assembly of the pedal module or during installation of the sensor module after assembly. A calibration with regard to the control signal change with respect to an angle change makes it possible to adapt a pedal module or a sensor module to different vehicles or vehicle units which further process the generated actuating signal. As a result, an exchangeability of the pedal module or sensor module is created, which allows a vehicle manufacturer to use them in different vehicles.

Eine besonders hohe Sicherheit kann mit einer Weiterbildung erreicht werden, bei der die Sensoreinheit ein zweites Sensorelement und eine weitere Auswerteelektronik umfasst, so dass das Sensorsignal redundant erzeugbar ist.A Particularly high security can be achieved with further education be in which the sensor unit, a second sensor element and another evaluation electronics, so that the sensor signal can be generated redundantly.

Um einen besonders guten Schutz des Sensorelements und/oder der Auswerteeinheit zu erhalten, sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Sensoreinheit in ein Kunststoffteil integriert ist, das vorzugsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt ist, so dass die Sensoreinheit gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit hermetisch abgedichtet ist. Ein Spritzgussteil bietet einen guten Schutz gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit und ist darüber hinaus sehr stabil, so dass auch mechanische Beschädigungen der Sensoreinheit vermieden werden können. Die Sensoreinheit kann so leichter in ein Bremspedalmodul montiert werden. Das Sensorelement bzw. die Sensoreinheit oder das Sensormodul sind als Spritzgussteil vorzugsweise so ausgebildet, dass sie formschlüssig in die Aussparung des Pedals bzw. einer Hohlachse einpassbar sind. Alternativ kann die Sensoreinheit in zwei Halbschalen eingefügt sein, die miteinander verclipst sind. Eine der Halbschalen ist dann vorzugsweise als Grundkörper zur Aufnahme der Sensoreinheit als Spritzgussteil ausgeführt.Around a particularly good protection of the sensor element and / or the evaluation unit To obtain, sees a particularly advantageous development of Invention before that the sensor unit integrated in a plastic part is, which is preferably produced by means of an injection molding process so that the sensor unit is resistant to dirt and moisture hermetically sealed. An injection molded part offers a good one Protection against Dirt and moisture and is also very stable, so that also mechanical damage the sensor unit can be avoided. The sensor unit can easier to mount in a brake pedal module. The sensor element or the sensor unit or the sensor module are preferably as an injection molded part designed so that they fit into the recess of the Pedals or a hollow axle can be adjusted. Alternatively, the Sensor unit be inserted in two half-shells that clipped together are. One of the half shells is then preferably as a body for Recording the sensor unit designed as an injection molded part.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Pedalmoduls ist vorgesehen, dass die Rückstellmittel an einem Gehäuse und dem Pedal angreifen und ein Federpaket umfassen, wobei das Gehäuse für die Rückstellmittel einen Schutz gegenüber einer Verschmutzung bietet.at a particularly advantageous embodiment of the pedal module is provided that the return means on a housing and engage the pedal and comprise a spring assembly, wherein the housing for the return means a protection against pollution.

Um die Anzahl der benötigten Bestandteile eines Pedalmoduls zu verringern, sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das Pedal an dem Gehäuse drehbar gelagert ist. Das Gehäuse kann hierbei so ausgebildet sein, dass es eine physikalische Achse umfasst, die in die Aussparung des Pedals einführbar ist. Diese von dem Gehäuse gebildete Achse ist dann hohl, so dass das Sensorelement auf der Drehachse aufgenommen werden kann. Um einen Zugriff auf die Rückstellmittel zu gestatten, ist das Gehäuse mit einem Gehäusedeckel verschließbar. Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Pedal an dem Gehäusedeckel gelagert ist. Es gibt eine Reihe unterschiedlicher Möglichkeiten, wie das Pedal an dem Gehäuse und/oder dem Deckel drehbar um die Drehachse lagerbar ist. Da der Deckel in der Regel keine Schutzfunktion hinsichtlich einer Beschädigung oder Verschmutzung des Sensorelements leistet reicht eine normale Verbindung mittels Verclipsens oder Verschweißens mit dem Gehäuse aus.Around the number of needed To reduce components of a pedal module looks one particular advantageous development of the invention that the pedal on the housing is rotatably mounted. The housing In this case, it can be designed such that it has a physical axis includes, which is insertable into the recess of the pedal. This formed by the housing The axis is then hollow, so that the sensor element on the axis of rotation can be included. To access the reset means to allow, is the case with a housing cover closable. A particularly preferred embodiment of the invention provides that the pedal is on the case cover is stored. There are a number of different ways like the pedal on the case and / or the cover is rotatable about the axis of rotation storable. Since the Lid usually no protection against damage or Pollution of the sensor element affords sufficient normal connection by means of clipping or welding to the housing.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Magnetfelderzeugungsmittel zwei Magnete umfassen, die einander gegenüberliegend bezüglich der Drehachse um die Aussparung des Pedals in Ausnehmungen des Pedals angeordnet sind. Hierdurch wird eine besonders kompakte Bauform des Pedalmoduls erreicht. Die Magnetfelderzeugungsmittel können so in das Pedal integriert werden, so dass die Magnetfelderzeugungsmittel einen Platzbedarf für das Pedalmodul nicht erhöhen. Das Pedal ist bei einer solchen Ausführungsform vorteilhafterweise aus einem nicht magnetischen Material, beispielsweise einem nicht magnetischen Metall oder einem Verbundwerkstoff, beispielsweise einem kohlefaserverstärkten Kunststoff, hergestellt. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass magnetische Teilchen oder Magnet in den Kunststoff integriert sind. Hierbei können magnetische Teilchen einem Kunststoff beigemengt werden oder Magnete mit eingespritzt werden.A particularly advantageous embodiment The invention provides that the magnetic field generating means two Magnets, which are opposite to each other with respect to the Rotary axis around the recess of the pedal in recesses of the pedal are arranged. This results in a particularly compact design reached the pedal module. The magnetic field generating means can so be integrated into the pedal, so that the magnetic field generating means a space requirement for do not increase the pedal module. The pedal is advantageous in such an embodiment of a non-magnetic material, for example a non-magnetic material Metal or a composite material, for example a carbon fiber reinforced plastic, produced. Another embodiment Provides that magnetic particles or magnet in the plastic are integrated. Here you can Magnetic particles are added to a plastic or magnets to be injected with.

Um ein homogenes Feld in der Aussparung im Bereich der Drehachse mit kleinen Magneten erzeugen zu können und Streufelder zu vermeiden, umfasst eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ein Rückschlusselement aus Weicheisen zum Bewirken eines Rückschlusses des von den Magnetfelderzeugungsmitteln in der Aussparung erzeugbaren Magnetfelds. Ein solches Rückschlusselement kann beispielsweise ringförmig um die Aussparung angeordnet sein und an den in den Ausnehmungen des Pedals angeordneten Magneten jeweils anliegend angeordnet sein.Around a homogeneous field in the recess in the region of the axis of rotation with to produce small magnets and to avoid stray fields includes a particularly advantageous Development of the invention, a return element made of soft iron to effect a conclusion of the magnetic field generating means in the recess producible Magnetic field. Such a return element can, for example, annular be arranged around the recess and at the in the recesses The magnets arranged in each case be arranged adjacent to the pedal.

Um ein „ruhiges" Stellsignal bei einer leicht variierenden Kraft, die zum Betätigen des Pedals auf das Pedal angewandt wird, zu erreichen, sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass an dem Pedal Hystereseerzeugungsmittel angeordnet sind, die ein Reibelement, insbesondere ein bezüglich der Drehachse exzentrisches Reibelement, umfassen, das mit einer Gegenfläche zum Erzeugen einer Hysterese des Stellsignals bezüglich einer auf das Pedal entgegen einer von den Rückstellmitteln erzeugten Rückstellkraft aufgewandten Stellkraft wechselwirkt. Hierdurch wird erreicht, dass zunächst eine Mindestkraft auf das Pedal angewandt werden muss, bis eine Stellungs- bzw. Winkeländerung bei der Betätigung des Pedals eintritt. Wird die Kraft im ausgelenkten Zustand des Pedals nur geringfügig verringert, so tritt zunächst keine Winkeländerung bzw. Stellungsänderung des Pedals ein. Wenn die Änderung der aufgewandten Kraft eine Schwelle überschreitet, tritt auch eine Änderung des Winkels und somit eine Änderung des Stellsignals ein. Hierdurch wird eine Hysterese des Stellsignals bezüglich der auf das Pedal angewandten Kraft erzeugt.In order to achieve a "quiet" control signal with a slightly varying force that is applied to actuate the pedal on the pedal, provides a particularly preferred embodiment of the invention, that are arranged on the pedal hysteresis generating means comprising a friction element, in particular a respect The rotation axis eccentric friction element, which interacts with a mating surface for generating a hysteresis of the actuating signal with respect to a force applied to the pedal against a restoring force generated by the restoring force adjusting force acts as a result that first a minimum force must be applied to the pedal until a Position or Angle change occurs when the pedal is actuated. If the force is only slightly reduced in the deflected state of the pedal, so initially no angle change or change in position of the pedal occurs. If the change in the applied force exceeds a threshold, a change in the angle and thus a change of the control signal also occurs. As a result, a hysteresis of the actuating signal is generated with respect to the force applied to the pedal.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst eine Lagerbuchse das Reibelement. Bei einer solchen Ausführungsform ist in der Aussparung eine Lagerbuchse angeordnet.at a particularly preferred embodiment a bushing comprises the friction element. In such an embodiment is arranged in the recess a bearing bush.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:The Invention will be described below with reference to preferred embodiments explained in more detail with reference to a drawing. Hereby show:

1 eine schematische Schnittansicht eines Pedalmoduls; 1 a schematic sectional view of a pedal module;

2 eine perspektivische Ansicht eines Sensormoduls; 2 a perspective view of a sensor module;

3 eine perspektivische Ansicht eines Pedalmoduls; 3 a perspective view of a pedal module;

4 eine schematische Ansicht, in der die Anordnung von Magnetfelderzeugungsmitteln und einer Sensoreinheit dargestellt sind; 4 a schematic view in which the arrangement of magnetic field generating means and a sensor unit are shown;

5 eine schematische Darstellung eines Sensorelements und einer Auswerteelektronik; 5 a schematic representation of a sensor element and an evaluation;

6 eine grafische Darstellung der Winkelabhängigkeit des Sensorsignals; 6 a graphical representation of the angular dependence of the sensor signal;

7a–7e Schnittdarstellungen von verschiedenen Lagerungsmöglichkeiten des Pedals und Anordnungsvarianten des Sensorelements. 7a - 7e Sectional views of different storage options of the pedal and arrangement variants of the sensor element.

1 zeigt eine schematische Schnittzeichnung durch ein Pedalmodul 1. Das Pedalmodul umfasst ein Pedal 2, welches vorzugsweise aus einem nicht magnetischen Metall oder einem Verbundwerkstoff gefertigt ist. In einer Aussparung 3 ist eine Hohlachse 4 angeordnet, um die das Pedal 2 drehbar gelagert ist. Die Hohlachse 4 ist Bestandteil eines Gehäuses 5. Zwischen dem Gehäuse 5 und einem Pedalvorsprung 6 sind Rückstellmittel 7 angeordnet, die ein Federpaket, bestehend aus zwei Federn und einem Moosgummi, umfassen. Bei einer anderen Ausführungsform (nicht dargestellt) umfassen die Rückstellmittel eine Mehrdrahtfeder. Zwischen der Hohlachse 4 und dem Pedal 2 ist eine Lagerbuchse 8 angeordnet. Die Lagerbuchse 8 umfasst ein Hystereseerzeugungsmittel, das ein Reibelement 9 aufweist. Das Reibelement 9 wechselwirkt mit einer Gegenfläche 10, die Bestandteil des Gehäuses 5 ist. Wird auf das Pedal 2 eine Kraft ausgeübt, die entgegengesetzt zu der von den Rückstellmitteln 7 erzeugten Gegenkraft ist, muss zusätzlich eine Reibkraft, die zwischen dem Reibelement 9 und der Gegenfläche 10 erzeugt wird, überwunden werden, bevor sich das Pedal um eine Drehachse 11, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft, gedreht wird. Wird die aufgewandte Kraft verringert, so wird das Pedal 2 erst zurückgestellt, wenn die von den Rückstellmitteln 7 bewirkte Rückstellkraft die Reibkraft überwindet. 1 shows a schematic sectional view through a pedal module 1 , The pedal module includes a pedal 2 , which is preferably made of a non-magnetic metal or a composite material. In a recess 3 is a hollow axle 4 arranged around the the pedal 2 is rotatably mounted. The hollow axle 4 is part of a housing 5 , Between the case 5 and a pedal projection 6 are return funds 7 arranged, which comprise a spring package consisting of two springs and a sponge rubber. In another embodiment (not shown), the return means comprise a multi-wire spring. Between the hollow axle 4 and the pedal 2 is a bearing bush 8th arranged. The bearing bush 8th comprises a hysteresis generating means, which is a friction element 9 having. The friction element 9 interacts with a counter surface 10 that are part of the case 5 is. Will on the pedal 2 exerted a force opposite to that of the return means 7 generated opposing force, in addition, a frictional force between the friction element 9 and the counter surface 10 is generated, overcome before the pedal is about a rotation axis 11 , which is perpendicular to the plane, is rotated. If the applied force is reduced, the pedal becomes 2 only deferred if that of the return funds 7 caused restoring force overcomes the frictional force.

In der Aussparung 3 innerhalb der Hohlachse 4 ist ein Sensormodul 12 angeordnet. Das Sensormodul 12 umfasst eine Sensoreinheit, die wiederum mindestens ein Sensorelement und eine Auswerteelektronik umfasst (beides nicht dargestellt).In the recess 3 within the hollow axle 4 is a sensor module 12 arranged. The sensor module 12 comprises a sensor unit, which in turn comprises at least one sensor element and evaluation electronics (both not shown).

In Ausnehmungen 13 des Pedals 2 sind Magnete 14 angeordnet. Die Ausnehmungen 13 sind durch die Lagerbuchse 8 abgedeckt. Die Magnete 14 bilden ein möglichst homogenes Magnetfeld im Bereich der Aussparung 3 des Pedals 2 aus, das im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 11 ausgerichtet ist. Bei einer Drehbewegung des Pedals 2 um die Drehachse 11 wird somit auch die Magnetfeldrichtung in der Ebene senkrecht zur Drehachse um den gleichen Betrag gedreht. Das Sensorelement des Sensormoduls 12 ist so ausgebildet, dass es eine physikalisch messbare Größe umfasst, die sich in Abhängigkeit von der Magnetfeldrichtung in der Ebene senkrecht zur Drehachse 11 verändert. Mit Hilfe der Auswerteelektronik wird so ein Stellsignal erzeugt, welches vorzugsweise linear von der Winkeländerung des Pedals bzw. des Magnetfelds abhängt.In recesses 13 of the pedal 2 are magnets 14 arranged. The recesses 13 are through the bushing 8th covered. The magnets 14 form a homogeneous magnetic field in the region of the recess 3 of the pedal 2 out, which is substantially perpendicular to the axis of rotation 11 is aligned. During a rotary movement of the pedal 2 around the axis of rotation 11 Thus, the magnetic field direction is rotated in the plane perpendicular to the axis of rotation by the same amount. The sensor element of the sensor module 12 is formed so that it comprises a physically measurable variable, which is dependent on the magnetic field direction in the plane perpendicular to the axis of rotation 11 changed. With the help of the evaluation as an actuating signal is generated, which preferably depends linearly on the angular change of the pedal or the magnetic field.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Sensormoduls 12, wie es in dem Pedalmodul 1 nach 1 integriert ist. In allen Figuren der Beschreibung sind technisch gleichwirkende Merkmale mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet. Das Sensormodul 12 ist Kunststoffteil, vorzugsweise als Spritzgussteil, ausgebildet. Hierzu kann ein Kunststoff verwendet werden, der unmagnetisch ist. Alternativ kann das Sensormodul zwei miteinander verclipste Halbschalen umfassen. Entlang einer Längsrichtung 15, die mittels eines Pfeils angedeutet ist, ist ein Ende des Sensormoduls 12 achsförmig ausgebildet. In diesem achsförmigen Teil des Sensormoduls 12 ist das Sensorelement so angeordnet, dass sich bei einem Einführen des Sensormoduls 12 entlang der Längsrichtung 15 in eine Aussparung eines Pedals das Sensorelement auf der Drehachse in der Aussparung des Pedals befindet. Das Sensormodul 12 umfasst Befestigungsvorrichtungen 16 sowie einen Stecker 17. 2 shows a perspective view of a sensor module 12 as it is in the pedal module 1 to 1 is integrated. In all figures of the description technically equivalent features are denoted by identical reference numerals. The sensor module 12 is plastic part, preferably as an injection molded part formed. For this purpose, a plastic can be used which is non-magnetic. Alternatively, the sensor module may comprise two half-shells clipped together. Along a longitudinal direction 15 , which is indicated by an arrow, is an end of the sensor module 12 Achsförmig formed. In this axle-shaped part of the sensor module 12 the sensor element is arranged so that upon insertion of the sensor module 12 along the longitudinal direction 15 in a recess of a pedal, the sensor element is located on the axis of rotation in the recess of the pedal. The sensor module 12 includes fastening devices 16 as well as a plug 17 ,

In 3 ist eine perspektivische Zusammenbauansicht des Pedalmoduls 1 nach 1 mit einem Sensorelement 12 nach 2 dargestellt. Das Gehäuse 5 umfasst einen Gehäusedeckel, der das Gehäuse gegen Schmutz hermetisch abdichtet, der weder in 1 noch in 3 dargestellt ist. Das Sensormodul 12 ist als Spritzgussteil so ausgebildet, dass es formschlüssig in die Aussparung des Pedals 2 bzw. die Hohlachse 4 (vergleiche 1) des Gehäuses 5 einpassbar ist.In 3 is an assembled perspective view of the pedal module 1 to 1 with a sensor element 12 to 2 shown. The housing 5 includes a housing cover that hermetically seals the housing from dirt that is not in 1 still in 3 is shown. The sensor module 12 is designed as an injection molded part so that it positively in the recess of the pedal 2 or the hollow axle 4 (see 1 ) of the housing 5 is customizable.

In 4 ist eine schematische Ansicht der Anordnung der Magnetfelderzeugungsmittel 18 und einer Anordnung der Sensoreinheit 19 dargestellt. Die Magnetfelderzeugungsmittel 18 umfassen zwei Magnete 14, die einander gegenüberliegend um eine Aussparung des Pedals (nicht dargestellt) angeordnet sind. Ferner umfassen die Magnetfelderzeugungsmittel 18 ein Rückschlusselement 20, das vorzugsweise aus Weicheisen hergestellt ist. Das Rückschlusselement ist als Ring ausgebildet und mit den Magneten 14 unter Ausbildung eines guten magnetischen Schlusses angeordnet. Die Sensoreinheit 19 umfasst bei der dargestellten Ausführungsform zwei Sensorelemente 21, die jeweils mit einer Auswerteelektronik 22 gekoppelt sind. Bei den Sensorelementen 21 handelt es sich vorzugsweise um anisotrope magnetoresistive Sensorelemente (AMR-Sensorelemente). Diese umfassen einen flach ausgebildeten Metallstreifen aus einem ferromagnetischen Metall, vorzugsweise Permalloy. Die Sensorelemente 21 sind so ausgerichtet, dass ihre Ebene senkrecht zu der Drehachse 11 des Pedals (nicht dargestellt) ausgerichtet sind. Bei einer Drehbewegung des Pedals bewegt sich somit das von den Magnetfelderzeugungsmitteln 18 erzeugte Magnetfeld in der Weise, dass eine Magnetfeldrichtung 23 sich jeweils in einer Ebene der Sensorelemente 21 verändert.In 4 Fig. 10 is a schematic view of the arrangement of the magnetic field generating means 18 and an arrangement of the sensor unit 19 shown. The magnetic field generating means 18 include two magnets 14 , which are arranged opposite one another around a recess of the pedal (not shown). Further, the magnetic field generating means 18 a return element 20 , which is preferably made of soft iron. The return element is designed as a ring and with the magnets 14 arranged to form a good magnetic closure. The sensor unit 19 includes two sensor elements in the illustrated embodiment 21 , each with an evaluation 22 are coupled. At the sensor elements 21 these are preferably anisotropic magnetoresistive sensor elements (AMR sensor elements). These include a flat metal strip of ferromagnetic metal, preferably permalloy. The sensor elements 21 are oriented so that their plane is perpendicular to the axis of rotation 11 of the pedal (not shown) are aligned. During a rotational movement of the pedal thus moves from the magnetic field generating means 18 generated magnetic field in such a way that a magnetic field direction 23 each in a plane of the sensor elements 21 changed.

In 5 ist eine Draufsicht auf eine solche Ebene eines der Sensorelemente 21 dargestellt. Das Sensorelement umfasst zwei Brücken, was durch eine Segmentierung unter 45° erreicht wird. Bei einem Stromfluss durch die beiden Brücken variiert die Spannung in beiden Zweigen aufgrund einer Magnetfeldrichtungsänderung unterschiedlich. Während eine Brücke ein sinusförmiges Spannungssignal in Abhängigkeit von dem Winkel der Magnetfeldrichtung 23 aufweist, weist ein Spannungssignal der anderen Brücke eine cosinusförmige Abhängigkeit auf. Die Auswerteelektronik 22 ist in der Lage, ein Stellsignal zu erzeugen, das linear von dem Winkel α abhängig ist. Die Auswerteelektronik ist ferner in der Weise programmierbar, dass ein Offsetwinkel α' berücksichtigbar ist, so dass das Stellsignal bei dem Winkel α = α' einen Anfangswert, beispielsweise 0, liefert. Das Sensorelement 21 aus Permalloy und die als Mikrochip ausgebildete Auswerteelektronik 22 auf Siliziumbasis können nicht unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sein. Daher ist das Sensorelement 21 über Drähte 24 mit der Auswerteelektronik 22 verbunden.In 5 is a plan view of such a plane of one of the sensor elements 21 shown. The sensor element comprises two bridges, which is achieved by a segmentation at 45 °. When there is a current flow through the two bridges, the voltage in both branches varies differently due to a change in the magnetic field direction. While a bridge is a sinusoidal voltage signal as a function of the angle of the magnetic field direction 23 , a voltage signal of the other bridge has a cosinusoidal dependence. The evaluation electronics 22 is able to generate a control signal that is linearly dependent on the angle α. The evaluation electronics can also be programmed in such a way that an offset angle α 'can be taken into account, so that the control signal delivers an initial value, for example 0, at the angle α = α'. The sensor element 21 made of permalloy and designed as a microchip evaluation 22 Silicon based can not be located immediately adjacent to each other. Therefore, the sensor element 21 over wires 24 with the transmitter 22 connected.

In 6 ist die Abhängigkeit eines Stellsignals, welches hier als Spannungssignal ausgebildet ist, von dem Winkel α dargestellt. Entspricht der Winkel α dem Offsetwinkel α', so hat das Stellsignal eine Spannung von 0 V. Wird das Pedal ausgelenkt, d.h. wird der Winkel α erhöht, so steigt das Stellsignal bis auf einen Maximalwert UM. Dieser ist kleiner als die Versorgungsspannung UV gewählt. Größere Auslenkungen bewirken kein größeres Stellsignal. Die Auswerteelektronik ist ferner so programmierbar, dass die Steigung des Stellsignals in Abhängigkeit von der Winkeländerung programmierbar ist. Dies bedeutet, der Wert ΔU in Abhängigkeit von Δα ist programmierbar. Die Sensoreinheit umfasst ferner pro Sensorelement mindestens einen Kondensator, um Spannungsschwankungen der Versorgungsspannung auszugleichen. Darüber hinaus ist das Sensorelement mit einem Widerstand so verschaltet, dass bei einem Ausfall des Sensorelements das Sensorsignal auf die Versorgungsspannung steigt. Hierdurch ist ein Ausfall eines Sensorelements leicht detektierbar.In 6 is the dependence of a control signal, which is designed here as a voltage signal, represented by the angle α. If the angle α corresponds to the offset angle α ', then the actuating signal has a voltage of 0 V. If the pedal is deflected, ie if the angle α is increased, then the actuating signal rises to a maximum value U M. This is chosen smaller than the supply voltage U V. Larger deflections cause no larger control signal. The transmitter is also programmable so that the slope of the control signal in response to the change in angle is programmable. This means that the value ΔU as a function of Δα is programmable. The sensor unit further comprises at least one capacitor per sensor element in order to compensate for voltage fluctuations of the supply voltage. In addition, the sensor element is connected to a resistor so that in case of failure of the sensor element, the sensor signal rises to the supply voltage. As a result, a failure of a sensor element is easily detectable.

7a bis 7e zeigen schematische Schnittzeichnungen, in denen dargestellt ist, wie das Pedal gelagert werden kann. Zusätzlich sind unterschiedliche Anordnungsmöglichkeiten für das Sensorelement 21 bzw. das Sensormodul 12 dargestellt. In den 7a und 7b wird das Pedal jeweils auf einer Hohlachse 4 des Gehäuses 5 sowie einer Hohlachsenfortsetzung 4' des Gehäusedeckels 25 gelagert. Die Lagerungsarten in 7a und 7b unterscheiden sich dadurch, dass in 7b zusätzlich Lagerungsvorsprünge 26 sowohl am Gehäuse 5 als auch am Deckel 25 vorgesehen sind. 7a to 7e show schematic sectional drawings showing how the pedal can be stored. In addition, different arrangement options for the sensor element 21 or the sensor module 12 shown. In the 7a and 7b the pedal is each on a hollow axle 4 of the housing 5 and a hollow axis continuation 4 ' of the housing cover 25 stored. The types of storage in 7a and 7b differ in that in 7b additional storage projections 26 both on the case 5 as well as on the lid 25 are provided.

Bei den Lagerungsvarianten nach 7c und 7d weist das Gehäuse 5 jeweils eine Hohlachse 4 auf, auf der das Pedal 2 gelagert ist. Bei den dargestellten Ausführungsformen ist das Sensormodul 12 als Gehäusedeckel 25 ausgebildet. Die Ausführungsform nach 7d unterscheidet sich von der nach 7c dadurch, dass bei der Ausführungsform nach 7d an dem Gehäusedeckel 25 bzw. dem Sensormodul 12 Lagerungsvorsprünge 26 vorgesehen sind. Bei beiden Ausführungsformen nach 7c oder 7d kann die Hohlachse 4 jeweils eine Verrippung zur Stabilisierung aufweisen.In the storage variants after 7c and 7d shows the case 5 one hollow axle each 4 on, on the pedal 2 is stored. In the illustrated embodiments, the sensor module 12 as a housing cover 25 educated. The embodiment according to 7d is different from the after 7c in that in the embodiment according to 7d on the housing cover 25 or the sensor module 12 storage projections 26 are provided. In both embodiments according to 7c or 7d can the hollow axle 4 each have a ribbing for stabilization.

7e zeigt eine weitere Variante zur Lagerung des Pedals 2. Das Pedal 2 weist Vorsprünge 27 auf, die in Lagerungsvorsprüngen 28 des Gehäuses 5 und des Deckels 25 geführt sind. Hierbei ist zwischen dem Gehäuse und dem Gehäusedeckel einerseits und dem Pedal 2 andererseits die Lagerbuchse 8 angeordnet. 7e shows a further variant for the storage of the pedal 2 , The pedal 2 has protrusions 27 on top, in bearing tabs 28 of the housing 5 and the lid 25 are guided. This is between the housing and the housing cover on the one hand and the pedal 2 on the other hand, the bearing bush 8th arranged.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wurde das Reibelement als exzentrischer Vorsprung zur Drehachse beschrieben. Für den Fachmann ergibt es sich jedoch, dass eine Reibkontur beliebig anders ausgebildet sein kann, um eine Hysterese auf mechanische Art und Weise zu erzeugen.In the described embodiment the friction element was described as an eccentric projection to the axis of rotation. However, it will be apparent to those skilled in the art that a friction contour may be any other desired to produce hysteresis in a mechanical manner.

Die beschriebenen Lagerungsmöglichkeiten sind lediglich beispielhaft beschrieben.The storage options described are described by way of example only.

Claims (22)

Pedalmodul (1) zum Erzeugen eines Stellsignals umfassend a. ein Pedal (2), welches um eine Drehachse (11) bewegbar ist; b. mit dem Pedal (2) gekoppelte Magnetfelderzeugungsmittel (18) zum Erzeugen eines Magnetfelds; und c. eine Sensoreinheit (19) zum Erzeugen eines Stellsignals in Abhängigkeit von einer Stellung des Pedals (2); dadurch gekennzeichnet, dass d. das Pedal (2) im Bereich der Drehachse (11) eine Aussparung (3) umfasst; e. mittels der Magnetfelderzeugungsmittel (18) in der Aussparung (3) ein Magnetfeld mit einer Magnetfeldrichtung (23), die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse (11) ausgerichtet ist, erzeugbar ist; und f. die Sensoreinheit (19) ein Sensorelement umfasst, das auf der Drehachse (11) im Bereich der Aussparung (3) angeordnet ist und von dem eine physikalisch messbare Größe in Abhängigkeit der Magnetfeldrichtung (23) in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (11) veränderlich ist.Pedal module ( 1 ) for generating a control signal comprising a. a pedal ( 2 ), which about a rotation axis ( 11 ) is movable; b. with the pedal ( 2 ) coupled magnetic field generating means ( 18 ) for generating a magnetic field; and c. a sensor unit ( 19 ) for generating an actuating signal in dependence on a position of the pedal ( 2 ); characterized in that d. the pedal ( 2 ) in the region of the axis of rotation ( 11 ) a recess ( 3 ); e. by means of the magnetic field generating means ( 18 ) in the recess ( 3 ) a magnetic field with a magnetic field direction ( 23 ) substantially perpendicular to the axis of rotation ( 11 ) is producible; and f. the sensor unit ( 19 ) comprises a sensor element on the axis of rotation ( 11 ) in the region of the recess ( 3 ) and of which a physically measurable variable as a function of the magnetic field direction ( 23 ) in a plane perpendicular to the axis of rotation ( 11 ) is changeable. Pedalmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (21) ein AMR-Sensorelement ist.Pedal module ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the sensor element ( 21 ) is an AMR sensor element. Pedalmodul (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das AMR-Sensorelement (21) zwei Brücken umfasst, von denen eine Brücke ihren Widerstandswert in Abhängigkeit von einem Winkel α einer Sensorelementausrichtung gegenüber der Magnetfeldrichtung (23) sinusförmig und die andere Brücke ihren Widerstandswert cosinusförmig verändert.Pedal module ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the AMR sensor element ( 21 ) comprises two bridges, one of which bridges its resistance as a function of an angle α of a sensor element alignment with respect to the magnetic field direction ( 23 ) sinusoidal and the other bridge their cosinusoidal change in resistance. Pedalmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (19) eine Auswerteelektronik (22) umfasst, mittels der ein linear von dem Winkel α abhängendes Stellsignal erzeugbar ist.Pedal module ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit ( 19 ) an evaluation ( 22 ), by means of which a linearly dependent on the angle α control signal can be generated. Pedalmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (22) in einem Chip integriert ist und so programmierbar ist, dass ein Offsetwinkel α' berücksichtigbar und/oder ein Kalibrieren des Stellsignals bezüglich einer Winkeländerung Δα möglich ist.Pedal module ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation electronics ( 22 ) is integrated in a chip and is programmable such that an offset angle α 'can be taken into account and / or a calibration of the actuating signal with respect to an angle change Δα is possible. Pedalmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (19) ein zweites Sensorelement (21) und eine weitere Auswerteelektronik (22) umfasst, so dass das Sensorsignal redundant erzeugbar ist.Pedal module ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit ( 19 ) a second sensor element ( 21 ) and another evaluation electronics ( 22 ), so that the sensor signal can be generated redundantly. Pedalmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (19) in ein Kunststoffteil integriert ist, das vorzugsweise zumindest teilweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt ist, so dass die Sensoreinheit (19) gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit hermetisch abgedichtet ist.Pedal module ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit ( 19 ) is integrated in a plastic part, which is preferably produced at least partially by means of an injection molding process, so that the sensor unit ( 19 ) is hermetically sealed against dirt and moisture. Pedalmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rückstellmittel (7) an einem Gehäuse (5) und dem Pedal (2) angreifen und ein Federpaket umfassen, wobei das Gehäuse (5) für die Rückstellmittel (7) einen Schutz gegenüber einer Verschmutzung bietet.Pedal module ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that return means ( 7 ) on a housing ( 5 ) and the pedal ( 2 ) and comprise a spring package, wherein the housing ( 5 ) for the return means ( 7 ) provides protection against pollution. Pedalmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal (2) an dem Gehäuse (5) drehbar gelagert ist.Pedal module ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pedal ( 2 ) on the housing ( 5 ) is rotatably mounted. Pedalmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) mit einem Gehäusedeckel (25) verschließbar ist.Pedal module ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 5 ) with a housing cover ( 25 ) is closable. Pedalmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal (2) an dem Gehäusedeckel (25) gelagert ist.Pedal module ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pedal ( 2 ) on the housing cover ( 25 ) is stored. Pedalmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeugungsmittel (18) zwei Magnete (14) umfassen, die einander gegenüberliegend bezüglich der Drehachse um die Aussparung (3) des Pedals (2) in Ausnehmungen des Pedals (2) angeordnet sind.Pedal module ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic field generating means ( 18 ) two magnets ( 14 ) which are opposite to each other with respect to the axis of rotation about the recess ( 3 ) of the pedal ( 2 ) in recesses of the pedal ( 2 ) are arranged. Pedalmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Rückschlusselement (20) aus Weicheisen zum Bewirken eines Rückschlusses des von den Magnetfelderzeugungsmitteln (18) in der Aussparung (3) erzeugbaren Magnetfeldes.Pedal module ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a conclusion element ( 20 ) of soft iron for effecting a conclusion of the magnetic field generating means ( 18 ) in the recess ( 3 ) Generable magnetic field. Pedalmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Pedal (2) Hystereseerzeugungsmittel angeordnet sind, die eine bezüglich der Drehachse (11) exzentrisches Reibelement (9) umfassen, das mit einer Gegenfläche (10) zum Erzeugen einer Hysterese des Stellsignals bezüglich einer auf das Pedal (2) entgegen einer von den Rückstellmitteln (7) erzeugten Rückstellkraft aufgewandten Stellkraft wechselwirkt.Pedal module ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the pedal ( 2 ) Hystereseerzeugungsmittel are arranged, one with respect to the axis of rotation ( 11 ) eccentric friction element ( 9 ) provided with a mating surface ( 10 ) for generating a hysteresis of the actuating signal with respect to one on the pedal ( 2 ) against one of the return means ( 7 ) generated restoring force interacting force interacts. Pedalmodul (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagerbuchse (8) das Reibelement (9) umfasst.Pedal module ( 1 ) according to claim 14, characterized in that a bearing bush ( 8th ) the friction element ( 9 ). Sensormodul mit einer Sensoreinheit (19) zum Erzeugen eines Stellsignals in Abhängigkeit von einer Stellung eines Pedals (2), das um eine Drehachse (11) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (19) ein Sensorelement (21) umfasst und ein Ende des Sensormoduls achsförmig entlang einer Längsrichtung ausgebildet ist, um entlang der Längsrichtung in eine Aussparung (3) des Pedals (2) auf der Drehachse (11) einbringbar zu sein, dass das Sensorelement (21) in der Aussparung (3) des Pedals (2) angeordnet ist und eine physikalisch messbare Größe des Sensorelements (21) in Abhängigkeit einer Magnetfeldrichtung (23) in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (11) veränderlich ist.Sensor module with a sensor unit ( 19 ) for generating an actuating signal as a function of a position of a pedal ( 2 ), which is about a rotation axis ( 11 ) is movable, characterized in that the sensor unit ( 19 ) a sensor element ( 21 ) and one end of the sensor module is formed in an axis-shaped manner along a longitudinal direction, in order to make a cutout along the longitudinal direction (FIG. 3 ) of the pedal ( 2 ) on the axis of rotation ( 11 ) be introduced so that the sensor element ( 21 ) in the recess ( 3 ) of the pedal ( 2 ) and a physically measurable size of the sensor element ( 21 ) as a function of a magnetic field direction ( 23 ) in a plane perpendicular to the axis of rotation ( 11 ) is changeable. Sensormodul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (19) ein Sensorelement (21) umfasst und das Sensorelement (21) ein AMR-Sensorelement ist.Sensor module according to claim 16, characterized in that the sensor unit ( 19 ) a sensor element ( 21 ) and the sensor element ( 21 ) is an AMR sensor element. Sensormodul nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das AMR-Sensorelement (21) zwei Brücken umfasst, von denen eine Brücke ihren Widerstandswert in Abhängigkeit von einem Winkel α einer Sensorelementausrichtung gegenüber der Magnetfeldrichtung (23) sinusförmig und die andere cosinusförmig verändert.Sensor module according to claim 17, characterized in that the AMR sensor element ( 21 ) comprises two bridges, one of which bridges its resistance as a function of an angle α of a sensor element alignment with respect to the magnetic field direction ( 23 ) sinusoidal and the other cosinusoidally altered. Sensormodul nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (19) eine Auswerteelektronik (22) umfasst, mittels der ein linear von dem Winkel α abhängendes Stellsignal erzeugbar ist.Sensor module according to one of claims 16 to 18, characterized in that the sensor unit ( 19 ) an evaluation ( 22 ), by means of which a linearly dependent on the angle α control signal can be generated. Sensormodul nach einem der Ansprüche 16 bis 19 dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (22) in einem Chip integriert ist und so programmierbar ist, das ein Offsetwinkel α' berücksichtigbar und/oder ein Kalibrieren des Stellsignals bezüglich einer Winkeländerung Δα möglich ist.Sensor module according to one of claims 16 to 19, characterized in that the evaluation electronics ( 22 ) is integrated in a chip and is programmable so that an offset angle α 'taken into account and / or a calibration of the control signal with respect to an angular change Δα is possible. Sensormodul nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (19) ein zweites Sensorelement (21) und eine weitere Auswerteelektronik (22) umfasst, so dass das Sensorsignal redundant erzeugbar ist.Sensor module according to one of claims 16 to 20, characterized in that the sensor unit ( 19 ) a second sensor element ( 21 ) and another evaluation electronics ( 22 ), so that the sensor signal can be generated redundantly. Sensormodul nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (19) in ein Kunststoffteil integriert ist, das vorzugsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt ist, so dass die Sensoreinheit (19) gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit hermetisch abgedichtet ist.Sensor module according to one of claims 16 to 21, characterized in that the sensor unit ( 19 ) is integrated in a plastic part, which is preferably produced by means of an injection molding process, so that the sensor unit ( 19 ) is hermetically sealed against dirt and moisture.
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