-
GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stellglied zum Verlagern eines Kraftfahrzeugpedals gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Betätigungsmechanismen und genauer auf Betätigungsmechanismen für die Fahrzeugvalidierung.
-
HINTERGRUND
-
Elektronische Drosselklappensteuersysteme (ETC-Systeme) können die mechanischen Pedalbaueinheiten, die in Fahrzeugen verwendet werden, ersetzen. ETC-Systeme verbessern das Gesamtmotormanagement, während sie die Kosten des Fahrzeugs senken. Herkömmliche Motorsteuerungen stützen sich für das Management des Motors auf direkte Eingaben von Fahrern und auf zahlreiche Ventile und Gestänge.
-
ETC-Sensoren und entfernte Drosselklappenstellglieder können das Gestänge, das zum Verbinden des Fahrpedals mit dem Drosselklappenkörper verwendet wird, beseitigen. ETC-Sensoren nehmen die Eingabe vom Fuß des Fahrers über eine bestimmte Fahrpedalstellung und senden sie in Echtzeit an ein Motorsteuersystem. Das Motorsteuersystem moduliert den Luft/Kraftstoff-Fluss zu dem Motor. Um die Effizienz zu verbessern, wird die Direktsteuerung des Motors von dem Fahrer zu dem Motorsteuersystem verschoben.
-
Wegen der Beseitigung der herkömmlichen Gestänge in ETC-Systemen wird die Drosselklappenstellung während der Fahrzeugvalidierung auf der Grundlage der Fahrpedalstellung bewertet. Die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Fahrpedalstellung sichern eine richtige Bewertung der ETC-System-Genauigkeit.
-
Die
DE 199 23 697 A1 offenbart ein Pedal für ein Kraftfahrzeug, bei dem ein Hebel des Pedals teleskopierbar ausgebildet ist, um das Pedal an verschieden große Fahrer anpassen zu können.
-
In der
DE 93 05 797 U1 ist ein leicht montier- und entnehmbares Gerät zur Einstellung der Motordrehzahl offenbart, bei dem eine Klemme am Bremspedal angreift und ein Element zum Niederdrücken des Gaspedals an der Klemme fixiert ist.
-
Die
DE 20 04 979 B offenbart eine Einrichtung zum selbsttätigen Betätigen der Bedienungseinrichtungen von Kraftfahrzeugen, bei der die Bedienungseinrichtungen auf einer Grundplatte angeordnet sind, die im Bereich des Fahrersitzes vorgesehen ist.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der eine bestimmte Fahrpedalstellung bei einer Fahrzeugvalidierung wiederholbar genau eingestellt werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Dementsprechend kann ein Fahrzeugfahrpedalstellglied, d. h. ein Stellglied zum Verlagern eines Fahrzeugfahrpedals, eine Druckfluidquelle, einen Befestigungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er das Fahrpedalstellglied relativ zum Fahrzeugfahrpedal an einem Fahrzeugbremspedal fixiert, und einen Betätigungsmechanismus enthalten, der mit der Druckfluidquelle in einer Fluidverbindung steht und so konfiguriert ist, dass er das Fahrzeugfahrpedal verlagert. Ferner kann das Fahrzeugfahrpedalstellglied ein Ventil enthalten, das eine wahlweise Verbindung zwischen der Druckfluidquelle und dem Betätigungsmechanismus schafft.
-
ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs und eines Fahrpedalstellglieds gemäß der vorliegenden Offenbarung;
-
2 ist eine schematische Darstellung des Fahrpedalstellglieds aus 1 in einer ersten Orientierung;
-
3 ist eine schematische Darstellung des Fahrpedalstellglieds aus 1 in einer zweiten Orientierung; und
-
4 ist ein Ablaufplan, der den Betrieb des Fahrpedalstellglieds der 1–3 veranschaulicht.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Aus Klarheitsgründen werden in den Zeichnungen zum Bezeichnen ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff Modul auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), auf eine elektronische Schaltung, auf einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und auf einen Speicher, die eines oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, auf eine Kombinationslogikschaltung oder auf andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
-
Nunmehr anhand von 1 ist schematisch ein beispielhaftes Fahrzeug 10 veranschaulicht. Das Fahrzeug 10 kann einen Motor 12 in Verbindung mit einem Einlasssystem 14, mit einem Kraftstoffsystem 16 und mit einem Zündungssystem 18 enthalten. Das Einlasssystem 14 kann einen Einlasskrümmer 22 und eine Drosselklappe 24 enthalten. Die Drosselklappe 24 kann einen Luftfluss in den Motor 12 steuern. Das Kraftstoffsystem 16 kann einen Kraftstofffluss in den Motor 12 steuern und das Zündungssystem 18 kann das durch das Einlasssystem 14 und durch das Kraftstoffsystem 16 an den Motor 12 gelieferte Luft/Kraftstoff-Gemisch zünden.
-
Ferner kann das Fahrzeug 10 ein Fahrpedal 26, ein Bremspedal 28, ein Steuermodul 30 und eine elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) 32 enthalten. Das Fahrpedal 26 kann mit einem Fahrpedalsensor 34 in Verbindung stehen. Der Fahrpedalsensor 34 kann mit einem Steuermodul 30 in Verbindung stehen und ein Signal liefern, das die Fahrpedalstellung angibt.
-
Das Steuermodul 30 kann mit der ETC 32 in Verbindung stehen und ein Signal liefern, das die Stellung des Fahrpedals 26 angibt. Die ETC 32 kann mit der Drosselklappe 24 in Verbindung stehen und auf der Grundlage der Fahrpedalstellung deren Betrieb steuern. Während der Validierung des Fahrzeugs 10 kann ein Fahrpedalstellglied 38 relativ zum Fahrpedal 26 am Fahrzeug 10 festgesetzt sein. Genauer kann das Fahrpedalstellglied 38 wie im Folgenden diskutiert am Bremspedal 28 festgesetzt sein.
-
Zusätzlich anhand von 2 und 3 kann das Fahrpedalstellglied 38 eine Hauptkörperstruktur 40 mit einer ersten und mit einer zweiten Kammer 42, 44 enthalten, die darin gebildet sind. Die erste Kammer 42 kann darin einen ersten und einen zweiten Anschlag 43, 45 enthalten. Die zweite Kammer 44 kann darin ebenfalls einen Anschlag 47 enthalten. In der Hauptkörperstruktur 40 kann ein erster Fluiddurchlass 46 verlaufen. Von dem ersten Fluiddurchlass 46 können ein zweiter, ein dritter, ein vierter und ein fünfter Fluiddurchlass 48, 49, 50, 51 abzweigen. Der zweite Fluiddurchlass 48 kann mit der ersten Kammer 42 in Fluidverbindung stehen und der dritte Fluiddurchlass 49 kann mit der zweiten Kammer 44 in Fluidverbindung stehen. Der zweite und der dritte Fluiddurchlass 48, 49 können zwischen dem ersten Fluiddurchlass 46 und der ersten und der zweiten Kammer 42, 44 eine Fluidverbindung schaffen.
-
Im zweiten Fluiddurchlass 48 kann ein erstes Ventilelement 52 angeordnet sein und im dritten Fluiddurchlass 49 kann ein zweites Ventilelement 54 angeordnet sein. Der vierte und der fünfte Fluiddurchlass 50, 51 können mit dem ersten und mit dem zweiten Ventilelement 52, 54 und mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Das erste und das zweite Ventilelement 52, 54 können die Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluiddurchlass 46 und der ersten und der zweiten Kammer 42, 44 wahlweise zulassen oder sperren. Das erste und das zweite Ventilelement 52, 54 können wahlweise ebenfalls eine Fluidverbindung zwischen dem vierten und dem fünften Fluiddurchlass 50, 51 und der ersten und der zweiten Kammer 42, 44 schaffen.
-
Das erste und das zweite Ventilelement 52, 54 können unabhängig voneinander aktiviert werden. Das erste und das zweite Ventilelement 52, 54 können manuell betätigt werden oder können automatisch wie etwa unter Verwendung eines Magnetventils betätigt werden. Wenn der vierte und der fünfte Fluiddurchlass 50, 51 in Verbindung mit dem zweiten bzw. mit dem dritten Fluiddurchlass 48, 49 angeordnet sind, können die erste und die zweite Kammer 42, 44 zur Atmosphäre entlüftet werden.
-
Das erste und das zweite Betätigungselement 56, 58 können gleitfähig in der ersten und in der zweiten Kammer 42, 44 angeordnet sein und können normalerweise durch Federn 57, 59 in gelöste Stellungen (wie in 2 zu sehen) vorgespannt sein. Genauer kann die Feder 57 allgemein das erste Betätigungselement 56 gegen den ersten Anschlag 43 vorspannen. Die Feder 59 kann allgemein das zweite Betätigungselement 58 gegen den Anschlag 47 vorspannen. Das erste Betätigungselement 56 kann einen Fahrpedalbetätigungsmechanismus bilden und das zweite Betätigungselement 58 kann einen Befestigungsmechanismus für das Fahrpedalstellglied 38 bilden. Anhand von 3 kann das erste Betätigungselement 56 das Fahrpedal 26 um eine vorgegebene Strecke verlagern, wie im Folgenden diskutiert wird. Wie im Folgenden diskutiert wird, kann das zweite Betätigungselement 58 das Bremspedal 28 an die Hauptkörperstruktur 40 klemmen.
-
Mit dem ersten Durchlass 46 kann eine Fluidzufuhr 60 in Verbindung stehen. Die Fluidzufuhr 60 kann dem ersten Fluiddurchlass 46 ein Druckfluid zuführen. Genauer kann die Fluidzufuhr 60 eine Druckluftzufuhr enthalten. Die Druckluft von der Fluidzufuhr 60 kann dazu verwendet werden, das erste Betätigungselement 56 zur Verlagerung des Fahrpedals 26 zu verlagern. Außerdem kann die Druckluft von der Fluidzufuhr 60 verwendet werden, um das zweite Betätigungselement 58 zum Anbringen des Fahrpedalstellglieds 38 am Bremspedal 28 zu verlagern.
-
Zusätzlich anhand von 4 zeigt der Ablaufplan 100 allgemein den Betrieb des Fahrpedalstellglieds 38. Wie in Schritt 102 angegeben ist, kann sich das Fahrpedalstellglied 38 in der Nähe des Fahrpedals 26 befinden. Genauer kann das Lokalisieren des Fahrpedalstellglieds 38 das Positionieren des Fahrpedalstellglieds 38 in der Weise enthalten, dass sich das erste Betätigungselement 56 über dem Fahrpedal 26 befindet, und kann es enthalten, dass das erste Betätigungselement 56 in beabstandeter Beziehung zum Fahrpedal 26 ist. Wie in Schritt 104 angegeben ist, kann das Fahrpedalstellglied 38 daraufhin an der richtigen Stelle befestigt werden.
-
Das Befestigen des Fahrpedalstellglieds 38 kann das Festsetzen des Fahrpedalstellglieds 38 an einem Ort relativ zum Fahrpedal 26 enthalten. Das Befestigen kann das Festsetzen des Fahrpedalstellglieds 38 an einer Fahrzeugstruktur wie etwa an einem Bremspedal 28 (wie in 3 zu sehen ist) enthalten. Der zweiten Kammer 44 kann durch die Fluidzufuhr 60 Luftdruck zugeführt werden, der durch Öffnen des zweiten Ventilelements 54 in eine erste Stellung an ein zweites Betätigungselement 58 angelegt werden kann, was zwischen dem ersten und dem dritten Fluiddurchlass 46, 49 eine Fluidverbindung schafft. Der Luftdruck kann das zweite Betätigungselement 58 gegen die durch die Feder 59 ausgeübte Vorspannkraft axial nach innen drängen, um das Bremspedal 28 gegen die Hauptkörperstruktur 40 des Fahrpedalstellglieds 38 zu klemmen.
-
Wie in Schritt 106 angegeben ist, kann das Fahrpedal 26 daraufhin umeine vorgegebene Strecke verlagert werden. Die vorgegebene Strecke zur Verlagerung des ersten Betätigungselements 56 kann durch den Hub des ersten Betätigungselements 56 bereitgestellt werden. Der Hub des ersten Betätigungselements 56 kann allgemein durch den ersten und durch den zweiten Anschlag 43, 45 definiert sein. Alternativ kann der Hub des ersten Betätigungselements 56 unter Verwendung von Anschlägen oder anderen Verlagerungsbegrenzungsvorrichtungen außerhalb der Hauptkörperstruktur 40 definiert sein.
-
In der gelösten Stellung (die in 2 zu sehen ist) kann das erste Betätigungselement 56 an den ersten Anschlag 43 angrenzen und relativ zum Fahrpedal 26 in einer ersten Stellung sein. Genauer kann das erste Betätigungselement 56 allgemein in einer beabstandeten Beziehung relativ zum Fahrpedal 26 sein. Da das Fahrpedalstellglied 38 am Bremspedal 28 angebracht ist und das erste Betätigungselement 56 relativ zu ihm verlagert wird, kann die Anfangsstellung des Fahrpedals 26 relativ zum Bremspedal 28 bekannt sein und somit eine Referenz für die Verlagerung des Fahrpedals 26 liefern. Alternativ kann das erste Betätigungselement 56 in Kontakt mit dem Fahrpedal 26 angeordnet sein, wenn das erste Betätigungselement 56 an den Anschlag 43 angrenzt, während das Fahrpedal 26 in seiner vollständig zurückgestellten Stellung ist.
-
Wenn das erste Betätigungselement 56 über eine Strecke verlagert wird, die allgemein gleich der beabstandeten Beziehung zum Fahrpedal 26 ist, kann das Fahrpedal 26 damit verlagert werden. Somit kann die Verlagerung des Fahrpedals 26 allgemein als der Hub des ersten Betätigungselements 56 abzüglich der anfänglichen beabstandeten Beziehung zwischen dem ersten Betätigungselement 56 und dem Fahrpedal 26 definiert sein. Genauer kann das Fahrpedal 26 durch Luftdruck verlagert werden, der der ersten Kammer 42 zugeführt wird und durch Öffnen des ersten Ventilelements 52 in eine erste Stellung, was eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Fluiddurchlass 46, 48 schafft, an das erste Betätigungselement 56 angelegt wird. Der Luftdruck kann das erste Betätigungselement 56 gegen die Vorspannkraft der Feder 57 axial nach außen drängen, um das Fahrpedal 26 zu verlagern. Das erste Betätigungselement 56 kann axial nach außen verlagert werden, bis das erste Betätigungselement 56 mit dem zweiten Anschlag 45 in Eingriff gelangt.
-
Wie in Schritt 108 angegeben ist, kann sich das Fahrpedalstellglied 38 daraufhin vom Fahrpedal 26 lösen. Das Fahrpedalstellglied 38 kann das Fahrpedal 26 durch Entlüften der ersten Kammer 42 freigeben. Die erste Kammer 42 kann durch Öffnen des ersten Ventilelements 52 in eine zweite Stellung entlüftet werden. In der zweiten Stellung kann das erste Ventilelement 52 eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten und dem vierten Fluiddurchlass 48, 50 schaffen, was die erste Kammer 42 zur Atmosphäre entlüftet. Daraufhin kann die Feder 57 das erste Betätigungselement 56 in die gelöste Stellung zurück (die in 2 gezeigt ist) vorspannen.
-
Wie in Schritt 110 angegeben ist, kann das Fahrpedalstellglied 38 daraufhin vom Eingriff mit dem Fahrzeug 10 freigegeben werden. Das Fahrpedalstellglied 38 kann durch Entlüften der zweiten Kammer 44 vom Bremspedal 28 entfernt werden. Die zweite Kammer 44 kann durch Öffnen des zweiten Ventilelements 54 in eine zweite Stellung entlüftet werden. In der zweiten Stellung kann das zweite Ventilelement 54 zwischen dem dritten und dem fünften Fluiddurchlass 49, 51 eine Fluidverbindung schaffen, was die zweite Kammer 44 zur Atmosphäre entlüftet. Daraufhin kann die Feder 59 das zweite Betätigungselement 58 in die gelöste Stellung zurück (die in 2 gezeigt ist) vorspannen. Daraufhin kann das Fahrpedalstellglied 38 vom Bremspedal 28 entfernt werden.
