DE102011053223B4

DE102011053223B4 - Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals mit einer Bremsleuchteschaltfunktion

Info

Publication number: DE102011053223B4
Application number: DE102011053223.4A
Authority: DE
Inventors: Kwanghyuck LEE; Byungju KIM
Original assignee: Donghee Industrial Co Ltd
Current assignee: Donghee Industrial Co Ltd
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2014-11-13
Anticipated expiration: 2031-09-03
Also published as: US20120056739A1; CN102431492B; CN102431492A; JP2012056564A; US8502656B2; JP5814693B2; RU2490148C2; DE102011053223A1; KR20120024131A; KR101197417B1; RU2011136835A

Abstract

Ein Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals, aufweisend: ein Sensorgehäuse (1), das einen Verbinder (1b) mit einem Anschluss (1a) aufweist und an einer Fläche einer Pedaleinbauhalterung (3) befestigt ist; einen Permanentmagneten (7), der integral mit der Mitte einer Seite eines Magnetgehäuses (5), die dem Sensorgehäuse (1) zugewandt ist, gekoppelt ist, wobei das Magnetgehäuse (5) rotierbar an eine Seite des Sensorgehäuses (1) gekoppelt ist; einen Sensorhebel (11), der das Magnetgehäuse (5) um seine Achse dreht, wenn ein Bremspedal (9) rotiert, wobei dessen eines Ende integral mit der Mitte der anderen Seite des Magnetgehäuses (5) gekoppelt ist und dessen anderes Ende mit dem Bremspedal (9) verbunden ist, das rotierbar an der Pedaleinbauhalterung (3) gekoppelt ist; eine gedruckte Leiterplatte (PCB) (13), die an der anderen Seite des Sensorgehäuses (1) befestigt und gekoppelt ist; und ein Hall-Element (15), das an einer Position der gedruckten Leiterplatte (13) befestigt ist, die dem Permanentmagneten (7) zugewandt ist, wobei das Hall-Element (15) mit einem Abstand vom Permanentmagneten (7) entfernt angeordnet ist und einen elektrischen Strom erzeugt, der zu einem Magnetfeld korrespondiert, das vom Permanentmagneten (7) erzeugt wird, und den elektrischen Strom, der zum Magnetfeld korrespondiert, über den Anschluss (1a) einem Kontroller zuführt, wenn der Permanentmagnet (7) rotiert, wobei der Kontroller den vom Hall-Element (15) zugeführten elektrischen Strom in ein elektrisches Signal konvertiert, das zu einem Drehverschiebungsbetrag des Bremspedals (9) korrespondiert, und das korrespondierende elektrische Signal ausgibt und gleichzeitig ein Steuersignal zum Einschalten einer Bremsleuchte, die in einem Fahrzeug installiert ist, ausgibt, wenn ein Wert des konvertierten elektrischen Signals gleich wie oder größer als ein Vorgabewert ist, der zuvor festgesetzt worden ist, und ein Steuersignal zum Ausschalten der Bremsleuchte ausgibt, wenn der Wert des konvertierten elektrischen Signals kleiner ist als der Vorgabewert.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer KR 10 2012 024 131 A .
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verschiebungsdiagnosesensor bzw. einen Positionsänderungssensor bzw. einen Wegaufnehmer bzw. einen Wegsensor (im Folgenden: Verschiebungsdiagnosesensor) eines Bremspedals, der eine Schaltfunktion für eine Bremsleuchte bzw. eine Stopplampe (im Folgenden: Bremsleuchte) aufweist.
Im Allgemeinen ist eine Bremsleuchte (auch bekannt als „Stopplampe”), die die Sicherheit beim Fahren mittels einer Aufmerksamkeitserregung eines hinteren Fahrers unterstützt, an der Hinterseite eines Fahrzeugs montiert und ist derart konfiguriert, dass sie durch eine Betätigung eines Bremsleuchteschalters eingeschaltet wird, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs einen Druck auf ein Bremspedal ausübt.
Ferner wurde in den vergangenen Jahren, in denen das Erkennen der Bremssicherheit des Fahrzeugs allmählich an Bedeutung zugenommen hat, ein Sensor, der eine Verschiebung bzw. eine Positionsänderung des Bremspedals diagnostiziert, zusätzlich vorgesehen und der Verschiebungsdiagnosesensor des Bremspedals übermittelt dadurch ein Bremsen eines Fahrers sofort an ein Bremssystem des Fahrzeugs als ein elektrisches Signal, wenn der Fahrer das Bremspedal drückt bzw. tritt, so dass die Bremssicherheitsleistung maximiert wird.
Da in den Fahrzeugen der verwandten Art der Schalter für die Bremsleuchte und der Verschiebungsdiagnosesensor, die beide mit dem Betrieb des Bremspedals zusammenhängen, separat vorgesehen werden, werden dadurch allerdings die Herstellungskosten und das Bauteilgewicht bzw. das Gesamtgewicht erhöht und zudem muss mehr Installationsraum reserviert werden.
Die Offenlegungsschrift DE 100 41 206 A1 zeigt eine Bremsanlage in der Sensoren im Gehäuse einer elektronischen Regeleinheit angeordnet sind.
Eine weitere Offenlegungsschrift DE 103 43 305 A1 betrifft eine Bremseinrichtung und einen Sensor wobei der Sensor ein Steuerungs-Überwachungsmodul zur Überwachung der Steuerung aufweist.
Die hier im Zusammenhang mit dem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann wohlbekannten Stand der Technik darstellen.
Die vorliegende Erfindung wurde in dem Bestreben gemacht, einen Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals bereitzustellen, der eine Schaltfunktion bzw. eine Schalterfunktion für eine Bremsleuchte aufweist, wodurch Herstellungskosten und Gewicht reduziert werden und ein Installationsraum effizient genutzt werden kann.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt einen Verschiebungsdiagnosesensor für ein Bremspedal bereit, der aufweist: ein Sensorgehäuse, das einen Verbinder mit einem Anschluss aufweist und an einer Seite einer Pedaleinbauhalterung befestigt ist; einen Permanentmagneten, der integral mit der Mitte einer Seite eines Magnetgehäuses, die dem Sensorgehäuse zugewandt ist, gekoppelt ist, wobei das Magnetgehäuse rotierbar an eine Seite des Sensorgehäuses gekoppelt ist; einen Sensorhebel, der das Magnetgehäuse um seine Achse (bzw. um seine eigene Achse) dreht, wenn ein Bremspedal rotiert, wobei dessen eines Ende integral mit der Mitte der anderen Seite des Magnetgehäuses gekoppelt ist und dessen anderes Ende mit dem Bremspedal verbunden ist, das rotierbar mit der Pedaleinbauhalterung gekoppelt ist; eine gedruckte Leiterplatte (PCB), die an der anderen Seite des Sensorgehäuses befestigt und gekoppelt ist; und ein Hall-Element, das an einer Position der gedruckten Leiterplatte befestigt ist, die dem Permanentmagneten zugewandt ist, wobei das Hall-Element mit einem Abstand vom Permanentmagneten entfernt angeordnet ist und einen Strom bzw. einen elektrischen Strom erzeugt, der zu einem Magnetfeld korrespondiert, das vom Permanentmagneten erzeugt wird, und den Strom bzw. den elektrischen Strom, der zum Magnetfeld korrespondiert, über den Anschluss einem Kontroller bzw. einem Steuergerät bzw. einer Steuer- oder Regelvorrichtung (im Folgenden: Kontroller) zuführt, wenn der Permanentmagnet rotiert, wobei der Kontroller den vom Hall-Element zugeführten elektrischen Strom in ein elektrisches Signal konvertiert, das zu einem Drehverschiebungsbetrag des Bremspedals korrespondiert, und das korrespondierende elektrische Signal ausgibt und gleichzeitig ein Steuersignal zum Einschalten einer Bremsleuchte, die in einem Fahrzeug installiert ist, ausgibt, wenn ein Wert des konvertierten elektrischen Signals gleich wie oder größer als ein Vorgabewert bzw. Sollwert ist, der zuvor festgesetzt worden ist, und ein Steuersignal zum Ausschalten der Bremsleuchte ausgibt, wenn der Wert des konvertierten elektrischen Signals kleiner ist als der Vorgabewert.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein einziger Sensor simultan sowohl eine Funktion eines Bremsleuchteschalters als auch eine Funktion einer Diagnose einer Drehverschiebung eines Bremspedals ausführen, um so Herstellungskosten zu sparen, Gewicht zu reduzieren und effizient einen Installationsraum nutzen zu können.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die hierin einbezogen sind und die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand illustriert, in dem ein Sensor mit einem Bremspedal gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist.
2 und 3 sind perspektivische Explosionsansichten eines Sensors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 bis 10 sind Darstellungen zur Beschreibung der Bestandteile eines Sensors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 und 12 sind Darstellungen zur Beschreibung eines Betriebsverfahrens eines Sensors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von einem Rotationszustand eines Permanentmagneten.
Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und lediglich eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Merkmale gemäß den Grundprinzipien der Erfindung präsentieren. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel, besondere Dimensionen, Orientierungen, Lagen und Umrisse, werden in Teilen durch eine besonders beabsichtigte Anwendung und Benutzungsumgebung bestimmt werden.
In den Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder äquivalenten Bauteile der vorliegenden Erfindung in den verschiedenen Figuren.
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhafte Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben,
Ein Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auf: ein Sensorgehäuse 1, das einen Verbinder 1b, z. B. einen Steckverbinder, mit einem Anschluss 1a, z. B. einer Anschlussklemme, aufweist und an einer Fläche, z. B. einer Außenfläche, einer Pedaleinbauhalterung 3 befestigt ist; einen Permanentmagneten 7, der integral mit der Mitte einer Seite eines Magnetgehäuses 5, die dem Sensorgehäuse 1 zugewandt ist, gekoppelt ist, wobei das Magnetgehäuse 5 rotierbar an eine Seite des Sensorgehäuses 1 gekoppelt ist; einen Sensorhebel 11, der das Magnetgehäuse 5 um seine Achse dreht, wenn ein Bremspedal 9 rotiert, wobei dessen eines Ende integral mit der Mitte der anderen Seite des Magnetgehäuses 5 gekoppelt ist und dessen anderes Ende mit dem Bremspedal 9 verbunden ist, das rotierbar mit der Pedaleinbauhalterung 3 gekoppelt ist; eine gedruckte Leiterplatte (PCB) 13, die an der anderen Seite des Sensorgehäuses 1 befestigt und gekoppelt ist; und ein Hall-Element 15, das an einer Position der gedruckten Leiterplatte 13 befestigt ist, die dem Permanentmagneten 7 zugewandt ist, wobei das Hall-Element 15 mit einem Abstand vom Permanentmagneten 7 entfernt angeordnet ist und die Intensität eines Magnetfelds, das vom Permanentmagneten 7 erzeugt wird, detektiert und einen Strom bzw. einen elektrischen Strom erzeugt, der zu der Intensität des Magnetfelds korrespondiert, wenn der Permanentmagnet 7 rotiert, wie in 1 bis 11 gezeigt.
Hierbei ist die Pedaleinbauhalterung 3 an einem Fahrzeugaufbau bzw. einer Karosserie im unteren Bereich eines Fahrersitzraums befestigt.
Eine Sensorhalterung 17 ist an einer Fläche, z. B. einer Außenfläche, der Pedaleinbauhalterung 3 und dem Sensorgehäuse 1 befestigt und gekoppelt und das Sensorgehäuse 1 ist an der Sensorhalterung 17 mittels Bolzen 19 und Muttern 21 befestigt und gekoppelt. Daher sind Fügelöcher 1c im Sensorgehäuse 1 geformt und Gehäusebuchsen 23 werden in die Fügelöcher 1c eingesetzt. Die Bolzen 19 durchdringen die Gehäusebuchsen 23 und werden dann mit den Muttern 21 zusammengefügt. Als Resultat wird das Sensorgehäuse 1 an der Sensorhalterung 17 installiert.
Zusätzlich ist das Hall-Element 15 elektrisch mit der gedruckten Leiterplatte 13 verbunden. Die gedruckte Leiterplatte 13 ist elektrisch mit dem Anschluss 1a verbunden, die im Sensorgehäuse 1 vorgesehen ist. Der Anschluss 1a ist elektrisch mit einem Kontroller (Steuervorrichtung, nicht gezeigt) verbunden, der ein elektrisches Signal eines elektrischen Stroms, der vom Hall-Element 15 erzeugt wird, erhält, um ein Signal zur Steuerung eines EIN- oder AUS-Betriebs einer Bremsleuchte auszugeben und um eine Verschiebung eines Drehbetrags des Bremspedals 9 zu beurteilen, um ein elektrisches Signal auszugeben, das zu der Verschiebung korrespondiert.
Ferner weist der Permanentmagnet 7 eine Scheibenform auf, in welcher ein Nordpol und ein Südpol in einem Abstand von 180° voneinander entfernt getrennt angeordnet sind.
Eine Gehäuseausnehmung 1d, in die das Magnetgehäuse 5 um seine Achse rotierbar eingesetzt ist, ist an einer Seite des Sensorgehäuses 1 geformt; eine Zentrierausnehmung 1e, in die ein Abschnitt des Magnetgehäuses 5, der mit dem Permanentmagneten 7 gekoppelt ist, rotierbar eingesetzt ist, ist an der Mitte der Gehäuseausnehmung 1d geformt; und ein Sensorgehäusedeckel 25 ist mit der anderen Seite des Sensorgehäuses 1 abnehmbar gekoppelt ist, um die gedruckte Leiterplatte 13 zu schützen.
Das Magnetgehäuse 5 weist auf: einen Scheibenabschnitt 5a, der in die Gehäuseausnehmung 1d des Sensorgehäuses 1 rotierbar eingesetzt ist; einen Magnetkoppelvorsprung 5c, der von der Mitte einer Seite des Scheibenabschnitts 5a vorspringt, um in die Zentrierausnehmung 1e rotierbar eingesetzt zu werden, und eine Magnetausnehmung 5b aufweist, in die der Permanentmagnet 7 eingesetzt und befestigt ist und die an einer vorderen Fläche des Magnetkoppelvorsprungs 5c geformt ist; und einen Hebelkoppelvorsprung 5e, der von der Mitte der anderen Seite des Scheibenabschnitts 5a vorspringt und eine Hebelausnehmung 5d aufweist, um an dem einen Ende des Sensorhebels 11 eingesetzt und mit ihm integral gekoppelt zu werden.
Ferner weist der Sensor gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf: einen Magnetgehäusedeckel 27, der das Magnetgehäuse 5 daran hindert, von der Gehäuseausnehmung 1d getrennt zu werden, indem er an dem Sensorgehäuse 1 befestigt und gekoppelt ist, um die Gehäuseausnehmung 1d des Sensorgehäuses 1 zu verschließen; und eine Rückstellfeder 29, die eine Rückstellkraft bereitstellt, wenn das Magnetgehäuse 5 um seine Achse rotiert, während das eine Ende der Rückstellfeder 29 mit dem Magnetgehäuse 5 und das andere Ende der Rückstellfeder 29 mit dem Magnetgehäusedeckel 27 in einem Raum zwischen dem Magnetgehäuse 5 und dem Magnetgehäusedeckel 27 befestigt sind.
Hierbei sind Montagevorsprünge 5f und 27a integral am Magnetgehäuse 5 bzw. am Magnetgehäusedeckel 27 geformt, so dass beide Enden der Rückstellfeder 29, z. B. einer Schraubenfeder, am Magnetgehäuse 5 bzw. am Magnetgehäusedeckel 27 montiert bzw. gehalten und gekoppelt werden.
Zusätzlich springt ein Gehäusevorsprung 5g integral am Umfang (bzw. am Rand der Stirnfläche) des Magnetgehäuses 5 in Richtung zu dem Magnetgehäusedeckel 27 vor, um einen Rotationswinkel des Magnetgehäuses 5 zu steuern; und eine Rotationsbegrenzungsausnehmung 27b, in die der Gehäusevorsprung 5g eingesetzt ist und die in einem vorbestimmten Winkelbereich entlang eines Rotationskreisbogens bzw. eines Rotationsradius des Gehäusevorsprungs 5g geschnitten ist, um eine Rotation des Gehäusevorsprungs 5g zu begrenzen, ist integral am Umfang (bzw. am Rand der Stirnfläche) des Magnetgehäusedeckels 27 geformt.
Der Sensorhebel 11 weist auf: eine geradlinige Verbindungsstange 11a; einen Gehäusekoppelvorsprung 11b, der in eine senkrechte Richtung an dem einen Ende der Verbindungsstange 11a gebogen ist und in die Hebelausnehmung 5d des Magnetgehäuses 5 eingesetzt ist, um beispielsweise mittels einer Zahnwellenverbindung mit dem Hebelkoppelvorsprung 5e integral gekoppelt zu werden; und einen Pedalverbindungsvorsprung 11c, der an dem anderen Ende der Verbindungsstange 11a senkrecht gebogen ist, um in eine entgegengesetzte Richtung vorzuspringen, und der mit dem Bremspedal 9 verbunden ist.
Unterdessen ist ein Pedalrohr 31 integral mit einem oberen Ende des Bremspedals gekoppelt; das Pedalrohr 31 ist mittels eines Bolzens 33, z. B. eines Gewindebolzens, und einer Mutter 35, z. B. einer Gewindemutter, an der Pedaleinbauhalterung 3 rotierbar gekoppelt und installiert.
Rohrbuchsen 37 sind an den beiden Enden des Pedalrohrs 31 gekoppelt, um ein Eingreifen oder Stören des Pedalrohrs 31 in dem Bolzen 33 oder der Mutter 35 zu verhindern.
Als ein Resultat rotiert, wenn ein Fahrer das Bremspedal 9 drückt, das Bremspedal nach vorn, so wie das Pedalrohr 31, in das der Bolzen 33 eingesetzt ist, rotiert. Und wenn der Fuß eines Fahrers vom Bremspedal 9 entfernt wird, rotiert das Bremspedal 9 infolge einer Rückstellkraft einer Pedalfeder (nicht dargestellt) zurück in eine Ausgangsposition.
Zusätzlich ist ein Rohrflansch 39 mit einer U-förmigen Hebelkoppelausnehmung 39a integral mit dem Pedalrohr 31 gekoppelt. Dadurch ist der Pedalverbindungsvorsprung 11c des Sensorhebels 11 in die Hebelkoppelausnehmung 39a eingesetzt und mit ihr gekoppelt, indem er durch ein Durchgangsloch 3a der Pedaleinbauhalterung 3 hindurchgeht, so dass als Resultat der Sensorhebel mit dem Bremspedal 9 verbunden werden kann.
Hierbei ist das Durchgangsloch 3a, das an der Pedaleinbauhalterung 3 geformt ist, ein bogenförmiges Langloch entlang eines Rotationskreisbogens bzw. eines Rotationsradius des Pedalverbindungsvorsprungs 11c.
Da ein Spalt zwischen dem Pedalverbindungsvorsprung 11c und der Hebelkoppelausnehmung 39a wegen eines Produktions- oder eines Zusammenbaufehlers des Pedalverbindungsvorsprungs 11c und der Hebelkoppelausnehmung 39a entstehen kann, wird ein O-Ring 41 aus Gummimaterial mit dem Pedalverbindungsvorsprung 11c gekoppelt, um den Spalt zu verhindern.
Zusätzlich sind der Pedalverbindungsvorsprung 11c des Sensorhebels 11 und der als ein Rotationsmittelpunkt des Pedalrohrs 31 dienende Bolzen 33 koaxial zueinander positioniert (bzw. ihre Drehachsen bzw. Längsmittelachsen fluchten aufeinander).
Nachfolgend wird eine Arbeitsweise der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst repräsentieren die Zustände von 1 bis 9 einen Zustand, in dem ein Fahrer keinen Pedaldruck auf ein Bremspedal 9 ausübt und somit das Bremspedal 9 nicht nach vorn rotiert. In diesem Fall behält ein Permanentmagnet 7 einen Ausgangszustand bei, wie in 11 gezeigt.
Im Ausgangszustand wird vom Permanentmagneten 7, da der Permanentmagnet 7 nicht rotiert, kein Magnetfeld erzeugt und als ein Resultat erzeugt ein Hall-Element 15 keinen Strom bzw. elektrischen Strom. Daher beurteilt ein Kontroller, dass ein Drehverschiebungsbetrag des Bremspedals 9 gleich null ist und steuert eine Bremsleuchte so, dass sie einen ausgeschalteten Zustand beibehält.
Wenn das Bremspedal 9 infolge des Drückens des Bremspedals 9 durch den Fahrer nach vorn rotiert, steht im Ausgangszustand ein Bremsverbindungsvorsprung 11c eines Sensorhebels 11 im Zusammenhang mit einer Rotation des Bremspedals 9, dass sie sich entlang eines Durchgangslochs 3a einer Pedaleinbauhalterung 3 bewegt, und zur gleichen Zeit rotiert ein Gehäusekoppelvorsprung 11b des Sensorhebels 11 axial.
Daher rotiert ein Magnetgehäuse 5, das mit dem Gehäusekoppelvorsprung 11b gekoppelt ist, in einer Gehäuseausnehmung 1d und zur gleichen Zeit rotiert auch der Permanentmagnet 7, der mit dem Magnetgehäuse 5 gekoppelt ist.
Hierbei wird eine Rückstellfeder 29 zusammengedrückt, wenn das Magnetgehäuse 5 rotiert.
Unterdessen wird, wenn der Permanentmagnet 7 rotiert, ab diesem Zeitpunkt vom Permanentmagneten 7 das Magnetfeld erzeugt und ein Hall-Element 15 erkennt die Intensität des vom Permanentmagneten 7 erzeugten Magnetfeldes, um einen elektrischen Strom zu erzeugen, der zu der Intensität korrespondiert.
Wenn ein elektrischer Strom, wie oben beschrieben, vom Hall-Element 15 erzeugt wird, erhält der Kontroller einen Wert des erzeugten elektrischen Stroms und konvertiert den Stromwert in eine Spannung bzw. eine elektrische Spannung, die zum Stromwert korrespondiert. Des Weiteren übermittelt der Kontroller ein elektrisches Signal, das zu der Intensität bzw. der Stärke der konvertierten Spannung korrespondiert, d. h. eine Information, die zu dem Drehverschiebungsbetrag des Bremspedals 9 korrespondiert, an eine elektrische Steuereinheit (ECU) eines Fahrzeugs.
Ferner wird ein Wert der elektrischen Spannung, die während der Konvertierung des vom Hall-Element 15 erzeugten Stromwertes in die elektrische Spannung konvertiert worden ist, mit einem Vorgabewert verglichen und wenn beurteilt bzw. entschieden wird, dass die Werte miteinander übereinstimmen, wird vom Kontroller ein Signal ausgegeben, das zu dem Drehverschiebungsbetrag des Bremspedals 9 korrespondiert, während der Kontroller ein anderes Signal, das sich von dem zu dem Drehverschiebungsbetrag korrespondierenden Signal unterscheidet, erzeugt und ausgibt, so dass die Bremsleuchte in einem eingeschalteten Zustand gehalten wird.
Insbesondere, wenn der Permanentmagnet 7 ausgehend vom in 11 gezeigten Ausgangszustand, in dem der Permanentmagnet 7 nicht rotiert, um einen Winkel von circa. 2° bis 4° zu einem Zustand θ1 geändert bzw. verdreht wird, wie in 12 gezeigt, vergleicht der Kontroller zu diesem Zeitpunkt einen Spannungswert mit einem Vorgabewert und beurteilt bzw. entscheidet, ob beide Spannungswerte miteinander übereinstimmen. Wenn die beiden Spannungswerte miteinander übereinstimmen, gibt der Kontroller ein Steuersignal bzw. ein Kontrollsignal (im Folgenden: Steuersignal) zum Schalten bzw. zum Einschalten der Bremsleuchte aus, die nun vom ausgeschalteten in den eingeschalteten Zustand gebracht wird.
Im Gegensatz dazu nimmt, wenn der Fuß des Fahrers vom Bremspedal 9 getrennt wird, ein Rotationszustand des Permanentmagneten 7 allmählich ab, um in den Ausgangszustand, wie in 11 gezeigt, zu gelangen, und zu dem Zeitpunkt, wenn der Rotationszustand weiter abnimmt als der Rotationszustand aus 12, wird die Bremsleuchte mittels des Steuersignals des Kontrollers wieder zum ausgeschalteten Zustand geschaltet. Der Kontroller gibt kontinuierlich das zu dem Drehverschiebungsbetrag des Bremspedals 9 korrespondierende Signal aus und übermittelt das korrespondierende Signal an die ECU des Fahrzeugs. Die ECU führt ihre eigenen Funktionen unter der Verwendung des Drehverschiebungsbetrags des Bremspedals 9 aus. Mit anderen Worten interagiert die ECU mit dem Kontroller gemäß der vorliegenden Erfindung so, wie sie auch mit fast allen Kontrollern, die in einem Fahrzeug montiert sind, interagiert. Wenn das Steuersignal, das das Schalten in den ausgeschalteten Zustand verursacht, vom Kontroller gemäß der vorliegenden Erfindung an die ECU übermittelt wird, kann das übermittelte Signal in einem Steuervorgang, die mit einer Fahrt des Fahrzeugs zusammenhängt, unter anderen Steuervorgängen der ECU verwendet werden.
Des Weiteren kann die Bremsleuchte, wenn der Permanentmagnet 7 weiter rotiert als in 12 gezeigt, mittels des Steuersignals des Kontrollers kontinuierlich im eingeschalteten Zustand gehalten werden.
Ferner gibt der Kontroller kontinuierlich das zu dem Drehverschiebungsbetrag des Bremspedals 9 korrespondierende Signal an die ECU aus, bis der Rotationszustand des Permanentmagneten 7 gleich dem Ausgangszustand aus 11 wird.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, da nur ein einziger Sensor simultan zwei Funktionen erfüllen kann, nämlich die Schaltfunktion der Bremsleuchte und die Diagnosefunktion der Drehverschiebung des Bremspedals, möglich, die Herstellungskosten zu sparen und das Gewicht zu reduzieren. Des Weiteren kann die Installationseffizienz verbessert werden, da die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung selbst bei minimalem Installationsraum in einfacher Weise installiert werden kann.
Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsäte der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert werden.

Claims

Ein Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals, aufweisend: ein Sensorgehäuse (1), das einen Verbinder (1b) mit einem Anschluss (1a) aufweist und an einer Fläche einer Pedaleinbauhalterung (3) befestigt ist; einen Permanentmagneten (7), der integral mit der Mitte einer Seite eines Magnetgehäuses (5), die dem Sensorgehäuse (1) zugewandt ist, gekoppelt ist, wobei das Magnetgehäuse (5) rotierbar an eine Seite des Sensorgehäuses (1) gekoppelt ist; einen Sensorhebel (11), der das Magnetgehäuse (5) um seine Achse dreht, wenn ein Bremspedal (9) rotiert, wobei dessen eines Ende integral mit der Mitte der anderen Seite des Magnetgehäuses (5) gekoppelt ist und dessen anderes Ende mit dem Bremspedal (9) verbunden ist, das rotierbar an der Pedaleinbauhalterung (3) gekoppelt ist; eine gedruckte Leiterplatte (PCB) (13), die an der anderen Seite des Sensorgehäuses (1) befestigt und gekoppelt ist; und ein Hall-Element (15), das an einer Position der gedruckten Leiterplatte (13) befestigt ist, die dem Permanentmagneten (7) zugewandt ist, wobei das Hall-Element (15) mit einem Abstand vom Permanentmagneten (7) entfernt angeordnet ist und einen elektrischen Strom erzeugt, der zu einem Magnetfeld korrespondiert, das vom Permanentmagneten (7) erzeugt wird, und den elektrischen Strom, der zum Magnetfeld korrespondiert, über den Anschluss (1a) einem Kontroller zuführt, wenn der Permanentmagnet (7) rotiert, wobei der Kontroller den vom Hall-Element (15) zugeführten elektrischen Strom in ein elektrisches Signal konvertiert, das zu einem Drehverschiebungsbetrag des Bremspedals (9) korrespondiert, und das korrespondierende elektrische Signal ausgibt und gleichzeitig ein Steuersignal zum Einschalten einer Bremsleuchte, die in einem Fahrzeug installiert ist, ausgibt, wenn ein Wert des konvertierten elektrischen Signals gleich wie oder größer als ein Vorgabewert ist, der zuvor festgesetzt worden ist, und ein Steuersignal zum Ausschalten der Bremsleuchte ausgibt, wenn der Wert des konvertierten elektrischen Signals kleiner ist als der Vorgabewert.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 1, wobei: eine Gehäuseausnehmung (1d), in die das Magnetgehäuse (5) um seine Achse rotierbar eingesetzt ist, an der einen Seite des Sensorgehäuses (1) geformt ist; eine Zentrierausnehmung (1e), in die ein Abschnitt des Magnetgehäuses (5), der mit dem Permanentmagneten (7) gekoppelt ist, rotierbar eingesetzt ist, an der Mitte der Gehäuseausnehmung (1d) geformt ist; und ein Sensorgehäusedeckel (25) mit der anderen Seite des Sensorgehäuses (1) abnehmbar gekoppelt ist, um die PCB (13) zu schützen.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 2, wobei das Magnetgehäuse (5) aufweist: einen Scheibenabschnitt (5a), der in die Gehäuseausnehmung (1d) rotierbar eingesetzt ist; einen Magnetkoppelvorsprung (5c), der von der Mitte einer Seite des Scheibenabschnitts (5a) vorspringt, um in die Zentrierausnehmung (1e) rotierbar eingesetzt zu werden, und eine Magnetausnehmung (5b) aufweist, in die der Permanentmagnet (7) eingesetzt und befestigt ist und die an einer vorderen Fläche des Magnetkoppelvorsprungs (5c) geformt ist; und einen Hebelkoppelvorsprung (5e), der von der Mitte der anderen Seite des Scheibenabschnitts (5a) vorspringt und eine Hebelausnehmung (5d) aufweist, um an dem einen Ende des Sensorhebels (11) eingesetzt und mit ihm integral gekoppelt zu werden.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 2, der ferner aufweist: einen Magnetgehäusedeckel (27), der das Magnetgehäuse (5) daran hindert, von der Gehäuseausnehmung (1d) getrennt zu werden, indem er an dem Sensorgehäuse (1) befestigt und gekoppelt ist, um die Gehäuseausnehmung (1d) des Sensorgehäuses (1) zu verschließen; und eine Rückstellfeder (29), die eine Rückstellkraft bereitstellt, wenn das Magnetgehäuse (5) um seine Achse rotiert, während das eine Ende der Rückstellfeder (29) mit dem Magnetgehäuse (5) und das andere Ende der Rückstellfeder (29) mit dem Magnetgehäusedeckel (27) in einem Raum zwischen dem Magnetgehäuse (5) und dem Magnetgehäusedeckel (27) befestigt sind.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 4, wobei: ein Gehäusevorsprung (5g) integral am Umfang des Magnetgehäuses (5) in Richtung zu dem Magnetgehäusedeckel (27) vorspringt, um einen Rotationswinkel des Magnetgehäuses (5) zu steuern; und eine Rotationsbegrenzungsausnehmung (27b), in die der Gehäusevorsprung (5g) eingesetzt ist und die in einem vorbestimmten Winkelbereich entlang eines Rotationskreisbogens des Gehäusevorsprungs (5g) geschnitten ist, um eine Rotation des Gehäusevorsprungs (5g) zu begrenzen, integral am Umfang des Magnetgehäusedeckels (27) geformt ist.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 3, wobei der Sensorhebel (11) aufweist: eine Verbindungsstange (11a); einen Gehäusekoppelvorsprung (11b), der in eine senkrechte Richtung an dem einen Ende der Verbindungsstange (11a) gebogen ist und in die Hebelausnehmung (5d) eingesetzt ist, um mit dem Hebelkoppelvorsprung (5e) integral gekoppelt zu werden; und einen Pedalverbindungsvorsprung (11c), der an dem anderen Ende der Verbindungsstange (11a) senkrecht gebogen ist, um in eine entgegengesetzte Richtung vorzuspringen, und der mit dem Bremspedal (9) verbunden ist.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 6, wobei: ein Pedalrohr (31) integral mit einem oberen Ende des Bremspedals (9) gekoppelt ist; das Pedalrohr (31) mittels eines Bolzens (33) und einer Mutter (35) an der Pedaleinbauhalterung (3) rotierbar gekoppelt und installiert ist; ein Rohrflansch (39) mit einer U-förmigen Hebelkoppelausnehmung (39a) integral mit dem Pedalrohr (31) gekoppelt ist; und der Pedalverbindungsvorsprung (11c) in die Hebelkoppelausnehmung (39a) eingesetzt und mit ihr gekoppelt ist, indem er durch ein Durchgangsloch (3a) der Pedaleinbauhalterung (3) hindurchgeht, so dass als Resultat der Sensorhebel (11) in der Lage ist, mit dem Bremspedal (9) verbunden zu sein.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 7, wobei: ein O-Ring (41) aus Gummimaterial mit dem Pedalverbindungsvorsprung (11c) gekoppelt ist, um einen Zusammenbaufehler zwischen dem Pedalverbindungsvorsprung (11c) und der Hebelkoppelausnehmung (39a) aufzunehmen; und der O-Ring (41) in die Hebelkoppelausnehmung (39a) eingesetzt ist, um den Sensorhebel (11) und den Rohrflansch (39) miteinander zu verbinden und zu koppeln.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 7, wobei das Durchgangsloch (3a), das an der Pedaleinbauhalterung (3) geformt ist, ein bogenförmiges Langloch entlang eines Rotationskreisbogens des Pedalverbindungsvorsprungs (11c) ist.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 1, wobei: eine Sensorhalterung (17) an einer Oberfläche der Pedaleinbauhalterung (3) befestigt und gekoppelt ist; und das Sensorgehäuse (1) an der Sensorhalterung (17) befestigt und gekoppelt ist.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 1, wobei der Permanentmagnet (7) eine Scheibenform aufweist, bei der der Nordpol (N) und der Südpol (S) mit einem Abstand von 180° voneinander getrennt sind.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 7, wobei der Pedalverbindungsvorsprung (11c) des Sensorhebels (11) und der als ein Rotationsmittelpunkt des Pedalrohrs (31) dienende Bolzen (33) koaxial zueinander positioniert sind.
Der Verschiebungsdiagnosesensor eines Bremspedals nach Anspruch 1, wobei ein Steuersignal zum Ausschalten der Bremsleuchte geschaltet wird, um die Bremsleuchte auszuschalten, und gleichzeitig an eine elektronische Steuereinheit (ECU) eines Fahrzeugs übermittelt wird, um in einem Steuervorgang in Verbindung mit einer Fahrt des Fahrzeugs verwendet zu werden.