DE10222984A1 - Fahrpedal - Google Patents

Fahrpedal

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DE10222984A1
DE10222984A1 DE2002122984 DE10222984A DE10222984A1 DE 10222984 A1 DE10222984 A1 DE 10222984A1 DE 2002122984 DE2002122984 DE 2002122984 DE 10222984 A DE10222984 A DE 10222984A DE 10222984 A1 DE10222984 A1 DE 10222984A1
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Germany
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unit
pedal
motor
cable
clutch
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DE2002122984
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English (en)
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Marion Hauschopp
Andre Baumeister
Juergen Reich
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AB Elektronik GmbH
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AB Elektronik GmbH
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
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    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
    • B60K26/02—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
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    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrpedalvorrichtung, die wenigstens aufweist: DOLLAR A - ein Pedalelement, das gegenüber einer Basiseinheit zu bewegen ist, DOLLAR A - wenigstens eine Rückholeinheit (9.1, 9.2, 10.1, 10.2, 11, 12) und DOLLAR A - wenigstens ein Dämpferelement, mit dem eine Pedalbetätigungsbewegung und eine Pedalrückbewegung des Pedalelements zu dämpfen ist, DOLLAR A - wobei wenigstens eine Motoreinheit (1) vorgesehen ist, deren Rotoreinheit mit dem Pedalelement und deren Statoreinheit mit der Basiseinheit verbunden ist. DOLLAR A Damit ein Notbetrieb möglich ist, ist zwischen der Motoreinheit (1) und dem Pedalelement eine Kupplungseinrichtung (40) angeordnet. Die Rückholeinheit weist ein Kupplungs- und ein Motorseil (11, 12) auf. Das Pedalelement ist mit dem Kupplungsseil (11) und die Motoreinheit (1) mit dem Motorseil (12) verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fahrpedalvorrichtung, die wenigstens aufweist,
    • - ein Pedalelement, das gegenüber einer Basiseinheit zu bewegen ist,
    • - wenigstens ein Rückholelement und
    • - wenigstens ein Dämpferelement, mit dem eine Pedalbetätigungsbewegung und eine Pedalrückbewegung des Pedalelements zu dämpfen ist.
  • Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der prioritätsälteren Patentanmeldung AZ: DE 102 11 018.2 bekannt, bei der ein Pedalelement gegenüber einer Basiseinheit zu bewegen ist, wobei wenigstens eine Motoreinheit vorgesehen ist, deren Rotoreinheit mit dem Pedalelement und deren Statoreinheit mit der Basiseinheit verbunden ist. Eine Rückholeinheit holt das betätigte Pedalelement zurück. Mit Hilfe von Dämpferelementen und der Motoreinheit erfolgt eine Dämpfung der Pedalbewegung. Blockiert allerdings die Motoreinheit, läßt sich das Pedalelement nicht mehr betätigen. Das Fahrzeug ist fahruntüchtig.
  • Aus der De 298 05 253 U1 ist eine Fahrpedalvorrichtung bekannt, bei der ein Pedalelement mit einer Kolbenstange eines Kolbens eines Hydraulikzylinders verbunden ist.
  • Dessen Zylinderelement ist mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt. Über der höchsten und der niedrigsten Stellung des Kolbens ist eine Hydraulik-Leitung mit dem Zylinderelement verbunden. In der Hydraulik-Leitung ist ein Hydraulikventil angeordnet, das von einer Entscheidungslogik angesteuert wird. Die Entscheidungslogik ist als programmierbare Rechnereinheit ausgeführt. In Abhängigkeit von der vom Sensor ermittelten Entfernung wird das Ventil angesteuert und der Durchfluß des Hydrauliköls damit geregelt.
  • Auch wenn die Betätigung des Fahrpedalelements durch die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Hydrauliköls mit Hilfe des Ventil erschwert wird, reicht das gleichmäßige Ansteigen der notwendigen Kraftanstrengung nicht aus, um den Fahrzeugführer auf eine Gefahrensituation aufmerksam zu machen. Außerdem ist der Aufbau des Fahrpedals mit dem steuerbaren Hydraulikzylinder zu aufwendig.
  • Es stellt ich deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß ein Notbetrieb möglich ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmalen des Einspruchs 1 oder 2 oder 3 gelöst.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es nun bei einer Blockierung der Motoreinrichtung möglich ist, das Fahrpedal weiter zu betätigen. Das Fahrzeug lässt sich wieder bewegen und in eine Werkstatt fahren. Dort kann dann der Schaden behoben werden.
  • Zwischen der Motoreinheit und dem Pedalelement kann eine Kupplungseinrichtung angeordnet sein. Hierdurch ist es möglich, die Motoreinheit von der Pedaleinheit zu lösen, und das Pedalelement zu betätigen.
  • Die Rückholeinheit kann ein Kupplungs- und ein Motorseil aufweisen. Das Pedalelement kann mit dem Kupplungsseil und die Motoreinheit mit dem Motorseil derart verbunden werden, daß bei Klemmen der Motoreinheit das Motorseil abgekoppelt wird. Durch die Verwendung eines Motor- und eines Kupplungsseils werden die strengen Vorschriften zwecks Sicherheit der Fahrpedaleinrichtung, die eine redundante Pedalrückholung fordern, eingehalten. Allerdings ist es durch die Trennung beider Seile und die unterschiedlichen Verknüpfungen der beiden Seile möglich, das Pedalelement bei Ausfall der Motoreinheit weiter betätigen zu können.
  • Die mit dem Kupplungsseil verbundene Kupplungseinheit kann in einem Gaspedaldrehpunkt angeordnet und die in einem Motordrehpunkt angeordnete Motoreinheit durch das Motorseil mit dem Gaspedaldrehpunkt verbunden sein, so daß eine Betätigung der einzelnen Elemente der Fahrpedaleinrichtung sicher möglich ist.
  • Die Kupplungseinheit kann als Rastkupplung, Motorkupplung, Lamellenkupplung, Lösekupplung oder dergleichen ausgebildet sein. Unter Lösekupplung soll verstanden werden, daß die Teile der Kupplung durch Stifte oder dergleichen miteinander gekoppelt sind. Bei Motorstillstand können die Stifte dann durch ein starkes Betätigen des Fahrpedalelements durchtrennt werden, so daß sich die Teile der Kupplungseinheit dauerhaft lösen. Wenn eine als Rastkupplung ausgebildete Kupplungseinheit zum Einsatz kommt, kann sie aus einem Betätigunskörper mit einer Betätigungsverzahnung und einer Limp-home-Scheibe mit einer Limp-home- Verzahnung bestehen; der Betätigungskörper und die Limp- home-Scheibe können um eine im Gaspedaldrehpunkt angeordnete Betätigungswelle bewegbar sein.
  • An der Betätigungswelle kann eine Pedal-Sensoreinheit angeordnet sein. Die Pedal-Sensoreinheit hat die Aufgabe, die Stellung des Fahrpedals an die Drosselklappeneinrichtung weiterzugeben, so daß jede Stellung des Fahrpedals eine entsprechende Stellung der Drosselklappe eingenommen werden kann, wodurch das Fahrzeug entsprechend zu bewegen ist.
  • Der Betätigungskörper und die Limp-home-Scheibe können mit einer Kupplungsfedereinheit zusammengedrückt werden. Durch das Zusammendrücken beider Körper werden die Verzahnungen, die sich gegenüberliegen aneinandergerückt und führen so zu einer Verbindung beider Körper. Bei einem Stillstand der Motoreinheit kann mit einer hohen Betätigungskraft zwischen 50 bis 200 N die Federkraft überwunden werden und ein Verschieben beider Körper untereinander erreicht werden. Die Betätigungskraft kann vorzugsweise 150 N betragen.
  • Das Kupplungsseil kann über wenigstens ein Dämpferelement geführt werden. Das Kupplungs- und das Motorseil können mit wenigstens einem Federelement als weitere Dämpfungselemente verbunden werden. Die Dämpferelemente sorgen dafür, daß eine entsprechende Dämpfungskraft der Fahrpedalbewegung entgegengesetzt wird.
  • Die aktiven Teile wie die Motoreinheit, die Kupplungseinheit, das Kupplungs- und das Motorseil, ein erstes und ein zweites Federelement und die Pedal-Sensoreinheit können wenigstens teilweise in einem Basisgehäuseelement des Basisteils angeordnet sein. Das Basisgehäuseelement kann wenigstens teilweise mit einer Bodenplatte abschließen. Hierdurch wird gesichert, daß die aktiven Teile vor Schmutz und anderen äußeren Einflüssen geschützt werden.
  • Es kann eine Steuereinheit vorgesehen werden, die mit einem Sensorelement verbunden ist und mit der die Motoreinheit zu steuern ist. Das Steuersensorelement kann als Sensor für verschiedene Gefahren ausgebildet sein. So kann das Steuersensorelement ein Geschwindigkeitssensor, ein Abstandssensor, ein Temperatursensor, oder dergleichen sein. Es ist auch möglich, alle Sensorausführungen mit der Steuereinheit zu verbinden. Hierdurch erhöht sich der Komfort des intelligenten Fahrpedals. Anstelle eines Sensorelements können Signale von einer übergeordneten Einheit, z. B. einem Fahrdynamikrechner, der Steuereinheit zur Verfügung gestellt werden.
  • Die Steuereinheit kann eine Mikrorechnereinheit mit einem E2PROM-Speicher zur Eingabe des Normalzustandes sein. Der E2PROM ist ein Festwertspeicher, der hinsichtlich der Überschreibbarkeit die Eigenschaften eines RAM's hat. Hierdurch ist es möglich, die unterschiedlichen Normalzustände einzugeben. Hinsichtlich des Herauslesens des eingeschriebenen Wertes für den Normalzustand verhält sich der E2PROM wie ein Festwertspeicher ROM.
  • Die Normalzustände können eine vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit, ein vorgeschriebener Sicherheitsabstand, eine Eisbildungstemperatur oder dergleichen sein. Die Normalzustände sind nicht auf die drei angegebenen begrenzt.
  • Die Motoreinheit kann ein Torquemotor sein, der im Gaspedaldrehpunkt angeordnet sein kann, wobei dessen Rotoreinheit mit dem Pedalelement verbunden und dessen Statoreinheit in der Basiseinheit angeordnet ist. Der Torquemotor ist als Motor ohne Zwischengetriebe einsetzbar. Durch das Einbauen des Torquemotors zum einen im Gaspedaldrehpunkt und zum anderen direkt in die Basiseinheit wird dessen Wirksamkeit verstärkt und der Gesamtaufbau des Fahrpedals vereinfacht.
  • Der Torquemotor kann als Zwillings-Torquemotor ausgebildet sein. Dieser Motor entwickelt die von Torquemotoren bekannten Eigenschaften in besonders hervorragendem Maße.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Fahrpedal mit eingebautem Torquemotor in einer schematischen perspektivischen Darstellung,
  • Fig. 2a bis 2c Teildarstellungen eines Fahrpedals gemäß Fig. 1,
  • Fig. 3a bis 3g Teildarstellungen einer Kupplungseinheit für ein Fahrpedal mit Torquemotor gemäß den Fig. 1 bis 2c in einer auseinandergezogenen schematischen Darstellung,
  • Fig. 4a einen Torquemotor gemäß den Fig. 1 bis 3 in einer schematisch perspektivischen Darstellung,
  • Fig. 4b einen Torquemotor gemäß Fig. 4a mit einem abgenommenen Gehäuseelement in einer schematischen, perspektivischen Darstellung,
  • Fig. 4c einen Torquemotor gemäß Fig. 4b in einer schematischen, auseinandergezogenen, perspektivischen Darstellung,
  • Fig. 5 einen Verlauf eines Pedalwegs eines betätigten Fahrpedalelements mit Torquemotor in Abhängigkeit vom Weg in einer schematischen Darstellung und
  • Fig. 6 einen Verlauf eines Pedalwegs bei Blockierung eines Torquemotors mit anschließender Entkopplung in Abhängigkeit vom Weg in einer schematischen Darstellung.
  • In den Fig. 1 bis 4c ist ein Fahrpedal und seine Funktionsteile dargestellt.
  • Es besteht wie insbesondere Fig. 1 und 2a bis 2c zeigen aus einer Bodenplatte 4, und einem auf einen Gaspedaldrehpunkt 2 wirkenden Gaspedalhebelelement 5 beweglich angeordnet ist. Mit dem Gaspedalhebelelement ist ein Fahrpedalelement 6 beweglich verbunden, das in einem Fahrpedaldrehpunkt 8 an der Bodenplatte angeordnet ist. Das Ende des Fahrpedalelements 6 ragt frei über das Gaspedalhebelelement 5 hinaus. Hierdurch wird gesichert, daß das Fahrpedalelement 6 immer lagegerecht gegenüber dem Fuß des Fahrzeugführers positioniert wird. Durch zwei Pedalseile 11, 12 und eine Rückholeinheit 9.1, 9.2, 10.1, 10.2 wird das Pedalhebelelement 5 und damit das Fahrpedalelement 6 immer in eine Ausgangsstellung gestellt. Mit Hilfe jeweils wenigstens zweier Federelemente 9.1, 9.2, 10.1, 10.2, die an einem Federhalteelement 23 gehalten sind, wird das Kupplungsseil 11 und das Motorseil 12 zurückgezogen.
  • Wenigstens ein Dämpferelement 27, über das das Seil 11 gezogen wird, sorgt dafür, daß die Betätigung des Pedalelements 3 gedämpft wird. Die Dämpferelemente, d. h. die Federn und das Dämpferelement 27, erzeugen eine Dämpfungskraft F9, F10, die der Betätigungsbewegung des Fahrpedalelements durch den Fahrzeugführer, wie Fig. 5 zeigt, entgegenwirkt. Durch die Bremskraft der Dämpferelemente ist die Kurve F9, 10 leicht gewölbt.
  • Das Dämpferelement 27 kann über rauhe Oberflächen verfügen, über das das Seil 11 geführt wird. Die Oberflächen können unterschiedliche Rauhigkeiten haben. Hierdurch wird eine Bewegungshysterese ausgebildet.
  • Die Bodenplatte 4 schließt ein Bodengehäuseelement 7 ab (vgl. insbesondere Fig. 1).
  • Im Inneren des Bodengehäuseelements ist im Gaspedaldrehpunkt 2 eine Kupplungseinheit 40 angeordnet. Vor der Kupplungseinheit 40 ist ein Torquemotor 1 positioniert. Mit der Kupplungseinheit 40 wird das Kupplungsseil 11 und mit in Torquemotor 1 das Motorseil 12 geführt. Das Motorseil endet, wie insbesondere Fig. 2c zeigt, an der Kupplungseinheit 40.
  • Wie insbesondere Fig. 2a zeigt, ist auf einer Sensorwelle 45, die durch die Kupplungseinheit 40 ausgebildet wird, eine Pedal-Sensoreinheit 25 positioniert. Die Pedal- Sensoreinheit erzeugt aus der Stellung der Sensorwelle 45 ein entsprechendes Signal für eine weitere Verarbeitung. In die Pedal-Sensoreinheit kann eine Rechnereinheit 14 integriert werden.
  • Das Kupplungsseil 11 wird über das Dämpferelement, das als eine Ausnehmung zu sehen ist, in der Kupplungseinheit 40 geführt. Das Motorseil 12 hingegen wird mit Hilfe eines Motorseilführungsprofils 28 geführt, indem ein Führungsschlitz 29 eingebracht ist (vgl. insbesondere Fig. 1 und Fig. 2a).
  • Die Kupplungseinheit 40 ist im zusammengebauten Zustand in Fig. 2c und im teilweise zerlegten Zustand in den Fig. 3a bis 3g gezeigt.
  • Die Kupplungseinheit 40 besteht aus einer Limp-home- Scheibe 41, auf der eine Limp-home-Verzahnung 42 angebracht ist. Sie weist eine Motorseilausnehmung 43 auf (vgl. insbesondere Fig. 3e, 3f und 3g).
  • Wie die Fig. 3a bis 3b zeigen, weist die Kupplungseinheit 40 darüber hinaus einen Betätigungskörper 48 auf, der mit einer Betätigungs-Verzahnung 46 versehen ist. Aus dem Betätigungskörper 48 ragt die Sensorwelle 45 heraus, auf der die Sensoreinheit 25 angeordnet ist. An den Betätigungskörper 48 ist ein Antriebshebel 35' angeordnet. Darüber hinaus bildet die Sensorwelle 45 die Betätigungswelle aus. Die Teile der Kupplungseinheit 40 werden mit Hilfe einer Kupplungsfedereinheit 47 zusammengehalten, die durch einen Sicherungsring 47' gesichert ist. Dadurch, daß sich die Limp-home-Verzahnung 42 und die Betätigungsverzahnung 46 gegenüberliegen, werden durch Kupplungsfedereinheit 47 die Limp-home-Scheibe 41 und der Betätigungskörper 48 drehsicher aneinander gedrückt. Im Inneren des Betätigungskörpers 48 ist eine Reibhülse 52 des Dämpferelements 27 angeordnet. Eine Domwelle 51 wird von Kugellagern 49, 50 (vgl. Fig. 3g) gehalten. Mit integriert sind in die Kupplungseinheit eine Ringmagnetaufnahme 53 und ein Ringmagnet 54 der Pedal-Sensoreinheit 25.
  • Wie insbesondere die Fig. 1 und 2c zeigen, ist mit dem Fahrpedalelement 6 das Gaspedalhebelelement 5 verbunden. Ein Motorzapfen 35 und ein Pedalzapfen 36 ermöglichen ein bewegliches und direktes kraftschlüssiges Verbinden mit dem Betätigungskörper 48 der Kupplungseinrichtung 40.
  • Der Torquemotor 1 ist im Inneren des Bodengehäuseelements 7 angeordnet. Hierdurch wird der Torquemotor geschützt und eine Beschädigung beim Betätigen des Fahrpedals durch den Fuß des Fahrers vermieden.
  • Der Torquemotor ist in Fig. 4a bis 4c gezeigt. Er weist als Rotoreinheit einen ringförmigen, genuteten Torquemotorrotor 16 mit großem Durchmesser auf. An dem Rotor 16 ist ein Motorzapfen 15 angeordnet. Über diesen Zapfen wird der Rotor mit dem Pedalhebelelement 5 verbunden.
  • Links und rechts des Rotors 16 ist jeweils eine Statorhälfte 17.1, 17.2 angeordnet. Mit Hilfe einer Motorachse 18 bewegt sich der Rotor 16 in den beiden Statorhälften. Ausgebildet wird so ein Zwillings-Torquemotor. Zusammengeschoben ist der Torquemotor 1 in Fig. 4b gezeigt.
  • Wie Fig. 4a zeigt, ist über die beiden Statorhälften 17.1, 17.2 wenigstens teilweise ein Gehäuseelement 19 geschoben. In das Gehäuseelement 19 ist eine Schlitzausnehmung 20 eingebracht, in der sich der Motorzapfen 15 entsprechend frei bewegen kann.
  • Der Drehzahlbereich des Torquemotors 1 liegt zwischen 1 min-1 und ca. 1.200 min-1 und eignet sich bei hohen Drehmomenten für einen Direktanschluß ohne Zwischengetriebe.
  • Der Torquemotor 1 ist mit der Mikrorechnereinheit 14 mit einem E2PROM verbunden. An der Mikrorechnereinheit 14 ist darüber hinaus ein Steuersensorelement 21 angeordnet. Das Steuersensorelement 21 kann als Geschwindigkeitssensor, Abstandssensor, Temperatursensor oder dergleichen ausgebildet sein.
  • Die Arbeitsweise des intelligenten Fahrpedals, wie sie sich aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt, sei, insbesondere unter zu Hilfenahme der Fig. 5 und 6, in denen eine Pedalkraft F in Abhängigkeit vom Pedalweg W dargestellt ist, erläutert.
  • Durch Betätigen des Fahrpedalelements 6 wird in einem Fahrzeug durch einen Fahrzeugführer das Gaspedalhebelelement 5 betätigt. Auf die beiden Seile 11, 12 wirken hierbei die Dämpferelemente. Die Dämpferelemente 9.1, 9.2, 10.1, 10.2, 27 setzen dieser Pedalbetätigungsbewegung eine Dämpfungskraft F9, 10 entgegen, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Das heißt, je stärker und intensiver das Fahrpedalelement 6 und damit das Gaspedalhebelelement 5 betätigt wird, um so größer ist die Dämpfungskraft F9, 10.
  • Bevor der Fahrzeugführer eine Autobahn befährt, gibt er eine vorgeschriebene Richtgeschwindigkeit von 130 km/h in den E2PROM ein. Die mit ihm fahrenden Fahrzeuge verleiten ihn dazu, die vorgeschriebene Richtgeschwindigkeit von 130 km/h als Normalzustand zu überschreiten. Das Steuersensorelement oder eine übergeordnete Einheit erfaßt diese Überschreitung und gibt sie an die Mikrorechnereinheit 14 weiter. Die Mikrorechnereinheit 14 vergleicht den Ist- mit dem Normwert und veranlasst die sofortige Einschaltung des Torquemotors 1. Der Torquemotor 1 entwickelt eine Torquemotorkraft F1, die wie Fig. 5 zeigt, gradlinig ansteigend wirkt.
  • Durch das ruckartige Ansteigen der Dämpfungskraft in der Betätigungsbewegung B3, die jetzt aus der Torquemotorkraft F1 plus Dämpfungskraft F9, 10 besteht, wird der Fahrzeugführer sehr unsanft auf die Überschreitung des Normalzustandes aufmerksam gemacht. Durch eine kurzzeitige Drehumkehr des Torquemotors 1, die sich in einer Welle beim Übergang von F9, 10 zu F1 bemerkbar macht, wird der Fahrer zusätzlich auf die Überschreitung des Normalzustandes hingewiesen. Läßt er dennoch nicht von der weiteren Betätigung des Fahrpedalelements und damit des Gaspedalhebelelements 5 ab, muß er die Summe beider Kräfte F1 plus F9, 10 überwinden. Innerhalb des Kurventeils F9, 10 befindet sich ein gestrichelter Abschnitt. Hier kann durch ein kurzzeitiges Zittern, z. B. ein hochfrequentes Signal, ein weiterer Fehler, z. B. ein zu geringer Reifendruck, signalisiert werden. Diese Signalisierung ist bei Auftreten von Fehlern auch auf den anderen Kurventeil möglich.
  • Das führt dazu, daß er nach kurzer Zeit den Fuß vom Fahrpedalelement 6 herunternimmt. Damit verringert sich zwangsläufig die Geschwindigkeit. Diese Änderung wird wiederum erfaßt. Sobald der Normalzustand wieder erreicht ist, wird der Torquemotor abgeschaltet und nur die beiden Dämpferelemente 9, 10 wirken der Betätigungskraft entgegen.
  • Wird der Fuß vollständig vom Fahrpedalelement 6 genommen und damit durch die Federelemente zurückgestellt, wirkt die Dämpfungskraft F9, 10 der Dämpferelemente dieser Rückholbewegung nur teilweise entgegen, so daß sich ein Kurvenverlauf ergibt, der durch eine Pedalrückbewegung R3 in Fig. 5 dargestellt ist.
  • Wie Fig. 6 zeigt, betätigt der Fahrer wiederum das Fahrpedalelement 6. Beim Herunterdrücken des Gaspedalhebelelements 5 (vgl. insbesondere Fig. 2c) werden die Kupplungseinheit 40, der Torquemotor 1 und die beiden Seile 11, 12 bewegt. Die Dämpferelemente setzen dieser Betätigungsbewegung B39, wie bereits erwähnt, die Dämpfungskraft F9, 10 entgegen.
  • Durch einen Defekt bleibt plötzlich der Torquemotor 1 stehen. Hierdurch ist es durch die Blockierkraft FB1 nicht mehr möglich, das Fahrpedalelement 6 weiter zu bewegen. Die Bewegungen des Fahrpedalelements können nicht mehr auf die Drosselklappeneinheit übertragen werden. Das Fahrzeug ist fahruntüchtig.
  • Der Fahrer hat aber die Möglichkeit, das Fahrzeug wieder bewegungsfähig zu machen. Durch die Erzeugung einer Lösekraft FL1 von etwa 150 N werden durch verstärktes Betätigen des Fahrpedalelements 6 die Limp-home-Scheibe 41 und der Betätigungskörper 48 voneinander getrennt. Die Lösekraft überwindet die Kraft der Kupplungsfedereinheit 47 und führt zu einem Verrutschen der Limp-home-Scheibe 41 gegenüber dem Betätigungskörper 48. Durch die Limp-home-Verzahnung 42 und die Betätigungs-Verzahnung 46 bleiben die Limphome-Scheibe 41 und der Betätigungskörper 48 in dieser neuen Stellung zueinander stehen. Wird das Fahrpedalelement 6 jetzt losgelassen, ist das Kupplungsseil 11 in der Lage, die Kupplungseinheit 40 mit den beiden Elementen 41 und 48 zurückzustellen. Das Motorseil 12 hängt in diesem Fall durch. Das Fahrpedalelement 6 ist jetzt innerhalb der Durchhängenlänge bis zur Straffstellung des Motorseils 11 bewegbar. Der Betätigungskraft wird bei der Betätigungsbewegung B39 nur noch die Dämpfungskraft F9 der beiden Federelemente 9.1 und 9.2 und des Dämpferelements 27 entgegengesetzt. Beim Loslassen des Pedals wirken der Rückholbewegung nur die Elemente 9.1, 9.2, 27 entgegen, die durch die Pedalrückbewegung R39 als Pedal-Limp-home-Rückbewegung dargestellt ist. Dadurch, daß das Fahrpedalelement 6 wieder frei bewegbar ist, ist das Fahrzeug fahrbereit und kann mit verminderter Geschwindigkeit in eine Werkstatt gefahren werden. Dort kann wenigstens der schadhafte Torquemotor 1 ausgebaut und durch einen neuen ersetzt werden.

Claims (17)

1. Fahrpedalvorrichtung, die wenigstens aufweist,
- ein Pedalelement (3), das gegenüber einer Basiseinheit (4, 7) zu bewegen ist,
- wenigstens eine Rückholeinheit (9.1, 9.2, 10.1, 10.2, 11, 12) und
- wenigstens ein Dämpferelement (27), mit dem eine Pedalbetätigungsbewegung (B3) und eine Pedalrückbewegung (R3, R39) des Pedalelements (3) zu dämpfen ist,
- wobei wenigstens eine Motoreinheit (1) vorgesehen ist, deren Rotoreinheit (16) mit dem Pedalelement (3) und deren Statoreinheit (17.1, 17.2) mit der Basiseinheit (4, 7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
- daß zwischen der Motoreinheit (1) und dem Pedalelement (3) eine Kupplungseinrichtung (40) angeordnet ist.
2. Fahrpedalvorrichtung, die wenigstens aufweist,
- ein Pedalelement (3), das gegenüber einer Basiseinheit (4, 7) zu bewegen ist,
- wenigstens eine Rückholeinheit (9.1, 9.2, 10.1, 10.2, 11, 12) und
- wenigstens ein Dämpferelement (27), mit dem eine Pedalbetätigungsbewegung (B39) und eine Pedalrückbewegung des Pedalelements (3) zu dämpfen ist,
- wobei wenigstens eine Motoreinheit (1) vorgesehen ist, deren Rotoreinheit (16) mit dem Pedalelement (3) und deren Statoreinheit (17.1, 17.2) mit der Basiseinheit (4, 7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Rückholeinheit (23) ein Kupplungs- und ein Motorseil (11, 12) aufweist und
- daß das Pedalelement (3) mit dem Kupplungsseil (11) und die Motoreinheit (1) mit dem Motorseil (12) verbunden ist.
3. Fahrpedalvorrichtung, die wenigstens aufweist,
- ein Pedalelement (3), das gegenüber einer Basiseinheit (4, 7) zu bewegen ist,
- wenigstens eine Rückholeinheit (9.1, 9.2, 10.1, 10.2, 11, 12) und
- wenigstens ein Dämpferelement (27), mit dem eine Pedalbetätigungsbewegung (B39) und eine Pedalrückbewegung (R3, R39) des Pedalelements (3) zu dämpfen ist,
- wobei wenigstens eine Motoreinheit (1) vorgesehen ist, deren Rotoreinheit (16) mit dem Pedalelement (3) und deren Statoreinheit (17.1, 17.2) mit der Basiseinheit (4, 7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
- daß zwischen der Motoreinheit (1) und dem Pedalelement (3) eine Kupplungseinrichtung (40) angeordnet ist,
- daß die Rückholeinheit (23) ein Kupplungs- und ein Motorseil (11, 12) aufweist und
- daß das Pedalelement (3) mit dem Kupplungsseil (11) und die Motoreinheit (1) mit dem Motorseil (12) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Rückholeinheit ein Kupplungs- und ein Motorseil (11, 12) aufweist und
- daß das Pedalelement (3) mit dem Kupplungsseil (11) und die Motoreinheit (1) mit dem Motorseil (12) derart verbunden ist, daß bei einem Klemmen der Motoreinheit (1) das Motorseil (12) abgekoppelt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Motoreinheit (1) und dem Pedalelement (3) eine Kupplungseinrichtung (40) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4 oder 2 oder 5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Kupplungsseil (11) verbundene Kupplungseinheit (40) in einem Gaspedaldrehpunkt (2) angeordnet und die in einem Motordrehpunkt (18) angeordnete Motoreinheit (1) durch das Motorseil (12) mit dem Gaspedaldrehpunkt (2) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinheit (40) als Rastkupplung, Motorkupplung, Lamellenkupplung, Lösekupplung oder dergleichen ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Rastkupplung ausgebildete Kupplungseinheit (40) aus einem Betätigunskörper (48) mit einer Betätigungsverzahnung (46) und einer Limp- home-Scheibe (41) mit einer Limp-home-Verzahnung (42) besteht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskörper (48) und die Limp-home-Scheibe (41) um eine im Gaspedaldrehpunkt (2) angeordnete Sensorwelle (45) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Sensorwelle (49) eine Pedal -Sensoreinheit (25) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskörper (48) und die Limp-home-Scheibe (41) mit einer Kupplungsfedereinheit (47) zusammengedrückt sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsseil (11) mit dem Betätigungskörper (46) und das Motorseil (12) mit der Limp-home-Scheibe (41) verbunden ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsseil (11) über wenigstens ein Dämpferelement (27) und das Kupplungsseil (11) und das Motorseil (12) mit wenigstens einem Federelement der Rückholeinheit als weitere Dämpferelemente verbunden ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Motoreinheit (1), die Kupplungseinheit (40), das Kupplungs- und das Motorseil (11, 12), ein erstes und ein zweites Dämpferelement (9.1, 9.2, 10.1, 10.2) und die Pedal- Sensoreinheit (25) wenigstens teilweise von einem Bodengehäuseelement (7) als Basiseinheit umschlossen sind, das wenigstens teilweise mit einer Bodenplatte (4) abschließt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (14) vorgesehen ist, die mit einem Sensorelement (21) verbunden und mit der die Motoreinheit (1) zu steuern ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoreinheit ein Torquemotor (1) ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Torquemotor (1) als Zwillings- Torquemotor ausgebildet ist.
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