DE10241365B4 - Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mindestens bestehend aus einem über ein Drehgelenk (3) karosseriefest angebrachten Pedalarm (1) mit einer Betätigungsplatte (5), einer Rückstelleinrichtung (2) für den Pedalarm (1) und einer Druckerfassungsanordnung (6) für einen Betätigungsdruck als Eingangsgröße für ein Steuergerät, die am Pedalarm (1) oder an der Betätigungsplatte (5) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerfassungsanordnung (6) aus einem Drucksensor (7) besteht, der in einem Gehäuse mindestens teilweise von einem allseitig eingespannten, flüssigen oder festen Medium (9) umgeben ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
• Die EP 0 500 888 B1 beschreibt eine Pedaleinheit für ein Kraftfahrzeug, bei der zumindest eines der Pedale als ein innerhalb eines zumindest teilweise elastischen Gehäuses angeordneter Drucksensor ausgestaltet ist. Dabei ist das Gehäuse durch eine elastische Kappe gebildet, durch deren Verformung der analoge Stellwert auf den Drucksensor aufgebracht wird. Dazu bildet das Gehäuse mit einem zugehörigen Boden einen druckmitteldichten Hohlraum, in dem ein auf Druckänderungen des Mediums ansprechender Wandler angeordnet ist, welcher die durch eine Volumenänderung des Hohlraums bedingte Druckänderung des Druckmittels in eine entsprechende Stellgröße umwandelt. Eine intelligente elektronische Auswerteschaltung kann zusätzlich in dem zumindest teilweise elastischen Gehäuse angeordnet sein.
• Eine auf diese Weise ausgebildete Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug hat den Nachteil, dass bei deren Betätigung nur ein minimaler Betätigungsweg zur Verfügung steht. Dies bedeutet wiederum, dass der Fahrer sehr feinfühlig agieren muss und zu seiner Orientierung die gewohnten Rückstellkräfte und Pedalwege von bekannten Pedaleinheiten mit Schwenkhebeln nicht zur Verfügung stehen.
• DE 44 25 477 A1 und DE 82 25 779 U1 zeigen, was die Drucksensorik am Pedalarm betrifft, als Ein-/Ausschalter wirkende druckempfindliche Systeme. In DE 44 25 477 A1 wird bei Überschreiten eines bestimmten Druckes eine Schalterschließung bewirkt, die ein Signal für eine Notbremsung auslöst. In DE 82 25 779 U1 wird ein druckempfindlicher Flächensensor dazu verwendet, auch eine bereits äußerst geringe Fahrpedalbetätigung sicher zu detektieren. Bereits das Berühren des Pedals soll unabhängig von der Betätigungsposition des Fahrerfußes erkannt werden.
• Die DE 198 36 692 A1 beschreibt eine Druckerfassungsanordnung, mit, bei Verwendung eines Drucksensors, abgeschlossenem, mit einem Druckmedium gefüllten Druckraum, mit jeweils angeschlossener Druckmesseinrichtung, platziert zum Beispiel unterhalb der bewegbaren Fußplatte. Durch die Bremsbetätigung wird der Druckraum komprimiert, das darin eingeschlossene Druckmedium weicht in Anschlussschläuche aus, die an die Drucksensoren angeschlossen sind.
• Bei Pedaleinheiten mit Schwenkhebeln wird nach dem Stand der Technik die Bremskraft vom Fahrer durch dessen Fuß auf das Bremspedal aufgegeben und als Hydraulikdruck zur Bremse übertragen. Bei elektronischen „Brake-By-Wire-Systemen" wird die Führungsgröße über die Messung des Pedalwegs oder -winkels bewerkstelligt, der proportional zur auf das Bedienpedal aufgebrachten Kraft ist.
• Eine solche Messung des Pedalwegs oder -winkels ist ein indirektes Verfahren, da aus dem zurückgelegten Pedalweg oder -winkel auf die Kraft geschlossen wird. Bei Verklemmen des Pedals durch Gegenstände ist keine Detektion der Betätigungskraft mehr möglich. Außerdem benötigt die Weg- bzw. Winkelmesseinheit verhältnismäßig viel Bauraum und genügt nicht Anforderungen an eine Redundanz, da verschiedene physikalische Effekte eingesetzt werden müssen.
• Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die auch bei verklemmtem Pedal die vom Fahrer gewünschte Führungsgröße ermittelt.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Nach der Erfindung besteht eine Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mindestens aus einem über ein Drehgelenk karosseriefest angebrachten Pedalarm mit einer Betätigungsplatte, einer Rückstelleinrichtung für den Pedalarm und einer Druckerfassungsanordnung für einen Betätigungsdruck als Eingangsgröße für ein Steuergerät, wobei die Druckerfassungsanordnung am Pedalarm oder an der Betätigungsplatte angebracht ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerfassungsanordnung aus einem Drucksensor besteht, der in einem Gehäuse mindestens teilweise von einem allseitig eingespannten, flüssigen oder festen Medium umgeben ist.
• Das hat den Vorteil, dass die Kraft durch die Druckerfassungsanordnung direkt ermittelt wird, wenn der Druck-/Kraftsensor in den Pedalarm integriert ist. In der Druckerfassungsanordnung wird die Kraft über einen Druckteller oder einen Stempel umgewandelt und über das allseitig eingespannte Medium an den integrierten Drucksensor weitergegeben.
• Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Bedieneinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalarm zusätzlich einen Pedalweggeber oder einen Pedalwinkelgeber beaufschlagt. Diese echte Redundanz mit verschiedenen physikalischen Effekten gewährleistet eine sichere Ermittlung der Führungsgröße.
• Aus wartungstechni schen Überlegungen ist ein festes Druckmedium, z. B. ein Elastomer oder ein zähflüssiges, gelartiges oder hochviskoses Fluid vorteilhaft. Das Medium kann aber auch vorteilhafterweise ein Gel oder ein Elastomer, insbesondere Silikon oder Gummi sein.
• Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung näher dargestellt. Die einzige Figur zeigt eine Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, ausgebildet als Fußbremspedal.
• Das Fußbremspedal besteht aus einem über ein Drehgelenk 3 schwenkbar an einer nicht gezeichneten Karosserie angebrachten Pedalarm 1 mit einer Betätigungsplatte 5, einer Rückstelleinrichtung 2 für den Pedalarm 1 und einer Druckerfassungsanordnung 6 für einen Betätigungsdruck als Eingangsgröße für ein nicht gezeichnetes Steuergerät. Die Druckerfassungsanordnung 6 ist am Pedalarm 1 oder an der Betätigungsplatte 5 angebracht. Der Pedalarm 1 beaufschlagt zusätzlich noch einen nicht gezeichneten Pedalweggeber nach dem Stand der Technik. So wird die Kraft über einen weiteren physikalischen Effekt ermittelt. Dadurch ist eine Redundanz möglich und das Führungsgrößensignal kann auf Plausibilität überprüft werden.
• Die Druckerfassungsanordnung 6 besteht aus einem Drucksensor 7, der in einem Gehäuse aus einem Unterteil 8 und einem Druckteller 4 mit zur Abdichtung dazwischen liegendem O-Ring 10 angebracht ist. Ein Deckel 11 drückt den Druckteller 4 dichtend gegen den O-Ring 10 im Unterteil 8, so dass der Drucksensor 7 mindestens teilweise von einem allseitig eingespannten, ins Gehäuse eingefüllten, flüssigen oder festen Medium 9 umgeben ist. Das Medium 9 kann auch ein Gel oder ein Elastomer, insbesondere Silikon oder Gummi sein. Durch eine Messung der Kraft am Entstehungsort selbst, lässt sich diese auch bei einem verklemmten Pedalarm 1 detektieren.
• Wird das Bremspedal so ausgebildet, ergibt sich eine echtzeitnahe Sensierung mit früher Erkennung des Bremswunsches, die den Anhalteweg des Kraftfahrzeuges günstig beeinflussen kann. Werden die Kraftfahrzeugbremsen durch eine Regelung unterstützt, wird durch genauere und schnellere Datenbereitstellung dieser Bremsassistent verbessert. Außerdem ist das Einbremsverhalten besser. Durch eine Reduzierung des Pedalwegs kann ein anderes Verhalten bei Unfallsituationen erreicht werden. Außerdem sind noch Packagevorteile und Kostenreduktion möglich, da das Bremssignal identisch mit den Werten der Hydraulikdrucksensoren ist, aber früher gemessen wird.

Claims (4)

1. Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mindestens bestehend aus einem über ein Drehgelenk (3) karosseriefest angebrachten Pedalarm (1) mit einer Betätigungsplatte (5), einer Rückstelleinrichtung (2) für den Pedalarm (1) und einer Druckerfassungsanordnung (6) für einen Betätigungsdruck als Eingangsgröße für ein Steuergerät, die am Pedalarm (1) oder an der Betätigungsplatte (5) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerfassungsanordnung (6) aus einem Drucksensor (7) besteht, der in einem Gehäuse mindestens teilweise von einem allseitig eingespannten, flüssigen oder festen Medium (9) umgeben ist.
2. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalarm (1) einen Pedalweggeber oder einen Pedalwinkelgeber beaufschlagt.
3. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (9) ein Gel ist.
4. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (9) ein Elastomer, insbesondere Silikon oder Gummi ist.