DE19828533C2 - Erfassung von Pedalstellungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung von Pedalstellungen in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 43 31 909 A1 bekannt.

Die Abfrage von Pedalstellungen ist nötig, um dadurch Zusatzfunktionen im Kraftfahrzeug, die während der Betätigung des Pedals ausgelöst werden sollen, zu steuern. Beispielsweise soll beim Treten der Kupplung zunächst der Tempomat ausgeschaltet werden, dann die Drehzahl des Motors während der Fahrt herunter­ geregelt bzw. im Stillstand hochgeregelt werden, bei durchgetretener Kupplung kann möglicherweise eine Sicherungsfunktion freigegeben werden, die das Starten des Motors ermöglicht.

Es ist grundsätzlich bekannt, die Schwenkstellung von Pedalen durch berührungs­ frei arbeitende Sensoren abzufragen (siehe beispielsweise die DE 43 31 909 A1).

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, den Montage- und Installationsaufwand derartiger Sensoren zu verringern.

Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen eines Anspruches 1. Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 10 verwiesen.

Durch die Zusammenfassung von mehreren Sensoren, die zur Erfassung zweier Pedalstellungen in einem gemeinsamen Bauteil angeordnet sind, ist einerseits der mechanische Installationsaufwand verringert. Das Bauteil kann auf einem gemein­ samen Halter festgelegt sein. Zudem ist andererseits der elektrische Installations­ aufwand verringert. Insbesondere braucht für das Bauteil nur eine gemeinsame Spannungsversorgung zur Verfügung gestellt zu werden. Auch kann eine einzige Signalleitung aufgrund der Steuerungselektronik ausreichen, um die Signale bei­ der Sensoren an einen entsprechenden Datenbus weiterzuleiten. Hierfür ist die Steuerungselektronik vorgesehen, die beispielsweise einen getaktet arbeitenden Multiplexer umfaßt und nacheinander die Signale der Sensoren auswertet und an den Datenbus weiterleitet.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus einem nachfolgend in der Be­ schreibung erläuterten und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Pedalblock mit zwei Pedalen und einem dazwischen befindlichen erfindungs­ gemäßen Bauteil zur Erfassung der Pedalstellungen,

Fig. 2 eine schematische Ansicht des Aufbaus der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist eine Baueinheit 2 auf, die zwischen einem Bremspedal 3 und einem Kupplungspedal 4 auf einem ortsfesten Halter 5 angeordnet ist. Die Baueinheit 2 kann beispielsweise ein Kunststoffgehäuse um­ fassen oder eine Vergußmasse, in die die elektronischen Bauteile eingebettet sind. Das Bremspedal 3 sowie das Kupplungspedal 4 weisen jeweils einen Ferromagne­ ten 6 bzw. 7 auf, der in dem der Baueinheit 2 zugewandten Randbereich des jeweiligen Pedals 3, 4 angeordnet ist. Bei Verschwenken der Pedalen 3, 4 um die gemeinsame Pedalachse 8 laufen die Magnete 6, 7 an seitlichen Sensoren 9, 10 vorbei, so daß sich im Nahbereich der Sensoren 9, 10 das Magnetfeld ändert. Die Sensoren 9, 10 reagieren hierdurch beispielsweise durch Erzeugung einer Hallspannung bzw. durch Änderung des elektrischen Widerstandes aufgrund der Magnetfeldänderung (magnetoresistiver Effekt). Auch andere berührungslos oder mechanisch arbeitende Sensoren kommen in Betracht, beispielsweise optische, kapazitive oder induktive Sensoren. Die Sensoren 9, 10 liefern ihre Ausgangs­ signale über Signalleitungen 11, 12 an eine Steuerungselektronik 13, beispiels­ weise bestehend aus einem Speicher, einer Auswerteelektronik und einem Mul­ tiplexer, in der die eingehenden Daten einer Erstverarbeitung unterzogen werden und beispielsweise an eine einzige Ausgangssignalleitung 14 weitergegeben wer­ den können. Diese Signalleitung 14 führt zu einem zentralen Datenbus 15, über den verschiedene Funktionselemente, beispielsweise den Motor 17, Bremslich­ ter 16, eine Tempomatsteuerung 18 oder eine sogenannte Startlockfunktion betä­ tigt werden.

Für das Kupplungspedal 4 sind drei Schaltpunkte vorgesehen, wobei vor dem Trennpunkt der Kupplung beim Niedertreten des Pedals 4 zunächst der Tempo­ mat 18 ausgeschaltet werden soll und die Drehzahl des Motors 17 eingeregelt werden muß. Bei voll durchgetretener Kupplung soll eine Startlockschaltung betätigt werden, die das Starten des Motors 17 ermöglicht. Für das Bremspedal 3 reicht ein einziger Schaltpunkt, der kurz nach Betätigung des Pedals einsetzt und die Bremslichter 16 ansteuert. Eine Abschaltung des Tempomats 18 oder weitere Funktionen können zusätzlich vorgesehen sein.

Durch die gemeinsame Baueinheit 2 werden sowohl Stecker zur Kontaktierung als auch Kabel eingespart, so daß die Montage erleichtert und das Gewicht insgesamt gesenkt ist. Zwei Versorgungskabel 20, 21 liefern eine elektrische Spannung, die über einen Steckverbinder 22 an die Bauteile 9, 10, 13 der Baueinheit 2 geleitet wird. Die Baueinheit 2 kann in einem einzigen Montageschritt montiert werden, die elektrische Kontaktierung erfolgt über nur einen einzigen Steckverbinder. Die Störanfälligkeit ist dadurch ebenfalls verringert.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß ein Diagnosesystem installiert wird, um den ordnungsgemäßen Zustand der Sensoren 9, 10 abfragen zu können. Auch eine Redundanz im System sowie zu bestehenden Systemen wie Brake-by-wire ist möglich. Das System kann das für einen Mehrheitsentscheid (2 aus 3) nötige Si­ gnal liefern.

Anstelle der diskreten Erfassung von Schaltpunkten kann auch eine kontinuierli­ che Erfassung des Schwenkwinkels der Pedale 3, 4 vorgesehen sein.

Zur Montage kann vorgesehen sein, daß die Sensoren auf einem gemeinsamen Trägerbauteil mit der Steuerungselektronik 13 montiert und das Trägerbauteil bei­ spielsweise randseitig abgebogen ist. Über das leitende Trägerbauteil wird dann auch die Spannungsversorgung der einzelnen Bauelemente 9, 10, 13 sichergestellt. Die gesamte Baueinheit kann dann in einer Vergußmasse gehalten sein, die nach Aushärtung auf einem Halter oder direkt am Pedalblock festgelegt werden kann.

Insgesamt ist damit eine einfach aufgebaute, leicht zu montierende und zu kon­ taktierende und damit billig und zuverlässig herzustellende Baueinheit geschaf­ fen, die nach außen hin mit einem verringerten Verkabelungsaufwand auskommt und trotzdem eine vollständige Kompatibilität mit einer Datenbusanordnung wie auch Zusatzfunktionen, etwa einer Diagnosemöglichkeit oder einer Redundanz, bereitstellt.

Claims (10)

1. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Pedalstellungen in Kraftfahrzeugen, wobei die Vorrichtung (1) zumindest einen Sensor (9; 10) zur Detektierung des Schwenk­ winkels eines Pedals (3; 4) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich­ tung (1) eine zumindest zwei Sensoren (9; 10) zur Erfassung der Stellungen zweier Pedale (3; 4) umfassende gemeinsame Baueinheit (2) mit einer Steuerungselek­ tronik (13) zur Reduzierung der äußeren Anschlußleitungen (14; 20; 21) umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steue­ rungselektronik (13) nacheinander die von den Sensoren (9; 10) abgegebenen Si­ gnale zur Stellung der Pedalen (3; 4) abfragt und an eine gemeinsame Ausgangslei­ tung (14) überträgt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungselektronik (13) einen Multiplexer umfaßt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (2) auf einem zwischen zwei Pedalen (3; 4) angesetzten Hal­ terblock (5) angeordnet ist und die Sensoren (9; 10) an gegenüberliegenden Rand­ bereichen befindlich sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Vorrichtung (1) die Stellung des Kupplungs- (4) und Bremspedals (3) abgefragt werden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (9; 10) mit der Steuerungselektronik (13) in einer Vergußmasse gehalten sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß berührungslos arbeitende Sensoren (9; 10) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen magnetischen Effekt ansprechende Sensoren (9; 10) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungselektronik (13) einen Speicher beinhaltet, der die Schwellwerte der Schaltpunkte oder eine Kennlinie aufnimmt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungselektronik (13) eine Datenverarbeitungslogik zur Weiterverar­ beitung der Signale für ein Steuergerät bzw. Vergleich der Sensorsignale mit den Speicherwerten aufweist.