DE202004004457U1 - Motor vehicle accelerator pedal assembly has a pedal movement sensor, in the form of a resonant circuit with a capacitor and an inductance comprised of three coils, which generates a movement proportional signal - Google Patents

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Abstract

Accelerator pedal assembly for a motor vehicle has at least a sensor (115, 119) and a pedal module (1) with a pedal element (12). The sensor comprises a resonant circuit with at least a capacitance (C) and at least and inductance element made up of three coils (SP1-SP3) . Thus a movement of the pedal from its start, i.e. inactivated, position to an activated position generates a corresponding signal.

Description

Eine Fahrpedalvorrichtung für Fahrzeuge ist aus der DE 100 31 097 C1 bekannt bei dem sich ein Pedalelement gegenüber einer Grundplatte bewegt. Das Pedalelement setzt sich aus einem Fahrpedalelement und einem Pedalhebelelement zusammen, die in einem Fahrpedaldrehpunkt drehbar verbunden sind. Im Lagerzentrum ist ein Drehwinkelsensor angeordnet. Nachteilig ist, dass der Drehwinkel in ein lineares Signal umgewandelt werden muss. Aufgrund der Art der Erzeugung sind Begradigungseinrichtungen erforderlich, die das Signal linearisieren müssen.A Accelerator pedal device for Vehicles is known from DE 100 31 097 C1 in which a pedal element across from a base plate moves. The pedal element consists of a Accelerator pedal element and a pedal lever element together, in a Accelerator pedal are rotatably connected. In the warehouse center is a Angle of rotation sensor arranged. The disadvantage is that the angle of rotation must be converted into a linear signal. Due to the Art The production requires straightening devices that support the Need to linearize signal.

Aus der DE 100 33 295 A1 sind Fahrpedalvorrichtungen bekannt, bei denen unterschiedlich ausgebildete Federpakete in Zusammenarbeit mit Reibungsflächen lediglich das Betätigungsverhalten beeinflussen.Out DE 100 33 295 A1 accelerator pedal devices are known in which differently designed spring packages in cooperation with friction surfaces only affect the actuation behavior.

In der DE 100 33 297 A1 sind Fahrpedalvorrichtungen für Fahrzeuge beschrieben, bei denen Fahrpedal- und Grundelemente mit Hilfe unterschiedlich ausgebildeter Flachfedern in ihre Grundstellung zurückgestellt werden. Ein loses Ende der Feder wird lediglich zur Beeinflussung des Betätigungsverhaltens des Fahrpedalelements eingesetzt.In DE 100 33 297 A1 are accelerator pedal devices for vehicles described in which accelerator pedals and basic elements with the help of different trained flat springs returned to their normal position become. A loose end of the spring is only for influencing the actuation behavior used the accelerator pedal element.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, das Betätigungsverhalten der bekannten Fahrpedalvorrichtungen zu verbessern.It Therefore, the task arises, the actuation behavior of the known Improve accelerator pedal devices.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst bei einer Fahrpedalvorrichtung für Fahrzeuge mit wenigstens

  • – einem Sensor und
  • – einem Fahrpedalmodul, das wenigstens ein Fahrpedalelement aufweisen kann,
  • – mit dem bei einer Bewegung zwischen einer Nichtbetätigungsstellung und einer Betätigungsstellung ein Resonanzschaltkreis mit wenigstens einer Kapazität und wenigstens einer Induktivität über einen Spulenschaltkreis mit wenigstens drei Spulen des Sensors so verschiebbar sein kann, dass ein der Bewegung entsprechendes Signal generiert werden kann.
According to the invention, this object is achieved in an accelerator pedal device for vehicles with at least
  • - a sensor and
  • An accelerator pedal module, which may have at least one accelerator pedal element,
  • - With the case of a movement between a non-actuation position and an actuating position, a resonant circuit with at least one capacitance and at least one inductance via a coil circuit with at least three coils of the sensor can be displaced so that a signal corresponding to the movement can be generated.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein der Pedalbewegung entsprechendes Signal erzeugt wird.The particular advantages of the invention are that a signal corresponding to the pedal movement is generated.

Dieses Signal kann als geradlinige oder sonst wie gestaltete Ausgangsspannung von einem integrierten Schaltkreis – ASIC – ausgegeben werden. Bei einer geradlinigen Ausgangsspannung ist kein Einsatz von teuren Begradigungseinrichtungen, wie Widerstandsnetzwerke, Software gestützte Linearisierungseinrichtungen oder dgl. erforderlich.This Signal can be as straight-lined or otherwise designed output voltage from an integrated circuit - ASIC - output. At a linear output voltage is not the use of expensive straightening devices, such as Resistor networks, software-based linearization devices or the like. Required.

Unter Fahrpedalelement wird das Element verstanden, dessen Betätigungsstellung ganz allgemein einen Verbrennungsmotor gezielt wenigstens in unterschiedliche Umdrehungszahlen versetzt.Under Accelerator pedal element is understood the element whose operating position quite generally a combustion engine specifically at least in different Revolution numbers offset.

Es kann sein, dass wenigstens der Resonanzschaltkreis mit wenigstens einer Kapazität und wenigstens einer Induktivität wenigstens an dem Fahrpedalelement angeordnet ist. Es kann darüber hinaus wenigstens der Spulenschaltkreis mit den wenigstens drei Spulen im Basiselement sein. Auf diese Art und Weise sind die aktiven Elemente eines neuen induktiven Sensors einzelnen Elementen des Fahrpedalmoduls zugeordnet.It may be that at least the resonant circuit with at least a capacity and at least one inductance is arranged at least on the accelerator pedal element. It may be beyond that at least the coil circuit with the at least three coils be in the base element. In this way are the active elements a new inductive sensor individual elements of the accelerator pedal module assigned.

Das Fahrpedalmodul kann beliebig ausgebildet sein. Es kann ein hängendes, stehendes oder dgl. Fahrpedalmodul sein.The Accelerator pedal module can be configured as desired. It can be a hanging, be stationary or the like. Accelerator pedal module.

Das Fahrpedalmodul kann aus einem Fahrpedalelement und einem Basiselement bestehen sowie wenigstens eine Rückholeinheit aufweisen, mit der das Fahrpedalelement wenigstens in seine Nichtbetätigungsstellung bewegt werden kann. Hierbei kann wenigstens der Spulenschaltkreis mit den wenigstens drei Spulen im Basiselement angeordnet werden. Das Basiselement kann ein Grundplattenelement, ein Bodenelement oder dgl. sein.The Accelerator pedal module may consist of an accelerator pedal element and a base element consist as well as at least one return unit have, with the accelerator pedal element at least in its non-actuated position can be moved. In this case, at least the coil circuit be arranged with the at least three coils in the base element. The base member may be a base plate member, a floor member or the like.

Das Fahrpedalmodul selbst kann beliebig ausgebildet sein. Es kann ein hängendes, stehendes oder dgl. Fahrpedalmodul sein. Das zeigt, dass der neue Sensor in jedes Fahrpedalmodul eingebaut werden kann.The Accelerator pedal module itself can be configured as desired. It can be one hanging, be stationary or the like. Accelerator pedal module. That shows that the new Sensor can be installed in each accelerator pedal module.

So kann der Resonanzschaltkreis mit wenigstens einer Kapazität und wenigstens einer Induktivität in einem Stößelelement untergebracht sein, das am Fahrpedalelement angeordnet sein kann, und der Spulenschaltkreis mit den wenigstens drei Spulen im Bodenelement angeordnet sein kann. Hiermit ist der Sensor in ein klassisches Fahrpedalmodul integriert.So For example, the resonant circuit may have at least one capacitance and at least an inductance in a tappet element be housed, which can be arranged on the accelerator pedal element, and the coil circuit with the at least three coils in the bottom element can be arranged. This makes the sensor a classic one Integrated accelerator pedal module.

Die Rückholeinheit kann mit Schraub-, Flach-, Blatt-, Spiral-, Magnetfedern oder einem Federsack ausgebildet werden. Welche Rückholeinheit zum Einsatz kommt, hängt von den jeweiligen Bedingungen und Forderungen ab.The retrieving unit can with screw, flat, leaf, spiral, magnetic springs or a Federsack be formed. Which return unit is used, depends on the respective conditions and demands.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. It demonstrate:

1a und 1b jeweils ein stehendes Fahrpedalmodul mit einem Linearsensor in einer schematischen, teilweise geschnittenen Seitenansicht und 1a and 1b in each case a stationary accelerator pedal module with a linear sensor in a schematic, partially sectioned side view and

2 eine Ausgangsspannung eines Linearsensors gemäss 1 in Abhängigkeit vom Stößelweg. 2 an output voltage of a linear sensor according to 1 depending on the ram path.

In 1a) und 1b) ist jeweils ein Fahrpedalmodul 1 gezeigt, das als stehendes Fahrpedal auf einem Fahrzeugboden 2 so angebracht ist, dass es sich bequem bedienen lässt.In 1a ) and 1b ) is in each case an accelerator pedal module 1 shown as a stationary accelerator pedal on a vehicle floor 2 is attached so that it can be conveniently operated.

Aus darstellerischen Gründen sind in 1a) und 1b) gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.For representational reasons are in 1a ) and 1b ) Identical parts with the same reference numbers.

Das Fahrpedalmodul kann entweder auf dem angeschrägten oder waagerechten Teil des Fahrzeugbodens 2 eines Fahrzeuges wie gezeigt angeordnet werden. Bei dem Fahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Omnibus, Traktor, Bagger oder dgl. handeln.The accelerator pedal module can either be on the tapered or horizontal part of the vehicle floor 2 a vehicle as shown are arranged. The vehicle may be a passenger car, truck, bus, tractor, excavator or the like.

Das Fahrpedalmodul 1 besteht aus einem Fahrpedalelement 12, an dem ein Stößelelement 14 angeordnet ist. Das Fahrpedalelement 12 ist gegenüber einem Bodenelement 13 zwischen einer Nicht- und einer Betätigungsstellung 12.1, 12.2 bewegbar. Eine Rückholeinheit 15 sorgt dafür, dass das Fahrpedalelement 12 immer in seine Nichtbetätigungsstellung 12.1 zurück geholt wird.The accelerator pedal module 1 consists of an accelerator pedal element 12 to which a plunger element 14 is arranged. The accelerator pedal element 12 is opposite a floor element 13 between a non-operating and an actuating position 12.1 . 12.2 movable. A return unit 15 ensures that the accelerator pedal element 12 always in its non-actuated position 12.1 is brought back.

Die Rückholeinheit ist bei einem Fahrpedalmodul gemäss 1a) als Flachfederelementepaar 15 ausgebildet. Die Flachfedern sind einseitig direkt auf dem Fahrzeugboden 2 über ein im Querschnitt dreieckförmiges Zwischenteil befestigt. Auf dem freien Ende des Flachfederelementepaars ist direkt ein Klotz oder dgl. als Fahrpedalelement 12 angeordnet. Das Flachfederelementepaar ist hier Teil dessen, was herkömmlicher Weise als Fahrpedal angesehen wird. Durch diese Ausgestaltung lässt sich das Fahrpedal wesentlich preisgünstiger ausbilden.The return unit is in accordance with an accelerator pedal module 1a ) as flat spring element pair 15 educated. The flat springs are on one side directly on the vehicle floor 2 attached via a cross-sectionally triangular intermediate part. On the free end of the flat spring element pair is directly a block or the like. As accelerator pedal element 12 arranged. The flat spring element pair is here part of what is conventionally regarded as an accelerator pedal. With this configuration, the accelerator pedal can be much cheaper form.

Bei einer Rückholeinheit für ein Fahrpedalmodul gemäss 1b) ist diese hier als Federsack 15 ausgebildet. Bei dem Federsack 15 kann es sich um einen Körper aus elastischem Material, z. B. Gummi, PVC oder dgl. handeln. Der Federsack 15 kann aber auch ein elastisches Wandmaterial sein, das federnde Eigenschaften hat.For a return unit for an accelerator pedal module according to 1b ) this is here as a spring bag 15 educated. At the spring bag 15 it may be a body of elastic material, eg. As rubber, PVC or the like. Act. The spring bag 15 but can also be an elastic wall material that has resilient properties.

Das Bodenelement 13 kann als Abschlusselement des Fahrpedalmoduls 1 ausgebildet sein, so dass dieses ein separates Bauteil ist, das auf dem Fahrzeugbodens 2 aufliegt. Damit sich das Stößelelement 14 geführt bewegen kann, ist in dem Bodenelement 13 eine Ausnehmung vorgesehen. Das Stößelelement kann bei Bedarf umgelenkt bewegt werden, so dass es in etwa parallel zum Bodenelement 13 verfährt. Das Bodenelement 13 kann aber zugleich durch den Fahrzeugboden 2 ausgebildet werden.The floor element 13 can as a final element of the accelerator pedal module 1 be formed so that this is a separate component that on the vehicle floor 2 rests. So that the plunger element 14 can move, is in the bottom element 13 a recess provided. The plunger element can be moved deflected as needed, so that it is approximately parallel to the bottom element 13 moves. The floor element 13 but at the same time through the vehicle floor 2 be formed.

Das Fahrpedalmodul 1 gemäss 1a) kann ein Fahrpedalelement 12 aufweisen, das in der Draufsicht rund oder mehreckig ausgebildet ist.The accelerator pedal module 1 according to 1a ) can be an accelerator pedal element 12 have, which is round or polygonal in plan view.

Das Fahrpedalmodul 1 gemäss 1b) hingegen kann in seiner Gesamtheit einen runden oder mehreckigen, z. B. rechteckigen Querschnitt haben.The accelerator pedal module 1 according to 1b In contrast, in its entirety a round or polygonal, z. B. have rectangular cross-section.

In dem Stößelelement 14 bei den Fahrpedalmodulen gemäss 1a) 1b) ist ein Resonanzschaltkreis 115 mit einer Kapazität C und einer Induktivität L eines Linearsensors angeordnet. Im Bodenelement 13 befindet sich vorzugsweise im Bereich der Ausnehmung ein Spulenschaltkreis mit drei Spulen SP1, SP2, SP3.In the ram element 14 according to the accelerator pedal modules 1a ) 1b ) is a resonant circuit 115 arranged with a capacitance C and an inductance L of a linear sensor. In the floor element 13 is located in the region of the recess, a coil circuit with three coils SP1, SP2, SP3.

Der Resonanzschaltkreis, auch als PUCK bezeichnet, und der Spulenschaltkreis, auch als PAD bezeichnet, sind die aktiven Teile eines an sich bekannten Sensors (vgl. WO 03/038379). Der Sensor ist ein induktiver Sensor mit einem Resonanzschaltkreis.Of the Resonant circuit, also referred to as PUCK, and the coil circuit, Also referred to as PAD, the active parts of a known per se Sensors (see WO 03/038379). The sensor is an inductive sensor with a resonant circuit.

Beim Betrieb des PAD werden in den Spulen SP1 und SP2 zwei um 90° verschobene Signalverläufe, d. h. ein sinus- und ein cosinusförmiges Signal, erzeugt. Durch diese Signale wird der Resonator im PUCK angeregt. In der dritten Spule SP3 wird ein entsprechendes Ausgangssignal induziert, dessen Phase dem Weg des PUCKs über dem PAD entspricht. Der PAD übernimmt hier die Funktion eines Senders/Empfängers.At the Operation of the PAD in the coils SP1 and SP2 are two shifted by 90 ° Waveforms d. H. a sinusoidal and a cosinusoidal signal generated. By These signals are excited by the resonator in the PUCK. In the third Coil SP3 is induced a corresponding output signal whose phase the path of the PUCK corresponding to the PAD. The PAD takes over here the function of a transmitter / receiver.

Die Funktion eines Fahrpedals mit einem Sensor gemäß 1a) und 1b) sei unter Zuhilfenahme der 2 beschrieben.The function of an accelerator pedal with a sensor according to 1a ) and 1b ) was with the help of the 2 described.

Beim Betätigen des Fahrpedalelements 12 mit einer Betätigungskraft FB wird dieses gegenüber dem Bodenelement 13 von der Stellung 12.1 in die Stellung 12.2 bewegt. Hierbei läuft der PUCK 115 mit einem Stößelweg ST über den PAD 119 und generiert im PAD als Sender/Empfänger ein Signal. Dieses Signal wird verarbeitet und der ermittelte Meßwert als Sensorausgangsspannung UA von einem integrierten Schaltkreis – ASIC – ausgegeben. Hervorzuheben ist, dass die Spannung UA einen Verlauf hat, der der Bewegungskennlinie des Federgleitelements entspricht. Der Stößelweg ST steigt hier linear an, so dass eine lineare Sensorausgangsspannung UA ausgegeben wird, die nicht durch teure Begradigungseinrichtungen begradigt werden muss. Die Sensorausgangsspannung UA kann auch einen anderen, z. B. einen exponentiellen Verlauf, haben.When operating the accelerator pedal element 12 with an actuating force FB this is compared to the bottom element 13 from the position 12.1 in the position 12.2 emotional. Here's the PUCK 115 with a pestle ST over the PAD 119 and generates a signal in the PAD as transmitter / receiver. This signal is processed and the determined measured value is output as sensor output voltage UA from an integrated circuit ASIC. It should be emphasized that the voltage UA has a course that corresponds to the movement characteristic of the Federgleitelements. The plunger stroke ST here increases linearly, so that a linear sensor output voltage UA is output, which does not have to be straightened by expensive straightening devices. The sensor output voltage UA can also be another, z. B. have an exponential course.

PUCK und PAD können redundant eingebaut werden. Hierdurch ist es möglich, zwei im wesentlichen gleiche Sensorausgangsspannungen UA zu erzeugen, die für Steuerungen, Überwachungen oder Selbstüberwachungen verwendet werden können.PUCK and PAD can be installed redundantly. This makes it possible to essentially two to produce the same sensor output voltages UA that are used for control, monitoring or self-monitoring can be used.

Claims (8)

Fahrpedalvorrichtung für Fahrzeuge mit wenigstens – einem Sensor (115, 119) und – einem Fahrpedalmodul (1), das wenigstens ein Fahrpedalelement (12) aufweist, – mit dem bei einer Bewegung (ST) zwischen einer Nichtbetätigungsstellung (12.1) und einer Betätigungsstellung (12.2) ein Resonanzschaltkreis (115) mit wenigstens einer Kapazität (C) und wenigstens einer Induktivität (L) über einen Spulenschaltkreis (119) mit wenigstens drei Spulen (SP1, SP2, SP3) des Sensors so verschiebbar ist, dass ein der Bewegung (ST) entsprechendes Signal (UA) generiert wird.Accelerator pedal device for vehicles with we at least - a sensor ( 115 . 119 ) and - an accelerator pedal module ( 1 ), the at least one accelerator pedal element ( 12 ) with which, during a movement (ST), between a non-actuating position ( 12.1 ) and an actuating position ( 12.2 ) a resonant circuit ( 115 ) having at least one capacitance (C) and at least one inductance (L) via a coil circuit ( 119 ) with at least three coils (SP1, SP2, SP3) of the sensor is displaceable so that a movement (ST) corresponding signal (UA) is generated. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Resonanzschaltkreis (115) mit wenigstens einer Kapazität (C) und wenigstens einer Induktivität (L) wenigstens an dem Fahrpedalelement (12) angeordnet ist.Device according to Claim 1, characterized in that at least the resonance circuit ( 115 ) having at least one capacitance (C) and at least one inductance (L) at least on the accelerator pedal element ( 12 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrpedalmodul (1) aus einem Fahrpedalelement (12) und einem Basiselement (13) besteht sowie wenigstens eine Rückholeinheit (15) aufweist, mit der das Fahrpedalelement (12) wenigstens in seine Nichtbetätigungsstellung (12.1) zu bewegen ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the accelerator pedal module ( 1 ) from an accelerator pedal element ( 12 ) and a base element ( 13 ) and at least one return unit ( 15 ), with which the accelerator pedal element ( 12 ) at least in its non-operative position ( 12.1 ) is to move. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Spulenschaltkreis (119) mit den wenigstens drei Spulen (SP1, SP2, SP3) im Basiselement (13) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the coil circuit ( 119 ) with the at least three coils (SP1, SP2, SP3) in the base element ( 13 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement ein Grundplattenelement, ein Bodenelement (13) oder dgl. ist.Device according to claim 4, characterized in that the base element comprises a base plate element, a base element ( 13 ) or the like. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrpedalmodul ein hängendes, stehendes oder dgl. Fahrpedalmodul (1) ist. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the accelerator pedal module is a suspended, stationary or the like. Accelerator pedal module ( 1 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass – der Resonanzschaltkreis (115) mit wenigstens einer Kapazität (C) und wenigstens einer Induktivität (L) in einem Stößelelement (14) untergebracht ist, das am Fahrpedalelement (12) angeordnet ist, und – der Spulenschaltkreis (119) mit den wenigstens drei Spulen (SP1, SP2, SP3) im Bodenelement (13) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that - the resonant circuit ( 115 ) having at least one capacitance (C) and at least one inductance (L) in a plunger element ( 14 ) is located on the accelerator pedal element ( 12 ), and - the coil circuit ( 119 ) with the at least three coils (SP1, SP2, SP3) in the bottom element ( 13 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückholeinheit mit Schraub-, Flach-, Blatt-, Spiral-, Magnetfedern oder einem Federsack aus gebildet ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized that the return unit with Screw, flat, leaf, spiral, magnetic springs or a spring bag is trained.
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