DE29602611U1 - Accelerator pedal module - Google Patents
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Description
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FahrpedalmodulAccelerator pedal module
Die Erfindung betrifft ein Fahrpedalmodul, umfassendThe invention relates to an accelerator pedal module comprising
- ein Pedalelement, das wenigstens einen Drehpunkt aufweist, und- a pedal element having at least one pivot point, and
- ein Rückholelement, das eine Bewegungshysterese-Schleife nachbeschreibt.- a return element that describes a motion hysteresis loop.
Ein Fahrpedalmodul der eingangs genannten Art ist aus der prioritatsjüngeren DE 195 03 335 Al bekannt. Hierbei ist ein Pedalelement, das sich in einem Drehpunkt dreht, mit einem Rückholelement verbunden. Das Rückholelement besteht aus wenigstens einer Feder und speziell geführten Seilen. Anstelle der Seile kann auch das Pedalelement geschlitzt werden und über dem Schlitz eine weitere Federung gesteckt werden.An accelerator pedal module of the type mentioned above is known from the more recent DE 195 03 335 A1. Here, a pedal element that rotates on a pivot point is connected to a return element. The return element consists of at least one spring and specially guided cables. Instead of the cables, the pedal element can also be slotted and another spring can be inserted over the slot.
Diese Lösungen haben sich bewährt. Um aber eine Bewegungshysterese-Schleife genau einstellen zu können, sind sie entweder zu aufwendig oder verfügen über keine entsprechenden Möglichkeiten der Verstellung.These solutions have proven to be effective. However, in order to precisely adjust a motion hysteresis loop, they are either too complex or do not have any corresponding adjustment options.
Demnach stellt sich die Aufgabe, ein Fahrpedalmodul der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß dieThe task is therefore to further develop an accelerator pedal module of the type mentioned above in such a way that the
Bewegungshysterese-Schleife des Rückholelements einfach und genau für den Motorfahrbetrieb einstellbar ist.The movement hysteresis loop of the return element can be easily and precisely adjusted for motor operation.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das &dgr; Rückholelement eine Dämpfereinrichtung ist, die die Bewegungshysterese-Schleife derart realisiert, daß einer Betätigungs- und einer Rückbewegung jeweils eine Dämpfungsenergie entgegenwirkt.According to the invention, the object is achieved in that the δ return element is a damper device which implements the movement hysteresis loop in such a way that an actuating movement and a return movement are each counteracted by a damping energy.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei einem Durchtreten des Pedalelements die Dämpfereinrichtung dieser Bewegung einen solchen Widerstand entgegensetzt, der mit der Motorleistung im Einklang steht. Es wird vor allem ein zu schnelles und kraftvolles Durchtreten verhindert. Vielmehr ist für das Erreichen einer bestimmten Motorenergie auch eine bestimmte Betätigungsenergie aufzuwenden. Bei einem Loslassen des Pedalelements bewirkt die Dämpfungsenergie, daß die Rückbewegung nicht ruckartig durchgeführt wird.The advantages achieved with the invention are in particular that when the pedal element is depressed, the damping device opposes this movement with a resistance that is in line with the motor power. Above all, too fast and forceful deceleration is prevented. Rather, a certain operating energy must also be used to achieve a certain motor energy. When the pedal element is released, the damping energy ensures that the return movement is not carried out jerkily.
Vorteilhaft ist es, wenn der Dämpfereinrichtung eine Fahrpedalschutzexnrichtung zugeordnet ist. Die Fahrpedalschutzexnrichtung kann als Endanschlag oder als Kick-down-Einrichtung ausgebildet sein. Bei der Kick-down-Einrichtung kommt es zu einem Auskuppeln am Ende der Betätigungsbewegung. Das Treten ins Leere bzw. an einem weiteren Anschlagpunkt signalisiert ein Ende der Beweglichkeit des Pedalelements und zugleich eine zu erwartende Endleistung des Motors.It is advantageous if the damper device is assigned an accelerator pedal protection device. The accelerator pedal protection device can be designed as an end stop or as a kick-down device. With the kick-down device, the clutch is disengaged at the end of the actuation movement. Stepping into the void or at another stop point signals an end to the mobility of the pedal element and at the same time an expected final output of the engine.
Die Dämpfereinrichtung kann als eine Hydraulikdämpfereinrichtung ausgebildet sein, die mit wenigstens einem Federelement versehen ist. Hierbei können zwei und mehr Federelemente eingesetzt werden, die entweder außerhalb der Hydraulikdämpfereinrichtung angeordnet oder in sie integriert sind.The damper device can be designed as a hydraulic damper device that is provided with at least one spring element. Two or more spring elements can be used, which are either arranged outside the hydraulic damper device or integrated into it.
Die Dämpfungsenergie der Hydraulikdämpfereinrichtung kann durch eine Fließregelung des Hydraulikmittels eingestellt
werden. Eine solche Fließregelung ist z. B. möglieh, daß der Kolben der Hydraulikdämpfereinrichtung mit
verschieden großen Durchbrechungen versehen ist. Um eine genaue Einstellbarkeit zu gewährleisten, kann entweder
die Anzahl der Durchbrechungen oder deren Durchmesser verändert werden.
10The damping energy of the hydraulic damper device can be adjusted by regulating the flow of the hydraulic fluid. Such flow regulation is possible, for example, by providing the piston of the hydraulic damper device with openings of different sizes. To ensure precise adjustability, either the number of openings or their diameter can be changed.
10
Die Bewegungshysterese-Schleife der Hydraulikdämpfereinrichtung kann durch einen in einem der Drehpunkte angeordneten Kick-down-Sensor aufnehmbar sein. Das vom Kick-down-Sensor aufgenommene Signal wird der Motorelektronik zugeführt und entsprechend ausgewertet. Die Elektronik legt einen der Endpunkte der Bewegungshysterese-Schleife, z.B. den Kick-down-Endpunkt, als den Punkt der maximalen Leistung des Motors fest. Hierdurch wird die schonende Behandlung des Fahrpedalmoduls für einen einwandfreien Fahrbetrieb ausgenutzt.The motion hysteresis loop of the hydraulic damper device can be recorded by a kick-down sensor located in one of the pivot points. The signal recorded by the kick-down sensor is fed to the engine electronics and evaluated accordingly. The electronics set one of the end points of the motion hysteresis loop, e.g. the kick-down end point, as the point of maximum engine power. This makes use of the gentle treatment of the accelerator pedal module for flawless driving.
Der Kick-down-Sensor kann in einen Winkelgeber-Sensor zur Übertragung der Fahrpedalstellung integriert sein. Er kann als Drehwinkelsensor oder Drehpotentiometer ausgebildet sein. Welche der beiden Varianten zum Einsatz kommt, wird durch die jeweiligen Einsatzbedingungen festgelegt.The kick-down sensor can be integrated into an angle sensor to transmit the accelerator pedal position. It can be designed as a rotation angle sensor or a rotary potentiometer. Which of the two variants is used is determined by the respective operating conditions.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The drawing shows:
Fig. l ein Fahrpedalmodul in einer schematischen Seitenansicht undFig. l an accelerator pedal module in a schematic side view and
Fig. 2 eine Bewegungshysterese-Schleife eines Fahrpedalmoduls gemäß Fig. 1.Fig. 2 shows a motion hysteresis loop of an accelerator pedal module according to Fig. 1.
Ein Fahrpedalmodul gemäß Fig. 1 besteht ausAn accelerator pedal module according to Fig. 1 consists of
- einem Pedalelement 3,- a pedal element 3,
- einer Hydraulikdämpfereinrichtung 2 und- a hydraulic damper device 2 and
- einer Grundplatte 4.- a base plate 4.
Das Pedalelement 3 setzt sich aus einem Fahrpedalelement 7 und einem Pedalhebelelement 8 zusammen, die in einem Fahrpedaldrehpunkt 9 miteinander drehbar verbunden sind. An das Fahrpedalelement 7 schließt sich einseitig ein Gliederkoppelelement 5 an, das mit der Grundplatte 4 verbunden ist. Das Pedalhebelelement ist mit einem Lagerzapfen der Grundplatte 4 verbunden. Der LagerzapfenThe pedal element 3 is made up of an accelerator pedal element 7 and a pedal lever element 8, which are connected to one another in a accelerator pedal pivot point 9. A link coupling element 5, which is connected to the base plate 4, is connected to one side of the accelerator pedal element 7. The pedal lever element is connected to a bearing pin of the base plate 4. The bearing pin
° stellt zugleich einen Gaspedaldrehpunkt 1 dar. ° also represents an accelerator pedal pivot point 1.
Im Gaspedaldrehpunkt 1 ist ein Kick-down-Sensor 11 montiert. Der Kick-down-Sensor 11 besteht aus einer stationären Einheit, die in der Grundplatte und einer 2^ rotierenden Einheit, die im Fahrpedalhebelelement 8 angeordnet ist. Der Kick-down-Sensor kann als Drehwinkelsensor oder Drehpotentiometerelement ausgebildet sein.A kick-down sensor 11 is mounted in the accelerator pedal pivot point 1. The kick-down sensor 11 consists of a stationary unit which is arranged in the base plate and a 2 ^ rotating unit which is arranged in the accelerator pedal lever element 8. The kick-down sensor can be designed as a rotation angle sensor or a rotary potentiometer element.
Bei einem Drehwinkelsensor besteht die stationäre ^° Einheit aus einem Statorelement, das aus Statorteilelementen aufgebaut sind. Zwischen sich lassen die Statorteilelemente eine Abstandsausnehmung frei. Das Statorelement ist an einem Basisplattenelement insbesondere mit Hilfe von Verspannungsstiftelementen ^Q gehalten. Das Basisplattenelement besteht vorzugsweise aus einem geformten Aluminiumblech. Das Basisplattenelement ist in ein Basiselement eingezogen. Das Basiselement setzt sich in ein Stegelement fort. Beide sind einstückig aus einem nichtleitenden Kunststoff geformt. Gegenüber der Abstandsausnehmung ist in das Basisplattenelement eine Zentralausnehmung eingebracht, in die ein Hallelement hineinragt. Die Statorteilelemente desIn a rotary angle sensor, the stationary ^° unit consists of a stator element, which is constructed from stator sub-elements. The stator sub-elements leave a spacer recess between them. The stator element is held on a base plate element, in particular with the help of bracing pin elements ^Q . The base plate element preferably consists of a formed aluminum sheet. The base plate element is drawn into a base element. The base element continues into a web element. Both are formed in one piece from a non-conductive plastic. Opposite the spacer recess, a central recess is made in the base plate element, into which a Hall element protrudes. The stator sub-elements of the
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Statorelementes sind apfelsinenscheibenförmig ausgebildet. Die aus einzelnen Blechpaketen bestehenden und einstückig ausgebildeten Statorteilelemente werden jeweils durch Verspannungsstiftelemente am runden Basiselement gehalten.The stator elements are shaped like orange disks. The stator elements, which consist of individual laminated cores and are formed as a single piece, are each held to the round base element by bracing pin elements.
Die rotierende Einheit besteht aus einem ringförmig ausgebildeten Magnetelement. Das Magnetelement wird von einem Magnethaiterungselement gehalten. Das Magnethaiterungselement ist in einer Lagerbuchse angeordnet. Die Lagerbuchse ist drehbar um einen Lagerzapfen angeordnet, der in einem Zentrierzapfen positionierbar ist. Durch diese besondere Form der Lagerung der rotierenden Einheit wird eine einfache und komfortable Bewegungsfreiheit der rotierenden Einheit und damit eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet.The rotating unit consists of a ring-shaped magnetic element. The magnetic element is held by a magnetic holding element. The magnetic holding element is arranged in a bearing bush. The bearing bush is arranged so that it can rotate around a bearing pin, which can be positioned in a centering pin. This special form of bearing of the rotating unit ensures easy and comfortable freedom of movement of the rotating unit and thus high measurement accuracy.
Bei einem Drehpotentiometer besteht die stationäre Einheit aus auf einer Platte aufgebrachten Widerstandsbahnen und die bewegbare Einheit aus an einem Betätigungselement angebrachten Schleiferelementen. Das Betätigungselement ist mit dem Pedalhebelelement 8 verbunden.In a rotary potentiometer, the stationary unit consists of resistance tracks applied to a plate and the movable unit consists of wiper elements attached to an actuating element. The actuating element is connected to the pedal lever element 8.
Die Hydraulikdämpfereinrichtung 2 besteht aus einem Kolbenelement 21 und einem Hydraulikzylinderelement 22. Das Kolbenelement 21 ist mit einem Halterungselement 6 an dem Pedalelement 8 befestigt. Das Zylinderelement 22 hingegen ist mit einem Halterungselement 6' an dem Grundplattenelement angeordnet. Vorgesehen sind darüber hinaus zwei Federelemente. Diese Federelemente können entweder separat angeordnet sein oder sind in die Hydraulikdämpfereinrichtung integriert. Zum Schutz der Fahrpedal anordnung ist der Hydraulikdämpfereinrichtung 2 ein ^ Kick-down-Einrichtung 23 zugeordnet.The hydraulic damper device 2 consists of a piston element 21 and a hydraulic cylinder element 22. The piston element 21 is attached to the pedal element 8 with a mounting element 6. The cylinder element 22, on the other hand, is arranged on the base plate element with a mounting element 6'. Two spring elements are also provided. These spring elements can either be arranged separately or are integrated into the hydraulic damper device. To protect the accelerator pedal arrangement, the hydraulic damper device 2 is assigned a kick-down device 23.
Die Arbeitsweise des Fahrpedalmoduls, wie es sich aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt, sei erläutert
:
&dgr;The operation of the accelerator pedal module, as shown in the embodiment shown, is explained:
&dgr;
Das Pedalelement 3 wird durch Niedertreten des Fahrpedalelements 7 betätigt. Hierbei bewegt sich das Pedalhebelelement 8 in Richtung des Grundplattenelements 4. Bei dieser Bewegung lenkt das Pedalhebelelement das Kolbenelement 21 aus dem Zylinderelement 22 der Hydraulikdämpfereinrichtung aus. Innerhalb der Hydraulikdämpfereinrichtung weist das Kolbenelement 21 entsprechende Durchbrechungen auf und verfügt darüber hinaus über ein Fluid mit einer entsprechenden Viskosität. DieThe pedal element 3 is actuated by depressing the accelerator pedal element 7. The pedal lever element 8 moves in the direction of the base plate element 4. During this movement, the pedal lever element deflects the piston element 21 out of the cylinder element 22 of the hydraulic damper device. Within the hydraulic damper device, the piston element 21 has corresponding openings and also has a fluid with a corresponding viscosity. The
1^ Ausnehmungen in dem Kolbenelement 22 sowie die Viskosität des Hydraulikfluids bewirkt, daß der Betätigungsenergie, die von dem Fahrpedalelement 7 und dem Pedalhebelelement 8 ausgehen, eine Dämpfungsenergie DH entgegenwirkt. Wie Fig. 2 zeigt, beschreibt deshalb 2^ das Pedalhebelelement 8 eine Betätigungsbewegung H, die von der linearen nach oben gewölbt abweicht. Um ein Beschädigen des gesamten Fahrpedalmoduls zu verhindern, wird die Restbewegung durch eine Kick-down-Einrichtung 23 beendet werden. Durch seine Entkopplungswirkung sichert die Kick-down-Einrichtung, daß die verbleibende überschüssige Energie nicht auf die Hydraulikdämpfereinrichtung und die übrigen Elemente des Fahrpedalmoduls übertragen wird. 1 ^ Recesses in the piston element 22 and the viscosity of the hydraulic fluid mean that the actuation energy emanating from the accelerator pedal element 7 and the pedal lever element 8 is counteracted by a damping energy DH. As Fig. 2 shows, the pedal lever element 8 therefore describes an actuation movement H which deviates from the linear upwardly curved movement. In order to prevent damage to the entire accelerator pedal module, the remaining movement is terminated by a kick-down device 23. Through its decoupling effect, the kick-down device ensures that the remaining excess energy is not transferred to the hydraulic damper device and the other elements of the accelerator pedal module.
SQ Der im Gaspedaldrehpunkt 1 angeordnete Kick-down-Sensor 11 nimmt den Verlauf der Bewegungshysterese-Schleife B auf und gibt entsprechende Signale ab. Diese Signale werden auf eine intelligente Motorsteuer-Elektronik übertragen. Insbesondere wird die Kick-down-Bewegung K nachgebildet. Die hier ermittelten Signale stellen ein Äquivalent für die Höchstleistung des Motors dar. Die intelligente Motorsteuer-Elektronik kann in Abhängigkeit SQ The kick-down sensor 11 arranged in the accelerator pedal pivot point 1 records the course of the movement hysteresis loop B and emits corresponding signals. These signals are transmitted to an intelligent engine control electronics. In particular, the kick-down movement K is simulated. The signals determined here represent an equivalent for the maximum performance of the engine. The intelligent engine control electronics can, depending on
vom Ende der Kick-down-Bewegung K die Einstellung entsprechend bestimmen und variieren.from the end of the kick-down movement K, determine and vary the setting accordingly.
Zurückgeholt wird das Pedalelement 3 durch die eingesetzten Rückholfedern. Laut Gesetzesvorschrift sind zwei voneinander unabhängige Rückholfedern einzusetzen. Der Rückholkraft der Rückholfedern {nicht dargestellt) wird eine Dämpfungsenergie entgegengesetzt, so daß gemäß Fig. 2 eine Rückbewegung R beschrieben wird, die von der linearen nach unten, d. ti. negativ abweichend ist.The pedal element 3 is returned by the return springs used. According to the law, two independent return springs must be used. The return force of the return springs (not shown) is opposed by a damping energy, so that according to Fig. 2 a return movement R is described which deviates from the linear downwards, i.e. negatively.
Von besonderem Vorteil ist, daß durch die Hydraulikdämpfereinrichtung die Dämpfungsenergie DH und DR für die Betätigungsbewegung H und Rückbewegung R des Pedalelements 3 verändert werden kann. Durch die Verwendung eines Hydraulikfluids, das entweder flüssig oder gasförmig sein kann, können die Bewegungen entsprechend gesteuert und verändert werden. So kann z. B. die Kurvenform der Betätigungsbewegung H steiler und die der Rückbewegung R flacher gestaltet werden. Hierdurch ist die in Fig. 2 gezeigte Bewegungshysterese-Schleife B einer Kraft P in Abhängigkeit von einem Weg oder Winkel W entsprechend veränderbar. Besonders bei der Verwendung von Hydraulikölen ist in Zusammenwirken mit bekannten Mitteln für die Dämpfungsveränderung hier eine solche Krafteinstellung möglich, die angenehme Betätigungseigenschaften des Pedalelements 3 realisieren.It is particularly advantageous that the hydraulic damper device allows the damping energy DH and DR for the actuation movement H and return movement R of the pedal element 3 to be changed. By using a hydraulic fluid, which can be either liquid or gaseous, the movements can be controlled and changed accordingly. For example, the curve shape of the actuation movement H can be made steeper and that of the return movement R flatter. As a result, the movement hysteresis loop B of a force P shown in Fig. 2 can be changed accordingly depending on a path or angle W. Particularly when using hydraulic oils, in conjunction with known means for changing the damping, such a force setting is possible here that realizes pleasant actuation properties of the pedal element 3.
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Legal Events
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