EP1259861A1 - Device and method for the electromotive regulation of an actuating device - Google Patents

Device and method for the electromotive regulation of an actuating device

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EP1259861A1
EP1259861A1 EP00969335A EP00969335A EP1259861A1 EP 1259861 A1 EP1259861 A1 EP 1259861A1 EP 00969335 A EP00969335 A EP 00969335A EP 00969335 A EP00969335 A EP 00969335A EP 1259861 A1 EP1259861 A1 EP 1259861A1
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EP
European Patent Office
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control unit
electromotive
actuation
adjustment
electrical
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EP00969335A
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German (de)
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EP1259861B1 (en
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Jürgen Schonlau
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Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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Publication date
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Publication of EP1259861B1 publication Critical patent/EP1259861B1/en
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/40—Controlling members actuated by foot adjustable
    • G05G1/405—Controlling members actuated by foot adjustable infinitely adjustable
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/36—Mounting units comprising an assembly of two or more pedals, e.g. for facilitating mounting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20576—Elements
    • Y10T74/20888—Pedals

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for adjusting an actuating device.
  • a foot actuation device for a motor vehicle which is adjustable in its relative position to a vehicle seat, is known for example from EP 918 273 AI.
  • This comprises a pedal bracket to be fixed to the vehicle, to which a handlebar provided for the purpose of adjustment is articulated with an electromotive adjusting device.
  • a number of pedal levers for example for brake and clutch actuation, are in turn pivotably articulated on the handlebar as the actual actuating members 2 and transmit the actuating movement to assigned transmission means such as hydraulic master cylinders, Bowden cables, handlebars or the like.
  • transmission means are also conceivable, as is already known, for example, with regard to the accelerator pedals.
  • the electromotive adjusting device comprises an electric motor transmission arrangement connected to the on-board electrical system, which can be actuated with electrical switching means.
  • the adjustment of steering wheels while driving is associated with an increased risk of accidents if, for example, the adjustment position has not been locked. It is not without reason that the vehicle manufacturer's operating instructions explicitly warn against adjusting the steering wheel while driving.
  • the object of the present invention is to provide a device and a method for the electromotive adjustment of an actuating device, which allows greater safety in handling the electromotive adjustment function.
  • the actuating device is assigned an electromotive adjusting device for at least one actuating member and an electrically connected control unit, which (control unit) is in turn connected to electrical switching means and that at least one electrically connected to the control unit
  • Actuating detection means is provided for monitoring an actuation of the actuating member, so that in the event of a safety-critical state, the tromotor adjustment blocking electrical signal can be output to the control unit, or the current supply to the electromotive adjustment device can be interrupted.
  • the object is achieved in that the actuating device is associated with an electromotive adjusting device for at least one actuating member and an electrical control unit connected thereto, which (control unit) is in turn connected to electrical switching means and that wheel speed sensors are provided, which are at least indirectly associated with are connected to the electrical control unit for the adjusting device, so that wheel speed signals arriving in the control unit generate control signals which block the electromotive adjustment, or interrupt energization of the electromotive adjusting device.
  • Claim 2 therefore has the object of a solution which uses a vehicle movement as the decisive criterion for an interruption or inhibition of the adjustment process.
  • the electrical control unit is also connected via a bus system to a central controller which as the local electrical control units of the comfort area (central locking, mirror adjustment, seat adjustment, electric windows) monitored.
  • a central controller which as the local electrical control units of the comfort area (central locking, mirror adjustment, seat adjustment, electric windows) monitored.
  • a brake pedal lever with actuation detection means (brake light switch) and an accelerator pedal lever with actuation detection means (electric pedal position transmitter, displacement sensor, actuation switch) are provided as actuation members and connected to the electrical control unit.
  • An actuation signal from only one of the actuation detection means causes the adjustment device to be blocked within the control unit. Consequently, claim 2 has another object of the problem which makes a vehicle movement the decision criterion for an adjustment process.
  • a clutch pedal lever can additionally be provided with an associated actuation detection means (cruise control switch) and electrically connected to the control unit, so that the described electrically effective blocking of the adjustment function also occurs in the event of a clutch actuation.
  • actuation detection means cruise control switch
  • the figure also shows a foot actuation device 1 which is adjustable in its position relative to a vehicle seat (not shown) by means of a motor M and which, as actuation members 2, comprises a total of three pedal levers 3, 4, 5, which are attached to a handlebar 6 with the aid of the electromotive adjustment device and each associated drive shaft 7 and gear 8 are adjustable in their relative position to a vehicle seat and pivotally articulated.
  • the adjustment of all the pedal levers 3, 4, 5 takes place synchronously, which is achieved according to the exemplary embodiment in that only the gear of the clutch pedal lever 3 is supplied directly by the motor M, while the gear of the other pedal levers 4, 5 each have a pedal lever closer to the engine Tap the drive shaft.
  • the handlebar 6 is articulated on an unillustrated pedal bracket, which to a certain extent forms a fulcrum for the adjustment of the foot actuation device 1.
  • the electromotive adjustment device is connected via electrical signal lines 9, 10 to an electrical control unit 11, which in turn is connected via signal lines 12, 13, 14 to electrical actuating means 15, 16 (switches) for the adjustment device and independently thereof via a data bus 17 (preferably using the CAN protocol) is connected to a controller 18.
  • Each of the switching means 15, 16 is responsible for a specific adjustment direction.
  • the controller 18 also be used for other comfort-oriented electromotive vehicle functions, such as, for example, seat adjustment, mirror adjustment, window lifters, central locking or Similar is responsible, and their function is also monitored in terms of on-board diagnosis and for communication between the individual units.
  • Such communication is particularly useful in the event of defects in the on-board electrical system, for example when the voltage supply is limited by an on-board battery and a function priority must be implemented among the units. For example, this can result in the fact that only a door closing module (as an emergency operation) is actuated in the event of a power shortage in the sense of a power saving function, or that the electromotive adjustment is blocked because it is an unnecessary comfort unit.
  • each actuating member 2 (pedal lever) is assigned an actuation detection means 19, 20, 21, namely an electrical switching or sensor means for monitoring the actuation of the pedal lever, which in turn are connected to the control unit 11 via electrical lines 22, 23.
  • the vehicle driver expresses the wish to adjust the foot actuation device by actuating a switching means 15, 16, the signal of which is fed to the control unit 11.
  • the control unit 11 queries whether there is a safety-relevant state, that is to say whether the vehicle is moving, for example, or whether there is currently an actuation situation. In the event that no safety-relevant situation has been reported, the control unit 11 transmits corresponding adjustment signals to the electromotive adjustment device. Lie in the control unit 11- However, before actuation signals or wheel speed signals (which characterize a safety-relevant status), the control unit 11 emits a signal that blocks the adjustment or simply interrupts the electrical current supply.
  • Whether a blocking signal is emitted or the electrical current supply is interrupted essentially depends on the operating mode of the motor M, because this can be supplied in a conventional manner with direct current, or with the aid of a pulse width modulated signal (PWM), which would require a lock signal from the control unit 11.
  • PWM pulse width modulated signal
  • the invention can be implemented particularly inexpensively if absolutely necessary components fulfill the function of the actuation detection means 15, 16, so that synergy effects occur.
  • This is feasible, for example, with the aid of a brake light switch, which emits a signal anyway as part of a brake application. Consequently, the brake light switch can also be used as actuation detection means 15, 16.
  • the clutch pedal lever 3 for a cruise control switch or with regard to an electrified accelerator pedal lever 5 for a pedal position sensor (E-gas potentiometer), which generates a signal for each actuation case.
  • the accelerator pedal is also assigned a displacement sensor s, which has an electrical connection 24, 25 to the control unit 11, and a relative adjustment between the accelerator pedal lever 5 and the Brake pedal lever 4 sensed such that the adjustment process is interrupted in the event of an isolated adjustment of the brake pedal lever 4 due to a defect.
  • This measure is important for the synchronized distribution of all pedal levers 3, 4, 5, because it prevents the brake pedal lever 4 (and possibly the clutch pedal lever 3) from coming to rest behind the accelerator pedal lever 5 from the driver's point of view.
  • the relative position of the individual pedal levers 3, 4, 5 with respect to one another should be maintained with every adjustment and also with a defect in the shaft in question, it having to be taken into account that the actuating element (pad) of the brake pedal lever 4 is usually from the point of view of the vehicle driver is arranged a few millimeters in front of the pad of the accelerator pedal lever 5.
  • an electrical control unit 11 is supplied with a switching signal for switching on the electromotive adjustment device.
  • the control unit 11 can be supplied with at least one signal from at least one actuation detection means 19, 20, 21. If the actuation detection means 19, 20, 21 do not emit any signal, the adjusting device is operated as intended. However, if an actuation signal is present in the control unit 11, it emits a signal interrupting the adjustment in the direction of the adjustment device or simply interrupts the electrical current supply to the adjustment device.
  • the control unit 11 thus identifies a safety-relevant process (actuation, vehicle movement or other states) and interrupts the adjustment process in this case or does not permit it.
  • the process can also be carried out by Activity detection means are replaced by a wheel speed sensor, so that a vehicle movement is used as a criterion for the lock described.
  • Activity detection means are replaced by a wheel speed sensor, so that a vehicle movement is used as a criterion for the lock described.
  • actuation detection means 19, 20, 21 and wheel speed sensors are also conceivable in order to use both vehicle movement and actuation as criteria for canceling or blocking an adjustment.

Abstract

The invention relates to a device for the electromotive regulation of an actuating device of a motor vehicle, comprising an electromotive regulation device for at least one actuating organ (2), in addition to a control unit (11), electrically connected to said organ. Said control unit (11) is in turn connected to electric switching elements (15, 16). At least one actuation detecting means (19, 20, 21) which is/are electrically connected to the control unit (11) is/are provided for monitoring an actuation of the actuating organ (2) in such a way that if a safety-critical state arises, an electric signal can be emitted from the control unit (11) which locks the electromotive regulation, or the power supply to the electromotive regulation device can be interrupted. The invention prevents an electromotive regulation from being effected at an inopportune moment, that is during safety-critical states, for example, during a current brake actuation or whilst the vehicle is in motion.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum elektromotorischen Verstellen einer BetätigungsvorrichtungDevice and method for the electric motor adjustment of an actuating device
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verstellen einer Betätigungsvorrichtung.The invention relates to a device and a method for adjusting an actuating device.
Eine Fußbetätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche in Ihrer Relativposition zu einem Fahrzeugsitz verstellbar ist, kennt man beispielsweise aus der EP 918 273 AI. Diese umfasst einen fahrzeugfest zu montierenden Pedalbock, an dem ein zum Zweck der Einstellung vorgesehener Lenker mit einer elektromotorischen Versteilvorrichtung angelenkt ist. An dem Lenker sind als eigentliche Betätigungsorgane 2 seinerseits mehrere Pedalhebel beispielsweise für die Brems- und die Kupplungsbetätigung schwenkbar angelenkt und übertragen die Betätigungsbewegung auf zugeordnete Übertragungsmittel wie beispielsweise hydraulische Geberzylinder, Bowdenzüge, Lenker oder ähnlichem. Es sind selbstverständlich auch elektrische Übertragungsmittel denkbar, wie dies beispielsweise hinsichtlich der Fahrpedale bereits bekannt ist. Die elektromotorische Versteilvorrichtung umfasst eine an das elektrische Bordnetz angeschlossene Elektromotor-Getriebeanodnung, welche mit elektrischen Schaltmitteln betätigbar ist.A foot actuation device for a motor vehicle, which is adjustable in its relative position to a vehicle seat, is known for example from EP 918 273 AI. This comprises a pedal bracket to be fixed to the vehicle, to which a handlebar provided for the purpose of adjustment is articulated with an electromotive adjusting device. A number of pedal levers, for example for brake and clutch actuation, are in turn pivotably articulated on the handlebar as the actual actuating members 2 and transmit the actuating movement to assigned transmission means such as hydraulic master cylinders, Bowden cables, handlebars or the like. Of course, electrical transmission means are also conceivable, as is already known, for example, with regard to the accelerator pedals. The electromotive adjusting device comprises an electric motor transmission arrangement connected to the on-board electrical system, which can be actuated with electrical switching means.
Es liegt in der Natur der Sache, daß derartige elektromotorische Versteilvorrichtungen jederzeit, das heißt während der Betätigung oder während der Fahrt oder in Gegenwart beider Umstände betätigbar sind. Eine Folge ist, daß sich die Betätigungsgeometrie für den Fahrzeugführer innerhalb einer sicherheitskritischen Situation (einer Betätigung oder einer potentiellen Betätigung) verändert, und daß sich der Fahrzeugführer an diese neue Geometrie gewöhnen muß. Dies ist problematisch, weil das "Gefühl für die räumliche Lage der Pedalanordnung" verloren gegangen ist. Mit anderen Worten kann nicht ausgeschlossen werden, daß insbesondere im Rahmen der Notwendigkeit einer sehr schnellen (Brems )Reaktion das Bremspedal zunächst nicht gefunden wird, weil es sich nicht an dem (gewohnheitsmäßig) angestammten Platz befindet und dieser Sachverhalt im Unterbewußtsein noch nicht verarbeitet wurde. Es ist auch möglich, daß das Pedal nur mit Teilen des Fußes betätigt wird, wodurch die Abrutschgefahr und insgesamt die Verletzungsgefahr steigt.It is in the nature of the matter that such electromotive adjusting devices can be actuated at any time, that is to say during operation or while driving or in the presence of both circumstances. As a result, the actuation geometry for the driver changes within a safety-critical situation (an actuation or a potential actuation) and the driver has to get used to this new geometry. This is problematic because of the "feeling for the spatial Position of the pedal arrangement "has been lost. In other words, it cannot be ruled out that, particularly in the context of the need for a very quick (braking) reaction, the brake pedal is initially not found because it is not at the (habitually) established place and this It is also possible that the pedal is only operated with parts of the foot, which increases the risk of slipping and overall the risk of injury.
Insbesondere die Verstellung von Lenkrädern während der Fahrt ist mit erhöhter Unfallgefahr verbunden, wenn beispielsweise die Verstellpostition nicht arretiert worden ist. Nicht ohne Grund wird deshalb vielfach in der Betriebsanleitung der Fahrzeughersteller vor einer Verstellung des Lenkrads während der Fahrt ausdrücklich gewarnt.In particular, the adjustment of steering wheels while driving is associated with an increased risk of accidents if, for example, the adjustment position has not been locked. It is not without reason that the vehicle manufacturer's operating instructions explicitly warn against adjusting the steering wheel while driving.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum elektromotorischen Verstellen einer Betätigungsvorrichtung bereitzustellen, welche eine größere Sicherheit im Umgang mit der elektromotorischen Verstellfunktion erlaubt.The object of the present invention is to provide a device and a method for the electromotive adjustment of an actuating device, which allows greater safety in handling the electromotive adjustment function.
Gemäß den Merkmalen des Patentanspruch 1 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Betätigungsvorrichtung eine elektromotorische Versteilvorrichtung für wenigstens ein Betätigungsorgan sowie eine elektrisch damit verbundene Steuereinheit zugeordnet ist, welche (Steuereinheit) ihrerseits mit elektrischen Schaltmitteln verbunden ist und daß wenigstens ein elektrisch mit der Steuereinheit verbundenes Betätigungserfassungsmittel zur Überwachung einer Betätigung des Betätigungsorgans vorgesehen ist, so daß im Falle eines sicherheitskritischen Zustandes ein, die elek- tromotorische Verstellung sperrendes elektrisches Signal an die Steuereinheit abgebbar ist, oder die Bestromung der elektromotorischen Verstellvorrichtung unterbrechbar ist. Die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruch 1 verhindert eine Verstellung der Betätigungsvorrichtung, wenn dies mit zusätzlichen Gefahren verbunden wäre.According to the features of claim 1, this object is achieved in that the actuating device is assigned an electromotive adjusting device for at least one actuating member and an electrically connected control unit, which (control unit) is in turn connected to electrical switching means and that at least one electrically connected to the control unit Actuating detection means is provided for monitoring an actuation of the actuating member, so that in the event of a safety-critical state, the tromotor adjustment blocking electrical signal can be output to the control unit, or the current supply to the electromotive adjustment device can be interrupted. The entirety of the features of claim 1 prevents an adjustment of the actuating device if this would involve additional dangers.
Gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 2 wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Betätigungsvorrichtung eine elektromotorische Verstellvorrichtung für wenigstens ein Betätigungsorgan sowie eine elektrische damit verbundene Steuereinheit zugeordnet ist, welche (Steuereinheit) ihrerseits mit elektrischen Schaltmitteln verbunden ist und daß Raddrehzahlsensoren vorgesehen sind, welche zumindest mittelbar mit der elektrischen Steuereinheit für die Verstellvorrichtung verbunden sind, so daß in der Steuereinheit eintreffende Raddrehzahlsignale die elektromotorische Verstellung sperrende Steuersignale erzeugen, oder eine Bestromung der elektromotorischen Verstellvorrichtung unterbrechen. Anspruch 2 hat folglich eine Lösung zum Gegenstand, welche eine Fahrzeugbewegung zum entscheidenden Kriterium für eine Unterbrechung oder Hemmung des Verstellvorgangs nutzt.According to the independent claim 2, the object is achieved in that the actuating device is associated with an electromotive adjusting device for at least one actuating member and an electrical control unit connected thereto, which (control unit) is in turn connected to electrical switching means and that wheel speed sensors are provided, which are at least indirectly associated with are connected to the electrical control unit for the adjusting device, so that wheel speed signals arriving in the control unit generate control signals which block the electromotive adjustment, or interrupt energization of the electromotive adjusting device. Claim 2 therefore has the object of a solution which uses a vehicle movement as the decisive criterion for an interruption or inhibition of the adjustment process.
Schließlich ist eine Kombination der Merkmale der Ansprüche 1 und 2 insoweit denkbar, daß sowohl Betätigungserfassungsmittel, als auch Raddrehzahlsensoren vorgesehen sind, und von beiden ein Signal in die Steuereinheit einspeisbar ist. Für einen solchen ganz besonders abgesicherten Fall ist es vorgesehen, daß beide geschilderten Kriterien zur Hemmung/Unterbrechung einer Verstellung herangezogen werden.Finally, a combination of the features of claims 1 and 2 is conceivable to the extent that both actuation detection means and wheel speed sensors are provided, and a signal from both can be fed into the control unit. For such a particularly secured case, it is provided that both of the criteria described are used to inhibit / interrupt an adjustment.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 ist die elektrische Steuereinheit ferner über ein Bussystem mit einem zentralen Controller verbunden, der Vorzugs- weise die lokalen elektrischen Steuereinheiten des Komfortbereichs (Zentralverriegelung, Spiegelverstellung, Sitzverstellung, elektr. Fensterheber) überwacht. Dadurch wird die Anbindung an ein elektronisches Fahrzeugbussystem oder ein elektronisches On-Board-Diagnosesystem bewirkt. Mit anderen Worten wird es ermöglicht, jederzeit den Funktionszustand der betreffenden Fahrzeugaggregate zu überwachen, und zwar ohne Geschwindigkeitsverlust, ohne Einschränkung von Funktionalitäten und ferner mit geringem Aufwand insbesondere hinsichtlich der Verkabelung.In an advantageous embodiment of the invention according to claim 3, the electrical control unit is also connected via a bus system to a central controller which as the local electrical control units of the comfort area (central locking, mirror adjustment, seat adjustment, electric windows) monitored. This enables the connection to an electronic vehicle bus system or an electronic on-board diagnostic system. In other words, it is possible to monitor the functional state of the vehicle units concerned at any time, and without loss of speed, without restriction of functionalities and furthermore with little effort, in particular with regard to the cabling.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung (Anspruch 4) sind als Betätigunsorgane jeweils ein Bremspedalhebel mit Betätigungserfassungsmittel (Bremslichtschalter) und ein Fahrpedalhebel mit Betätigungserfassungsmittel (elektr. Pedalstellungsgeber, Wegsensor, Betätigungsschalter) vorgesehen und mit der elektrischen Steuereinheit verbunden. Ein Betätigungssignal von nur einem der Betätigungserfassungsmittel ruft innerhalb der Steuereinheit eine Sperrung der Verstellvorrichtung hervor. Folglich hat Patentanspruch 2 eine andere Lösung des Problems zum Gegenstand, welches eine Fahrzeugbewegung zum Entscheidungskriterium für einen Verstellvorgang macht.In a further embodiment of the invention (claim 4), a brake pedal lever with actuation detection means (brake light switch) and an accelerator pedal lever with actuation detection means (electric pedal position transmitter, displacement sensor, actuation switch) are provided as actuation members and connected to the electrical control unit. An actuation signal from only one of the actuation detection means causes the adjustment device to be blocked within the control unit. Consequently, claim 2 has another object of the problem which makes a vehicle movement the decision criterion for an adjustment process.
In vorteilhafter Weise kann zusätzlich ein Kupplungspedalhebel mit einem zugeordneten Betätigungserfassungsmittel (Tempomatschalter) vorgesehen und elektrisch mit der Steuereinheit verbunden sein, so daß auch im Falle einer Kupplungsbetätigung die beschriebene, elektrisch wirksame Sperrung der Verstellfunktion eintritt.Advantageously, a clutch pedal lever can additionally be provided with an associated actuation detection means (cruise control switch) and electrically connected to the control unit, so that the described electrically effective blocking of the adjustment function also occurs in the event of a clutch actuation.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Die einzige Figur zeigt in stark schematisierter Art sowie von dem elektrischen Gesamtnetz abgetrennt einen für die Verstellung einer elektromotorischen Fußbetätigungsvorrichtung 1 verantwortlichen Schaltkreiszweig eines Kraftfahrzeugbordnetz.Further advantageous embodiments of the invention emerge from subclaims in connection with the description and the drawing. The only figure shows in strong of a schematic type and separated from the overall electrical network, a circuit branch of a motor vehicle electrical system responsible for adjusting an electromotive foot actuation device 1.
In diesem Zusammenhang ist der Figur ferner eine, in ihrer Lage zu einem nicht dargestellten Fahrzeugsitz mittels einem Motor M verstellbare Fußbetätigungsvorrichtung 1 entnehmbar, welche als Betätigungsorgane 2 insgesamt drei Pedalhebel 3,4,5 umfasst, die an einem Lenker 6 mit Hilfe der elektromotorischen Verstellvorrichtung und jeweils dazu gehöriger Antriebswelle 7 und Getriebe 8 in ihrer Relativposition zu einem Fahrzeugsitz verstellbar sowie schwenkbar angelenkt sind. Die Verstellung aller Pedalhebel 3,4,5 erfolgt synchron, was gemäß dem Ausführungsbeispiel dadurch gelöst ist, daß nur das Getriebe des Kupplungspedalhebel 3 unmittelbar von dem Motor M versorgt wird, während die Getriebe der anderen Pedalhebel 4,5 den jeweils motornäheren Pedalhebel mit einer Antriebswelle anzapfen. Der Lenker 6 ist an einem nicht verdeutlichten fahrzeugfesten Pedalbock angelenkt, welcher gewissermaßen einen halternden Drehpunkt für die Verstellung der Fußbetätigungsvorrichtung 1 bildet. Die elektromotorische Verstellvorrichtung ist über elektrische Signalleitungen 9,10 mit einer elektrischen Steuereinheit 11 verbunden, welche ihrerseits über Signalleitungen 12,13,14 mit elektrischen Betätigungsmitteln 15,16 (Schalter) für die Verstellvorrichtung und unabhängig davon über einen Datenbus 17 (vorzugsweise unter Verwendung des CAN-Protokoll) mit einem Controller 18 verbunden ist. Jedes der Schaltmittel 15,16 ist für eine bestimmte Verstellrichtung verantwortlich. Es bietet sich an, daß der Controller 18 auch für andere komfortorientierte elektromotorische Fahrzeugfunktionen, wie beispielsweise die Sitzverstellung, Spiegelverstellung, Fensterheber, Zentralverriegelung oder ähnliches verantwortlich ist, und deren Funktion auch im Sinne einer On-Board-Diagnose sowie zur Kommunikation der einzelnen Aggregate untereinander überwacht. Eine derartige Kommunikation ist insbesondere im Falle von Defekten des Bordnetz sinnvoll, beispielsweise wenn die Spannungsversorgung durch eine Bordbatterie eingeschränkt ist und eine Funktionspriorität unter den Aggregaten umgesetzt werden muß. Beispielsweise kann dadurch bewirkt werden, daß bei Stromknappheit im Sinne einer Stromsparfunktion lediglich ein Türschließmodul (als Notfallbetrieb) betätigt wird, oder daß eine Sperrung der elektromotorische Verstellung erfolgt, weil es sich um ein entbehrliches Komfortaggregat handelt.In this context, the figure also shows a foot actuation device 1 which is adjustable in its position relative to a vehicle seat (not shown) by means of a motor M and which, as actuation members 2, comprises a total of three pedal levers 3, 4, 5, which are attached to a handlebar 6 with the aid of the electromotive adjustment device and each associated drive shaft 7 and gear 8 are adjustable in their relative position to a vehicle seat and pivotally articulated. The adjustment of all the pedal levers 3, 4, 5 takes place synchronously, which is achieved according to the exemplary embodiment in that only the gear of the clutch pedal lever 3 is supplied directly by the motor M, while the gear of the other pedal levers 4, 5 each have a pedal lever closer to the engine Tap the drive shaft. The handlebar 6 is articulated on an unillustrated pedal bracket, which to a certain extent forms a fulcrum for the adjustment of the foot actuation device 1. The electromotive adjustment device is connected via electrical signal lines 9, 10 to an electrical control unit 11, which in turn is connected via signal lines 12, 13, 14 to electrical actuating means 15, 16 (switches) for the adjustment device and independently thereof via a data bus 17 (preferably using the CAN protocol) is connected to a controller 18. Each of the switching means 15, 16 is responsible for a specific adjustment direction. It is advisable that the controller 18 also be used for other comfort-oriented electromotive vehicle functions, such as, for example, seat adjustment, mirror adjustment, window lifters, central locking or Similar is responsible, and their function is also monitored in terms of on-board diagnosis and for communication between the individual units. Such communication is particularly useful in the event of defects in the on-board electrical system, for example when the voltage supply is limited by an on-board battery and a function priority must be implemented among the units. For example, this can result in the fact that only a door closing module (as an emergency operation) is actuated in the event of a power shortage in the sense of a power saving function, or that the electromotive adjustment is blocked because it is an unnecessary comfort unit.
Wie die Figur schließlich zeigt, ist jedem Betätigungsorgan 2 (Pedalhebel) ein Betätigungserfassungsmittel 19,20,21, nämlich ein elektrisches Schalt- oder Sensormittel zur Überwachung der Pedalhebelbetätigung zugeordnet, welche jeweils ihrerseits über elektrische Leitungen 22,23 mit der Steuereinheit 11 verbunden sind.As the figure finally shows, each actuating member 2 (pedal lever) is assigned an actuation detection means 19, 20, 21, namely an electrical switching or sensor means for monitoring the actuation of the pedal lever, which in turn are connected to the control unit 11 via electrical lines 22, 23.
Die grundsätzliche Funktion ist wie folgt:The basic function is as follows:
Der Fahrzeugführer äußert den Wunsch einer Verstellung der Fußbetätigungsvorrichtung durch Betätigung eines Schaltmittels 15,16, dessen Signal der Steuereinheit 11 zugeführt wird. In der Steuereinheit 11 erfolgt vor der Umsetzung des Steuerbefehls eine Abfrage, ob ein sicherheitsrelevanter Zustand vorliegt, das heißt ob sich das Fahrzeug beispielsweise bewegt, oder ob aktuell eine Betätigungssituation vorliegt. Für den Fall, daß keine sicherheitsrelevante Situation gemeldet worden ist, gibt die Steuereinheit 11 entsprechende Verstellsignale an die elektromotorische Verstellvorrichtung weiter. Liegen in der Steuereinheit 11 al- lerdings Betätigungssignale oder Raddrehzahlsignale vor (welche einen sicherheitsrelevanten Status charakterisieren) so emittiert die Steuereinheit 11 ein die Verstellung sperrendes Signal oder unterbricht einfach die elektrische Bestromung. Ob ein Sperrsignal emittiert wird, oder die elektrische Bestromung unterbrochen wird hängt dabei im wesentlichen von der Betriebsart des Motors M ab, denn dieser kann auf herkömmliche Art und Weise mit Gleichstrom gespeist werden, oder mit Hilfe einer Pulsweiten-modulierten Signals (PWM), was ein Sperrsignal der Steuereinheit 11 erfordern würde.The vehicle driver expresses the wish to adjust the foot actuation device by actuating a switching means 15, 16, the signal of which is fed to the control unit 11. Before the control command is implemented, the control unit 11 queries whether there is a safety-relevant state, that is to say whether the vehicle is moving, for example, or whether there is currently an actuation situation. In the event that no safety-relevant situation has been reported, the control unit 11 transmits corresponding adjustment signals to the electromotive adjustment device. Lie in the control unit 11- However, before actuation signals or wheel speed signals (which characterize a safety-relevant status), the control unit 11 emits a signal that blocks the adjustment or simply interrupts the electrical current supply. Whether a blocking signal is emitted or the electrical current supply is interrupted essentially depends on the operating mode of the motor M, because this can be supplied in a conventional manner with direct current, or with the aid of a pulse width modulated signal (PWM), which would require a lock signal from the control unit 11.
Die Erfindung läßt sich besonders kostengünstig umsetzen, wenn zwingend erforderliche Bauteile die Funktion der Betätigungserfassungsmittel 15,16 erfüllen, so daß Synergieeffekte auftreten. Machbar ist dies beispielsweise mit Hilfe eines Bremslichtschalters, welcher ohnehin im Rahmen einer Bremsbetätigung ein Signal abgibt. Folglich ist der Bremslichtschalter gleichzeitig als Betätigungserfassungsmittel 15,16 heranziehbar. Grundsätzlich gleiches gilt bezüglich des Kupplungspedalhebels 3 für einen Tempomatschalter oder bezüglich eines elektrifizierten Fahrpedalhebels 5 für einen Pedalstellungssensor (E-Gas-Potentiometer), welcher für jeden Betätigungsfall ein Signal erzeugt.The invention can be implemented particularly inexpensively if absolutely necessary components fulfill the function of the actuation detection means 15, 16, so that synergy effects occur. This is feasible, for example, with the aid of a brake light switch, which emits a signal anyway as part of a brake application. Consequently, the brake light switch can also be used as actuation detection means 15, 16. Basically the same applies with regard to the clutch pedal lever 3 for a cruise control switch or with regard to an electrified accelerator pedal lever 5 for a pedal position sensor (E-gas potentiometer), which generates a signal for each actuation case.
Weil in jedem Kraftfahrzeug mehrere Betätigungsorgane 2 nämlich mindestens ein Fahrpedalhebel 5 und ein Bremspedalhebel 4 vorgesehen sind, ist dem Fahrpedal weiterhin ein Wegsensor s zugeordnet, welcher eine elektrische Verbindung 24,25 mit der Steuereinheit 11 aufweist, und eine Relativverstellung zwischen dem Fahrpedalhebel 5 und dem Bremspedalhebel 4 derart sensiert, daß im Falle einer defektbedingten isolierten Verstellung des Bremspedalhebels 4 der Verstellvorgang unterbrochen wird. Dadurch wird verhindert, daß beispielsweise bei einem Bruch der Antriebswelle, welche das Getriebe der Bremspedalhebelverstellung mit dem Getriebe der Fahrpedalhebelverstellung verbindet, lediglich eine Verstellung des Bremspedalshebels erfolgt, wobei der Gaspedalhebel 5 in seiner Lage verharrt. Diese Maßnahme ist wichtig für die synchronisierte Verteilung aller Pedalhebel 3,4,5, denn es wird dadurch verhindert, daß der Bremspedalhebel 4 (und ggf. der Kupplungspedalhebel 3) aus der Sicht des Fahrzeugführers hinter dem Fahrpedalhebel 5 zu liegen kommt. Mit anderen Worten soll die relative Lage der einzelnen Pedalhebel 3,4,5 zueinander bei jeder Verstellung und auch bei einem Defekt der besagten Welle erhalten bleiben, wobei zu berücksichtigen ist, daß das Betätigungselement (Pad) des Bremspedalhebels 4 aus der Sicht des Fahrzeugführers üblicherweise einige Millimeter vor dem Pad des Fahrpedalhebels 5 angeordnet ist.Because in each motor vehicle several actuators 2 namely at least one accelerator pedal lever 5 and one brake pedal lever 4 are provided, the accelerator pedal is also assigned a displacement sensor s, which has an electrical connection 24, 25 to the control unit 11, and a relative adjustment between the accelerator pedal lever 5 and the Brake pedal lever 4 sensed such that the adjustment process is interrupted in the event of an isolated adjustment of the brake pedal lever 4 due to a defect. This prevents that, for example, in the event of a break in the drive shaft, which connects the transmission of the brake pedal lever adjustment to the transmission of the accelerator lever adjustment, only an adjustment of the brake pedal lever takes place, the accelerator pedal lever 5 remaining in its position. This measure is important for the synchronized distribution of all pedal levers 3, 4, 5, because it prevents the brake pedal lever 4 (and possibly the clutch pedal lever 3) from coming to rest behind the accelerator pedal lever 5 from the driver's point of view. In other words, the relative position of the individual pedal levers 3, 4, 5 with respect to one another should be maintained with every adjustment and also with a defect in the shaft in question, it having to be taken into account that the actuating element (pad) of the brake pedal lever 4 is usually from the point of view of the vehicle driver is arranged a few millimeters in front of the pad of the accelerator pedal lever 5.
Gemäß dem Verfahren zum elektromotorischen Verstellen einer Betätigungsvorrichtung wird einer elektrischen Steuereinheit 11 ein Schaltsignal zum einschalten der elektromotorischen Verstellvorrichtung zugeführt. Parallel dazu ist der Steuereinheit 11 wenigstens ein Signal von wenigstens einem Betätigungserfassunsmittel 19,20,21 zuführbar. Sofern die Betätigungserfassungmittel 19,20,21 keinerlei Signal abgeben, wird die Verstellvorrichtung bestimmungsgemäß in Funktion gesetzt. Liegt allerdings in der Steuereinheit 11 ein Betätigungssignal vor, so emittiert sie ein die Verstellung unterbrechendes Signal in Richtung Verstellvorrichtung oder unterbricht einfach die elektrische Bestromung der Verstellvorrichtung. Die Steuereinheit 11 identifiziert also einen sicherheitsrelevanten Vorgang (Betätigung, Fahrzeugbewegung oder andere Zustände) und unterbricht für diesen Fall den Verstellvorgang oder läßt einen solchen nicht zu. Das Verfahren kann auch durchgeführt werden, indem die Be- tätigungserfassungmittel durch einen Radrehzahlsensor ersetzt werden, so daß eine Fahrzeugbewegung als Kriterium für die beschriebene Sperre herangezogen wird. Schließlich sind noch Mischformen und insbesondere die Kombination von Betätigungserfassungsmitteln 19,20,21 sowie Raddrehzahlsensoren denkbar, um sowohl Fahrzeugbewegung als auch Betätigung als Kriterien für den Abbruch oder die Sperre einer Verstellung heranzuziehen.According to the method for the electromotive adjustment of an actuating device, an electrical control unit 11 is supplied with a switching signal for switching on the electromotive adjustment device. At the same time, the control unit 11 can be supplied with at least one signal from at least one actuation detection means 19, 20, 21. If the actuation detection means 19, 20, 21 do not emit any signal, the adjusting device is operated as intended. However, if an actuation signal is present in the control unit 11, it emits a signal interrupting the adjustment in the direction of the adjustment device or simply interrupts the electrical current supply to the adjustment device. The control unit 11 thus identifies a safety-relevant process (actuation, vehicle movement or other states) and interrupts the adjustment process in this case or does not permit it. The process can also be carried out by Activity detection means are replaced by a wheel speed sensor, so that a vehicle movement is used as a criterion for the lock described. Finally, mixed forms and in particular the combination of actuation detection means 19, 20, 21 and wheel speed sensors are also conceivable in order to use both vehicle movement and actuation as criteria for canceling or blocking an adjustment.
Außerdem ist es grundsätzlich denkbar, neben der Fahrzeugbewegung oder einer aktuellen Betätigung noch andere Kriterien für einen sicherheitsrelevanten Zustand zu finden, welche mit geeigneten Erfassungsmitteln zu sensieren, und deren Signale der Steuereinheit 11 zuzuführen wären, damit eine Sperrung oder Beendigung der Bestromung erfolgen kann.In addition, it is fundamentally conceivable, in addition to the vehicle movement or a current actuation, to find other criteria for a safety-relevant state, which can be sensed with suitable detection means and whose signals would have to be supplied to the control unit 11 so that the current supply can be blocked or terminated.
Obwohl die Erfindung vorstehend ausschließlich hinsichtlich einer Fußbetätigungsvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug beschrieben wurde, ist deren Verwendung nicht darauf beschränkt. Es ist insbesondere denkbar, andere Versteilvorrichtungen wie beispielsweise Handbetätigungsvorrichtungen (Lenkradverstellungen) zum Zweck einer größeren Sicherheit mit der Erfindung auszustatten. Schließlich wäre es sinnvoll und denkbar, die Erfindung zumindest auf andere Verkehrsmittel mit Betätigungsvorrichtungen (beispielsweise Schienenfahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe) auszudehnen. Although the invention has been described above only with regard to a foot actuation device 1 for a motor vehicle, its use is not restricted to this. It is particularly conceivable to equip other adjusting devices, such as manual actuation devices (steering wheel adjustments) with the invention for the purpose of greater safety. Finally, it would be sensible and conceivable to extend the invention at least to other means of transport with actuating devices (for example rail vehicles, airplanes, ships).

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum elektromotorischen Verstellen einer Betätigungsvorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer elektromotorischen Verstellvorrichtung für wenigstens ein Betätigungsorgan (3,4,5) sowie eine elektrisch damit verbundene Steuereinheit (11), welche (Steuereinheit 11) ihrerseits mit elektrischen Schaltmitteln (15,16) verbunden ist und daß wenigstens ein elektrisch mit der Steuereinheit (11) verbundenes Betätigungserfassungsmittel (19,20,21) zur Überwachung einer Betätigung des Betätigungsorgans (3,4,5) vorgesehen ist, so daß im Falle eines sicherheitskritischen Zustands ein, die elektromotorische Verstellung sperrendes elektrisches Signal von der Steuereinheit (11) abgebbar ist, oder die Bestromung der elektromotorischen Verstellvorrichtung unterbrechbar ist.1. Device for electromotive adjustment of an actuation device, in particular a motor vehicle, with an electromotive adjustment device for at least one actuation member (3, 4, 5) and an electrically connected control unit (11), which (control unit 11) in turn with electrical switching means (15, 16) and that at least one actuation detection means (19, 20, 21) electrically connected to the control unit (11) is provided for monitoring an actuation of the actuation member (3, 4, 5), so that in the event of a safety-critical state, the Electrical signal blocking electrical signal from the control unit (11) can be emitted, or the energization of the electromotive adjusting device can be interrupted.
2. Vorrichtung zum elektromotorischen Verstellen einer Betätigungsvorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer elektromotorischen Verstellvorrichtung für wenigstens ein Betätigungsorgan (3,4,5) sowie eine elektrisch damit verbundene Steuereinheit (11), welche (Steuereinheit 11) ihrerseits mit elektrischen Schaltmitteln (15,16) verbunden ist und daß Raddrehzahlsensoren vorgesehen sind, welche zumindest mittelbar mit der elektrischen Steuereinheit (11) derart verbunden sind, daß mittels in der Steuereinheit (11) eintreffender Raddrehzahlsignale die elektromotorische Verstellung sperrende Steuersignale erzeugbar, oder eine Bestromung der elektromotorischen Verstellvorrichtung unterbrechbar ist. 2. Device for the electromotive adjustment of an actuation device, in particular a motor vehicle, with an electromotive adjustment device for at least one actuation member (3, 4, 5) and an electrically connected control unit (11), which (control unit 11) in turn with electrical switching means (15, 16) and that wheel speed sensors are provided which are at least indirectly connected to the electrical control unit (11) in such a way that by means of wheel speed signals arriving in the control unit (11) the electromotive adjustment blocking control signals can be generated, or an energization of the electromotive adjusting device can be interrupted.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuereinheit (11) über einen Datenbus (17) mit einem Controller (18) verbunden ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical control unit (11) via a data bus (17) is connected to a controller (18).
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden4. Device according to one or more of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Betätigungserfassungsmittel (19,20,21) Schalt- oder Sensormittel aufweist, und gleichzeitig die Funktion eines Bremslichtschalters oder Tempomatschalters oder eines Fahrpedalsensors besitzt.Claims, characterized in that each actuation detection means (19, 20, 21) has switching or sensor means, and at the same time has the function of a brake light switch or cruise control switch or an accelerator pedal sensor.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungsorgane (2) mehrere Pedalhebel (3,4,5) vorgesehen sind, wobei einem Fahrpedalhebel (5) ein Wegsensor s zugeordnet ist, welcher elektrisch mit der Steuereinheit (11) verbunden ist, und eine Relativverstellung zwischen dem Fahrpedalhebel (5) und einem Bremspedalhebel (4) derart sensiert, daß im Falle einer defektbedingten isolierten Verstellung des Bremspedalhebel (4) der Verstellvorgang unterbrochen wird.5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a plurality of pedal levers (3, 4, 5) are provided as actuating members (2), a travel sensor s being assigned to an accelerator pedal lever (5), which is electrically connected to the control unit ( 11) is connected, and a relative adjustment between the accelerator pedal lever (5) and a brake pedal lever (4) is sensed in such a way that the adjustment process is interrupted in the event of a defective, isolated adjustment of the brake pedal lever (4).
6. Verfahren zum elektromotorischen Verstellen einer Betätigungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß einer elektrischen Steuereinheit (11) ein Schaltsignal zum einschalten einer elektromotorischen Verstellvorrichtung zugeführt wird, und daß der Steuereinheit (11) ferner Signale von Be- tätigungserfassungsmitteln (19,20,21) derart zuführbar sind, daß die Steuereinheit (11) ein die Verstellung unterbrechendes Signal an die elektromotorische Verstellvorrichtung abgibt, oder eine Bestromung der elektromotorischen Verstellvorrichtung unterbricht, wenn ein sicherheitsrelevanter Zustand (Fahrzeugbewegung, Pedalbetätigung) vorliegt. 6. A method for electromotive adjustment of an actuating device, characterized in that an electrical control unit (11) is supplied with a switching signal for switching on an electromotive adjusting device, and that the control unit (11) further signals from actuation detection means (19, 20, 21) in such a way can be supplied that the control unit (11) emits a signal interrupting the adjustment to the electromotive adjusting device, or interrupts the energization of the electromotive adjusting device if a safety-relevant state (vehicle movement, pedal actuation) is present.
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