EP1273989A1 - Fahrpedaleinrichtung zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges - Google Patents

Fahrpedaleinrichtung zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges Download PDF

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EP1273989A1
EP1273989A1 EP02014601A EP02014601A EP1273989A1 EP 1273989 A1 EP1273989 A1 EP 1273989A1 EP 02014601 A EP02014601 A EP 02014601A EP 02014601 A EP02014601 A EP 02014601A EP 1273989 A1 EP1273989 A1 EP 1273989A1
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accelerator pedal
pedal device
sensor
connecting element
plate
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
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    • G—PHYSICS
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    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce

Definitions

  • the invention relates to an accelerator pedal device for adjusting the Driving speed of a vehicle, with an accelerator pedal plate, with at least a spring, which exerts a restoring force on the accelerator pedal plate, with a Connecting element which transmits the movement of the accelerator pedal plate to the spring, with at least one sensor, one of the operation of the accelerator pedal plate generates dependent signal, and a friction element for generating a Force hysteresis when operating the accelerator pedal plate.
  • Such accelerator pedal device is known from German patent DE 44 07 005 C1 known.
  • the known device is to be improved so that the Accelerator pedal and in particular the accelerator pedal a compact and has a slimmer design.
  • the sensor is a linear Position sensor is that the connecting element by a, preferably at right angles, Angled Anformung is guided on the housing and that the Connecting element deflects the movement of the accelerator pedal plate.
  • An advantage of the accelerator pedal device according to the invention is that these from a relatively small number of parts and thus particularly cost can be produced.
  • a linear sensor together with a Connecting element which is the direction of the accelerator pedal movement about deflects at right angles, a particularly small-sized embodiment is possible, so that the accelerator pedal device according to the invention even in particularly narrow Space can be used.
  • a particular advantage of the accelerator pedal device according to the invention is that it can be designed as a ready preassembled module, the particular easy way to be installed in a vehicle.
  • the electrical connections between the accelerator pedal device and the vehicle engine via a in the housing of the accelerator pedal device make inserted connector.
  • the connecting element can advantageously by a flexible band or a flexible Be formed rod or, in a multi-part design, a flexible band or have a flexible rod.
  • the connecting element can also be off consist of several rigid, elements which are rotatably arranged against each other.
  • the connecting element can be designed as a link chain.
  • the flexible band or the flexible rod is a friction element forms, which at an arcuate portion of the angled Anformung rests against the housing, and so together with the return spring a force hysteresis Generated to give the subjective impression of the operation of the accelerator pedal the impression the operation of an accelerator pedal with a mechanical power transmission, for Example by means of a cable to a spring-loaded throttle, similar to do.
  • Helical compression springs have by a high bias the Advantage that they even after a break still have enough restoring force to to move the accelerator pedal plate in the neutral position, so that the reliability the accelerator pedal device is still given.
  • the Restoring force can be produced advantageously by a plurality of helical compression springs, which are arranged in particular parallel axis to each other. Through this Measure a redundancy is created, the most secure operation ensures the accelerator pedal device.
  • the linear displacement sensor can be used as a potentiometer and, for reasons of redundancy advantageous to be designed as a multi-lane potentiometer.
  • the displacement sensor is particularly advantageous to use as a non-contact sensor, for. B. as form inductive or magnetoresistive sensor, since such a sensor is subjected to virtually no wear.
  • the housing of the accelerator pedal device advantageously a molded-on recording for a kickdown element.
  • FIG. 1 shows a longitudinal sectional drawing of an accelerator pedal device according to the invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view through the housing of the accelerator pedal device.
  • FIG. 1 shows a section through an accelerator pedal device according to the invention.
  • This consists of an accelerator pedal plate (1) which is movable to a housing (2) is articulated. This is connected to the accelerator pedal plate (1) via a joint Connecting element (4), which consists of two rigid, rotatably mounted plungers (4a, 4b) and a flexibly formed friction element (5).
  • the connecting element (4) is angled approximately at right angles Forming (3) of the housing (2) out, wherein the flexible friction element (5) on a Friction surface (6) on the inside of an arcuate portion (7) of the Anformung (3) is present.
  • the connecting element (4) within the rectangular Anformung (3) directs the Movement of the accelerator pedal plate (1) by about 90 ° and actuates one within the Housing arranged cylinder (11), which in a movement of the Accelerator pedal plate (1) a not-shown package of helical compression springs (8) acted upon by the actuating force of the accelerator pedal plate (1).
  • the force applied to the accelerator pedal plate (1) is conducted via the plunger (4a) to the friction element (5), wherein the plunger (4a) presses the friction element (5) against the friction surface (6).
  • a second plunger (4b) is rotatably mounted. This transmits via the cylinder (11), the actuating force of the accelerator pedal on the coil spring assembly (8).
  • the arrangement of the sensor on the accelerator pedal device clarifies the figure 2, which shows a sectional view through the housing (2) in the region of the spring assembly.
  • the part of the housing in which the cylinder (11) is arranged is closed by a housing cover (12).
  • a sensor printed circuit board (13) Connected to the outside of the housing cover (12) is a sensor printed circuit board (13), which has a, preferably non-contact and a redundant measuring signal generating sensor.
  • the sensor circuit board (13) is enclosed by a sensor cover (14).
  • the on the sensor printed circuit board arranged sensor registers the positioning of the cylinder (11) relative to the housing.
  • To detect the start or end position of the Accelerator pedal plate can also be provided additional limit switch.

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Abstract

Beschrieben wird eine Fahrpedaleinrichtung zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges, mit einer Fahrpedalplatte (1), mit mindestens einer Feder (8), die eine Rückstellkraft auf die Fahrpedalplatte (1) ausübt, mit einem Verbindungselement (4), die die Bewegung der Fahrpedalplatte (1) auf die Feder (8) überträgt, mit zumindest einem Sensor (13), der ein von der Betätigung der Fahrpedalplatte (1) abhängiges Signal erzeugt, und einem Reibelement (5) zur Erzeugung einer Krafthysterese bei Betätigung der Fahrpedalplatte (1), wobei der Sensor (13) ein linearer Wegsensor ist und wobei das Verbindungselement (4) durch eine, vorzugsweise rechtwinklig, abgewinkelte Anformung an dem Gehäuse (7) geführt ist und das Verbindungselement (5) die Bewegung der Fahrpedalplatte (1) umlenkt.
Die erfindungsgemäße Fahrpedaleinrichtung zeichnet sich durch eine besonders kompakte und schlanke Bauform aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrpedaleinrichtung zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges, mit einer Fahrpedalplatte, mit mindestens einer Feder, die eine Rückstellkraft auf die Fahrpedalplatte ausübt, mit einem Verbindungselement, die die Bewegung der Fahrpedalplatte auf die Feder überträgt, mit zumindest einem Sensor, der ein von der Betätigung der Fahrpedalplatte abhängiges Signal erzeugt, und einem Reibelement zur Erzeugung einer Krafthysterese bei Betätigung der Fahrpedalplatte.
Eine solche Fahrpedaleinrichtung ist aus der deutschen Patentschrift DE 44 07 005 C1 bekannt. Die bekannte Einrichtung soll dahingehend verbessert werden, daß der Fahrpedalgeber und insbesondere der Fahrpedalgeber eine kompaktere und schlankere Bauform aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sensor ein linearer Wegsensor ist, daß das Verbindungselement durch eine, vorzugsweise rechtwinklig, abgewinkelte Anformung an dem Gehäuse geführt ist und daß das Verbindungselement die Bewegung der Fahrpedalplatte umlenkt.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Fahrpedaleinrichtung ist, daß diese aus einer relativ geringen Anzahl von Teilen besteht und damit besonders kostengünstig herstellbar ist. Durch die Verwendung eines Linearsensors zusammen mit einem Verbindungselement, welches die Richtung der Fahrpedalbewegung etwa rechtwinklig umlenkt, wird eine besonders kleinbauende Ausführungsform möglich, so daß die erfindungsgemäße Fahrpedaleinrichtung auch bei besonders engen Platzverhältnissen verwendet werden kann.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Fahrpedaleinrichtung besteht darin, daß sie als fertig vormontierbare Baugruppe ausgeführt sein kann, die auf besonders einfache Weise in ein Fahrzeug eingebaut werden kann. Zu diesem Zweck ist es auch vorteilhaft, die elektrischen Verbindungen zwischen der Fahrpedaleinrichtung und dem Fahrzeugmotor über einen in das Gehäuse der Fahrpedaleinrichtung eingebrachten Steckverbinder herzustellen.
Das Verbindungselement kann vorteilhaft durch ein flexibles Band oder eine flexible Stange ausgebildet sein oder, bei einer mehrteiligen Ausführung, ein flexibles Band oder eine flexible Stange aufweisen. Das Verbindungselement kann aber auch aus mehrerer starren, Elementen bestehen, die gegeneinander drehbar angeordnet sind. Insbesondere kann das Verbindungselement als eine Gliederkette ausgeführt sein.
Vorteilhaft ist, wenn das flexibles Band oder die flexible Stange ein Reibelement ausbildet, welches an einem bogenförmigen Abschnitt der abgewinkelten Anformung am Gehäuse anliegt, und so zusammen mit der Rückstellfeder eine Krafthysterese erzeugt, um den subjektiven Eindruck der Betätigung des Fahrpedals dem Eindruck der Betätigung eines Fahrpedals mit einer mechanischen Kraftübertragung, zum Beispiel mittels eines Seilzugs auf eine federbelastete Drosselklappe, ähnlich zu machen.
Vorteilhaft ist auch, als Rückstellfedern eine oder mehrere Schraubendruckfedern vorzusehen. Schraubendruckfedern haben durch eine hohe Vorspannung den Vorteil, daß sie selbst nach einem Bruch noch genügend Rückstellkraft besitzen, um die Fahrpedalplatte in die Leerlaufstellung zu bewegen, so daß die Betriebssicherheit der Fahrpedaleinrichtung weiterhin gegeben ist. In diesem Zusammenhang kann die Rückstellkraft vorteilhaft auch durch mehrere Schraubendruckfedern erzeugt werden, die insbesondere parallelachsig zueinander angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird eine Redundanz geschaffen, die einen besonders sicheren Betrieb der Fahrpedaleinrichtung sicherstellt.
Der lineare Wegsensor kann als Potentiometer und, aus Gründen der Redundanz vorteilhaft, als mehrbahniges Potentiometer ausgebildet sein.
Besonders vorteilhaft ist es, den Wegsensor als berührungslosen Sensor, z. B. als induktiven oder magnetoresistiven Sensor auszubilden, da ein solcher Sensor praktisch keinem Verschleiß unterworfen ist.
Zur Verwendung der Fahrpedaleinrichtung in Fahrzeugen mit einem automatischen Getriebe kann das Gehäuse der Fahrpedaleinrichtung vorteilhafterweise eine angeformte Aufnahme für ein Kickdown-Element aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrpedaleinrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und soll im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden:
Es zeigen
Figur 1 eine Längsschnittzeichnung einer erfindungsgemäßen Fahrpedaleinrichtung, Figur 2 eine Querschnittzeichnung durch das Gehäuse der Fahrpedaleinrichtung.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Fahrpedaleinrichtung. Diese besteht aus einer Fahrpedalplatte (1), die beweglich an ein Gehäuse (2) angelenkt ist. Mit der Fahrpedalplatte (1) über ein Gelenk verbunden ist das Verbindungselement (4), welches aus zwei starren, drehbar gelagerten Stößeln (4a, 4b) und einem flexibel ausgebildeten Reibelement (5) besteht.
Das Verbindungselement (4) ist durch eine in etwa rechtwinklig abgewinkelte Anformung (3) des Gehäuses (2) geführt, wobei das flexible Reibelement (5) an einer Reibfläche (6) an der Innenseite eines bogenförmigen Abschnitts (7) der Anformung (3) anliegt.
Das Verbindungselement (4) innerhalb der rechtwinkligen Anformung (3) lenkt die Bewegung der Fahrpedalplatte (1) um ca. 90° um und betätigt einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Zylinder (11), welcher bei einer Bewegung der Fahrpedalplatte (1) ein nicht näher dargestelltes Paket von Schraubendruckfedern (8) mit der Betätigungskraft der Fahrpedalplatte (1) beaufschlagt .
Die auf die Fahrpedalplatte (1) eingeleitete Kraft wird über den Stößel (4a) auf das Reibelement (5) geleitet, wobei der Stößel (4a) das Reibelement (5) gegen die Reibfläche (6) preßt. Am anderen Ende des Reibelements (5) ist ein zweiter Stößel (4b) drehbar befestigt. Dieser überträgt über den Zylinder (11) die Betätigungskraft des Fahrpedals auf das Schraubenfedernpaket (8).
Die Anordnung des Sensors an der Fahrpedaleinrichtung verdeutlicht die Figur 2, welche eine Schnittzeichnung durch das Gehäuse (2) im Bereich des Federpaketes zeigt. Der Teil des Gehäuses, in welchem der Zylinder (11) angeordnet ist, ist durch einen Gehäusedeckel (12) abgeschlossen. Mit der Außenseite des Gehäusedeckels (12) verbunden ist eine Sensorleiterplatte (13), die einen, vorzugsweise berührungslosen und ein redundantes Meßsignal erzeugenden Sensor aufweist.
Die Sensorleiterplatte (13) ist durch einen Sensordeckel (14) umschlossen. Der auf der Sensorleiterplatte angeordnete Sensor registriert die Positionierung des Zylinders (11) relativ zum Gehäuse. Zu Erkennung der Anfangs- oder Endlagenposition der Fahrpedalplatte können auch zusätzliche Endschalter vorgesehen werden. Weiterhin erscheint es für Fahrzeuge mit automatischem Getriebe sinnvoll ein Kickdown-Element (10) hinzuzufügen, so daß der Fahrer anhand der Kraftcharakteristik des Fahrpedals das Erreichen der Kickdown-Stellung der Fahrpedalplatte erkennen kann.
Bezugszeichen
1
Fahrpedalplatte
2
Gehäuse
3
Anformung
4
Verbindungselement
4a, 4b
starre, drehbar gelagerten Elemente (Stößel)
5
Reibelement
6
Reibfläche
7
bogenförmiger Abschnitt
8
Schraubendruckfedern
9
angeformte Aufnahme
10
Kickdown-Element
11
Zylinder
12
Gehäusedeckel
13
Sensorleiterplatte
14
Sensordeckel

Claims (14)

  1. Fahrpedaleinrichtung zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges, mit einer Fahrpedalplatte, mit mindestens einer Feder, die eine Rückstellkraft auf die Fahrpedalplatte ausübt, mit einem Verbindungselement, die die Bewegung der Fahrpedalplatte auf die Feder überträgt, mit zumindest einem Sensor, der ein von der Betätigung der Fahrpedalplatte abhängiges Signal erzeugt, und einem Reibelement zur Erzeugung einer Krafthysterese bei Betätigung der Fahrpedalplatte,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein linearer Wegsensor ist, daß das Verbindungselement (4) durch eine, vorzugsweise rechtwinklig, abgewinkelte Anformung (3) an dem Gehäuse (2) geführt ist und daß das Verbindungselement (4) die Bewegung der Fahrpedalplatte (1) umlenkt.
  2. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) ein flexibles Band oder eine flexible Stange aufweist.
  3. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flexibles Band oder die flexible Stange ein Reibelement (5) ausbildet, welches an einem bogenförmigen Abschnitt (7) der abgewinkelten Anformung (3) am Gehäuse (2) anliegt.
  4. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement mehrere starre, drehbar gelagerten Elemente (4a, 4b) aufweist.
  5. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement als Gliederkette ausgeführt ist.
  6. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als Schraubendruckfeder ausgebildet ist.
  7. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schraubendruckfedern (8) vorgesehen sind.
  8. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als Potentiometer ausgebildet ist.
  9. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als mehrbahniges Potentiometer ausgebildet ist.
  10. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als berührungsloser Sensor ausgebildet ist.
  11. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein induktiver Sensor ist.
  12. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein magnetoresistiver Sensor ist.
  13. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Fahrpedaleinrichtung eine Baueinheit bildet.
  14. Fahrpedaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) der Fahrpedaleinrichtung eine angeformte Aufnahme (9) für ein Kickdown-Element (10) aufweist.
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