JP2005505467A

JP2005505467A - 自動車用操作ペダル

Info

Publication number: JP2005505467A
Application number: JP2003536077A
Authority: JP
Inventors: シール・ロータル; シルリング・アンドレアス; ゲアラッハ・ヨハネス; ルツィウス・ラルス
Original assignee: コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2005-02-24
Also published as: DE50205665D1; EP1436180A1; EP1436180B1; WO2003033320A1

Abstract

本発明は、揺動軸（２）によって回転可能に支承され、ペダルストロークを感知するセンサ装置（１０）を備えている、自動車用操作ペダルに関する。センサ装置（１０）はエンコーダ部材（３）と、このエンコーダ部材（３）と協働する少なくとも２個の磁気感知型センサ（４，５，６）とによって形成されている。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、揺動軸によって回転可能に支承され、ペダルストロークを感知するセンサ装置を備えている、自動車用操作ペダルに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような操作ペダルは例えば特許文献１によって知られている。この公知の操作ペダルの場合、センサ装置が定置されたコイル部分とペダルと共に動く金属部分とを備えた誘導式センサとして形成され、コイル部分と金属部分の間の間隔の変更によって、電気的な状態（この電気的な状態から測定値が導き出される）が影響を受ける。
【０００３】
公知のペダルの場合、角度位置を検出するためのセンサ装置はアナログ測定原理で作動する。センサ信号の比較的に低い分解能は不利である。更に、ペダルの高精度の支承が必要である。なぜなら、そうしないと、ペダル支承部の不正確さが測定結果に直接作用するかあるいは急激な測定値変化が生じるからである。他の欠点として、金属の異物によって誘導式センサが故障しやすいことが挙げられる。上記の理由から、公知の操作ペダルは、電気式車両システム、例えば“ブレーキ−バイ−ワイヤ”のタイプのブレーキシステムを制御するための使用には適していない。
【特許文献１】
国際特許出願（ＷＯ）０１／４００３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の根底をなす課題は、センサが高い分解能の測定範囲を有し、それによって非常に正確な測定値を供給する、前述の種類の操作ペダルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は本発明に従い、センサ装置がエンコーダ部材と、このエンコーダ部材と協働する少なくとも２個の磁気感知型センサとによって形成されていることによって解決される。
【０００６】
本発明思想を具体化するために、エンコーダ部材が絶対測定可能な第１の領域と、高分解能の第２の領域とを備え、第１のセンサが絶対値を検出するセンサとして形成され、第２のセンサが増分測定センサとして形成されている。絶対測定式センサを使用することにより、絶対に失われない位置検出が保証され、この位置検出は特に電気機械式に操作可能なブレーキシステムを制御する際に必要不可欠である。
【０００７】
本発明の対象の有利な実施形は請求項３〜１３に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の他の詳細、特徴および効果は、添付の概略図を参照した、２つの実施の形態の次の説明から明らかになる。
【０００９】
図１に示した操作ペダル１は揺動軸２によって、自動車のフットスペース内の図示していない支持部材に支承されている。この場合、操作ペダル１の位置を検出するためのセンサ装置１０が設けられている。図示した実施の形態の場合、このセンサ装置１０は、ブレーキペダル１の固定範囲において揺動軸２上に配置され操作ペダル１に運動学的に連結された円形のエンコーダ部材３と、磁気を感知する３個のセンサ（感知部材、ピックアップ）４，５，６とによって形成されている。センサ４〜６用の概略的に示した給電回路は参照符号９が付けてある。センサ４〜６の電気的な測定値は各々１個の評価ユニット１１，１２，１３に供給される。この場合、評価ユニット１１〜１３の出力信号はバスモジュール１４でバス伝送可能な信号に変換される。エンコーダ部材３は第１の磁気領域７（エンコーダトラック）と、第２の磁気領域８を備えている。この場合、第１の領域７の極の間隔（極の幅）は操作ペダル１の最大調節範囲に一致している。第２の領域８は、並べて配置された複数の磁石セグメントによって形成されている。この磁石セグメントの極間隔は第１の領域７の極間隔と比較して非常に小さい。磁気抵抗センサまたはホールセンサとして形成可能な第１のセンサ４は、操作ペダル１の位置の絶対測定を行い、第１の領域７の比較的に大きな極間隔によって絶対的に持続する（失われない）位置検出を可能にする。同様に磁気抵抗センサとして形成可能な第２のセンサ５は、操作ペダル１のインクリメンタル測定または相対的測定を行い、その出力信号の大きな信号対雑音比に基づいて一層大きな分解能で第２の領域８を表すことができる。第２の領域８に付設され、同様に磁気抵抗センサとして形成された第３のセンサ６は特に、電気操作可能ないわゆる“ブレーキ−バイ−ワイヤ”式ブレーキシステムを作動させる働きをする操作ペダルの場合に使用される。このブレーキシステムの場合、第３のセンサはシステム呼び出し機能（システムアラーム機能）を発揮する。しかし、呼び出しセンサ６の分解能はインクリメンタル測定センサ５の分解能よりもはるかに粗い。そのために、その電流消費は１００ｉＡよりもずっと少ないので、絶えず運転することができる。センサ装置１０の測定結果の高い精度を保証するために、評価ユニット１１〜１３においてセンサ４〜６の電気的な測定量を評価する際に、第１のセンサ４の出力信号が信号調整され、第２のセンサ５の出力信号が補間されると特に有利である。最後に述べた手段によって、第２の領域８の最大限の分解能が達成される。
【００１０】
本発明によるペダル装置の、図２に示した第２の実施の形態の場合、エンコーダ部材が帯状に形成されている。この場合、エンコーダ部材の磁気的な領域、すなわちエンコーダトラック７，８が前後に並べて配置されている。センサ４〜６の位置が磁気的な領域７，８の上記の配置構造に適合している。その際、エンコーダ部材は、操作ペダル１の振動運動がエンコーダ部材の並進運動に変換されるように、操作ペダル１に連結されている。センサ信号の評価または処理は、第１の実施の形態に関連して説明した方法で行われる。
【００１１】
図３に示したエンコーダ部材３の実施の形態も帯状に形成されている。このエンコーダ部材の磁気領域すなわちエンコーダトラック７，８は並べて配置されている。
【００１２】
本発明の範囲内において、多数の変形が可能である。例えば制動灯スイッチ機能を実現することができる。そのために、第３のセンサ６の第１の切換えパルスが使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による操作ペダルの第１の実施の形態の側面図である。
【図２】本発明による操作ペダルの第２の実施の形態の側面図である。
【図３】エンコーダ部材の他の実施の形態を示す概略図である。

Claims

揺動軸によって回転可能に支承され、ペダルストロークを感知するセンサ装置を備えている、自動車用操作ペダルにおいて、センサ装置（１０）がエンコーダ部材（３）と、このエンコーダ部材（３）と協働する少なくとも２個の磁気感知型センサ（４，５，６）とによって形成されていることを特徴とする操作ペダル。
エンコーダ部材（３）が絶対測定可能な第１の領域（７）と、高分解能の第２の領域（８）とを備え、第１のセンサ（４）が絶対値を検出するセンサとして形成され、第２のセンサ（５）が増分測定センサとして形成されていることを特徴とする、請求項１記載の操作ペダル。
エンコーダ部材（３）が円形または部分円状に形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載の操作ペダル。
エンコーダ部材（３）が帯状に形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載の操作ペダル。
エンコーダ部材（３）の磁気領域（７，８）が前後に並べて配置されていることを特徴とする、請求項４記載の操作ペダル。
エンコーダ部材（３）の磁気領域（７，８）が横に並べて配置されていることを特徴とする、請求項４記載の操作ペダル。
センサ（４，５，６）が磁気抵抗センサとして形成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の操作ペダル。
エンコーダ部材（３）がブレーキペダル（１）に連結され一方、センサ（４，５，６）が好ましくは揺動軸（２）を支承する働きをする固定された支持部材に取付けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載の操作ペダル。
エンコーダ部材（３）がブレーキペダル（１）に形状拘束的に連結されていることを特徴とする、請求項８記載の操作ペダル。
第１の領域（７）が達成可能な最大ペダルストロークに一致する第１の極幅（極間隔）を有することを特徴とする、請求項２〜９のいずれか一つに記載の操作ペダル。
第２の領域（８）が第１の極幅よりもはるかに小さな第２の極幅（極間隔）を有することを特徴とする、請求項２〜１０のいずれか一つに記載の操作ペダル。
第１のセンサ（４）の電気的な測定値が信号調整されることを特徴とする、請求項２〜１１のいずれか一つに記載の操作ペダル。
第２のセンサ（５）の電気的な測定値が補間されることを特徴とする、請求項２〜１２のいずれか一つに記載の操作ペダル。
操作ペダルが“ブレーキ−バイ−ワイヤ”タイプのブレーキシステムを制御するために使用され、第２の領域（８）と協働する第３のセンサ（６）がブレーキシステムを作動させるために設けられていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の操作ペダル。
第１と第３のセンサ（４，６）がホールセンサとして形成されていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の操作ペダル。
第３のセンサ（６）がウィーガンド線として形成されていることを特徴とする、請求項１５記載の操作ペダル。