CN107110667A - 具有收敛的或发散的振荡回路信号的电信号输入装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的电信号输入装置,用于产生代表操纵机构的操纵度的操纵信号,该电信号输入装置至少包括如下特征:所述操纵机构;设置在壳体(4)中的感应式传感器装置,该传感器装置带有包括至少一个被交流电流过的电磁线圈(12a、12b)的电磁线圈装置(42)、至少一个在壳体(4)中可动支承的能伸进和伸出所述至少一个电磁线圈(12a、12b)的伸进体(6)以及与所述至少一个电磁线圈(12a、12b)处于电接触的分析评价电子装置(14),其中,所述至少一个电磁线圈(12a、12b)的电感(L)根据伸进体(6)到所述至少一个电磁线圈(12a、12b)中的伸进深度改变,所述至少一个伸进体(6)与所述操纵机构处于作用连接,使得伸进体(6)到所述至少一个电磁线圈(12a、12b)中的伸进深度取决于操纵机构的操纵度。本发明规定:设有至少两个彼此同轴地依次相继设置的电磁线圈(12a、12b),使得在从代表未操纵的初始位置出发向代表一定操纵度的操纵位置操纵所述操纵机构时,所述至少一个伸进体(65)从一个电磁线圈(12a)至少部分地伸出并且至少部分地伸进沿轴向邻接于所述一个电磁线圈(12a)的电磁线圈(12b)中,并且所述电磁线圈(12a、12b)中的至少两个电磁线圈分别连接到一个自己的分别提供自己的振荡回路信号(26a、26b)的振荡回路(18a、18b)中;所述至少两个振荡回路(18a、18b)和/或所述至少一个伸进体(6)构成为使得随着操纵机构的操纵度的改变,其中一个振荡回路(18a、18b)的振荡回路信号(26a、26b)相对于另一个振荡回路(18a、18b)的振荡回路信号(26a、26b)发散或收敛,分析评价电子装置(14)基于所述至少两个振荡回路(18a、18b)的振荡回路信号(26a、26b)产生操纵信号。

Description

具有收敛的或发散的振荡回路信号的电信号输入装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于车辆的电信号输入装置,用于产生代表操纵机构的操纵度的操纵信号,该电信号输入装置至少包括如下特征:所述操纵机构;设置在壳体中的感应式传感器装置,该传感器装置带有包括至少一个被交流电流过的电磁线圈的电磁线圈装置、至少一个在壳体中可动支承的能伸进和伸出所述至少一个电磁线圈的伸进体以及与所述至少一个电磁线圈处于电接触的分析评价电子装置,其中,所述至少一个电磁线圈的电感根据伸进体到所述至少一个电磁线圈中的伸进深度改变,所述至少一个伸进体与所述操纵机构处于作用连接,使得伸进体到所述至少一个电磁线圈中的伸进深度取决于操纵机构的操纵度。
背景技术
因此如果操纵了操纵机构,则伸进体伸进所述至少一个交流电流过的电磁线圈中。通过伸进体伸进所述至少一个电磁线圈中,该电磁线圈的电感改变,由该电感改变能推断出伸进体的位置和因而能推断出操纵机构的位置。所述至少一个电磁线圈的电感通过在一个振荡回路中的谐振频率失调来测量。失调和因而在电磁线圈上改变的电压降便是对于操纵机构的位置的度量并且电压变化便是对于操纵所述操纵机构所用的操纵速度的度量。
这样的在那里构成为行车制动踏板装置的包括脚制动踏板作为操纵机构的电信号输入装置例如由DE 198 52 399 A1的图4已知。在这样的行车制动踏板装置中起决定作用的是,操纵信号尽可能精确地与经由脚制动踏板的操纵度预定的制动要求一致并且该操纵信号与操纵度线性相关。
发明内容
本发明的目的在于,这样进一步改进开头所述类型的信号输入装置,使得被控制输出的操纵信号尽可能精确地相应于操纵机构的操纵度。特别是,干扰影响因素对操纵信号的影响应该尽可能小。
按照本发明,所述目的通过权利要求1的特征来实现。
本发明的公开内容
按照本发明规定:设有至少两个彼此同轴地依次相继设置的电磁线圈,使得在从代表未操纵的初始位置出发向代表一定操纵度的操纵位置操纵所述操纵机构时,所述至少一个伸进体从一个电磁线圈至少部分地伸出并且至少部分地伸进沿轴向邻接于所述一个电磁线圈的电磁线圈中,并且所述电磁线圈中的至少两个电磁线圈分别连接到一个自己的分别提供自己的振荡回路信号的振荡回路中;所述至少两个振荡回路和/或所述至少一个伸进体构成为,使得随着操纵机构的操纵度的改变,一个振荡回路的振荡回路信号相对于另一个振荡回路的振荡回路信号发散或收敛,其中,分析评价电子装置基于所述至少两个振荡回路的振荡回路信号产生操纵信号。
由两个振动回路信号在图表中(在该图表中例如相对于操纵机构的操纵度如操纵行程或操纵角度标出这些振荡回路信号)的收敛或发散的曲线分布决定地,特别是在代表未操纵的初始位置直至代表最大操纵的终端位置之间,可以消除与对操纵机构的操纵增大或减小同方向地作用到振荡回路信号或操纵信号上的干扰影响。因为操纵信号基于两个收敛的或发散的振荡回路信号形成。
通过在从属权利要求中列出的措施,在权利要求1中给出的本发明的有利的进一步改进方案和改善方案是可能的。
特别优选地,所述至少两个振荡回路和/或所述至少一个伸进体附加地构成为,使得各所述振荡回路的振荡回路信号没有重叠或没有交叉。没有重叠或没有交叉意味着,在图表中关于操纵机构的操纵度如操纵行程或操纵角度标出的振荡回路信号不相互重叠或交叉。于是在分析评价时排除了两个振荡回路信号的混淆。
所述至少两个振荡回路的振荡回路信号的发散的或收敛的和/或没有重叠或没有交叉的曲线分布优选根据如下参数中的至少一个参数得到:电磁线圈上的匝数、电磁线圈上的线匝的线匝层数、电磁线圈的线圈金属线的长度、振荡回路的电容器的电容、电磁线圈的直径、电磁线圈的轴向长度、所述至少一个伸进体的轮廓或者横截面走势。
换言之,上述涉及所述至少两个电磁线圈的参数中的至少一个参数在所述至少两个电磁线圈中实施成不同的,使得得到振荡回路信号的发散或收敛的和/或没有重叠或没有交叉的曲线分布的所希望的特性。附加地或替代地,伸进体的几何结构也可以相应地构造,例如通过关于伸进体的伸进或伸出行程的相应的横截面走势。
如在现有技术中那样,振荡回路包含至少一个电容(如电容器)和至少一个电磁线圈。所述至少两个振荡回路的振荡回路信号便基于有关电磁线圈的由于伸进体的运动而改变的电感L和/或基于有关振荡回路的由此改变的频率f。在此,伸进体可以是导电的和/或铁磁性的,视该伸进体是应加强、还是应削弱由电磁线圈产生的磁场而定。
按照一种进一步改进方案,分析评价电子装置具有至少两个微处理器,其中,每个振荡回路配置有一个自己的微处理器,该微处理器分析评价有关的振荡回路信号。对于一个微处理器失效的情况便存在冗余。替代地,两个振荡回路的两个振荡回路信号也可以由分析评价电子装置的仅仅一个唯一的微处理器来分析评价。
特别优选地,伸进体具有基本上(旋转)对称的外表面,其远离另一电磁线圈指向的端部的边缘根据倒棱的方式构成。倒棱在这方面意味着,端部的边缘在横截面内观察具有斜面。
因为伸进体的在信号输入装置的例如使用位置(在该使用位置中,电磁线圈的中轴线基本上竖直设置,并且其中一个电磁线圈是上方电磁线圈、而另一个电磁线圈是下方电磁线圈)中观察位于上方的边缘在开始操纵所述操纵机构时便伸进上方的所述一个电磁线圈中,包含所述一个电磁线圈的振荡回路的特性曲线(操纵度-振荡回路信号)在特性曲线的开始或开端的区域内被线性化。与此相对地,包括所述另一个电磁线圈的振荡回路的特性曲线基本上不受影响,因为伸进体的上方端部即使在最大地操纵所述操纵机构时也不伸进所述另一个电磁线圈中。
按照一种进一步改进方案,有助于振荡回路信号的特性曲线线性化的是,参照上述的使用位置,在操纵机构的初始位置中,伸进体的根据倒棱的方式构成的上方的边缘至少部分地设置在上方电磁线圈的上方端部之下,并且伸进体的下方端部设置在上方电磁线圈的下方端部之下、但在下方电磁线圈的上方端部之上。此外,在操纵机构的代表最大操纵度的操纵位置中,伸进体的根据倒棱的方式构成的上方的边缘至少部分地设置在上方电磁线圈的下方端部之上,并且伸进体的下方端部设置在下方电磁线圈的下方端部之上。
优选地,分析评价电子装置具有至少两个微处理器,其中,每个振荡回路配置有一个自己的微处理器,该微处理器分析评价相配的振荡回路信号或者所有振荡回路的振荡回路信号。
为了实现相对于电磁场的屏蔽,壳体以及特别是用于分析评价电子装置的自己的电子装置壳体优选由导电材料例如由铝制成。
电磁线圈例如卷绕在电磁线圈装置的至少一个线圈体上,其中,所述至少一个线圈体由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、由PPS(聚苯硫醚)或由POM(聚甲醛)制成。这些材料具有小的吸水趋势,这能避免会导致信号改变的由潮湿引起的寄生电容。
按照一种进一步改进方案,包括电磁线圈和电磁线圈体的所述电磁线圈装置沿轴向设置在至少沿轴向对伸进体导向的导向体和壳体区段之间,在所述电磁线圈装置和导向体或壳体区段之间设置有沿轴向起作用的弹簧装置,该弹簧装置由顺磁材料制成。弹簧装置便一方面对电磁线圈装置施加一定的预紧力,例如以便补偿轴向公差。但另一方面,弹簧装置也相对于外界(干扰)磁场屏蔽电磁线圈装置。
特别优选地,伸进体至少部分地由在壳体中并且特别是通过导向体导向的挺杆形成,该挺杆由所述操纵机构直接或间接操纵。挺杆便形成至少部分地伸进线圈开口中的伸进体,该伸进体连同卷绕到线圈体上的电磁线圈影响其电感作为测量原理。
相当特别优选地,按照本发明的电信号输入装置是车辆的电子气动式制动装置或电力式制动装置的行车踏板制动装置的一部分。在那里,电信号输入装置便构成纯电力式或电子气动式行车踏板制动装置的电通道,该行车踏板制动装置也称为脚制动模块(FBM)。
在纯电力式行车制动装置中,由按照本发明的电信号输入装置形成的电通道便根据对作为操纵机构的行车制动踏板的操纵产生用于至少一个制动电路的行车制动要求电信号,该行车制动要求电信号被控制输入到电子制动控制器中,该电子制动控制器根据行车制动要求信号产生用于电制动执行器的调整指令。
然而,在电子气动式行车制动装置中存在优先的电子气动行车制动回路,该电子气动行车制动回路配置有行车制动踏板装置或脚制动模块(FBM)的电通道,这就是说,随着对行车制动踏板的操纵,设置在行车制动踏板装置中的感应式传感器装置连同分析评价电子装置一起产生行车制动要求电信号,该行车制动要求电信号被控制输入到电子制动控制器中,以便通过相应地操控电磁阀或调压模块将与行车制动要求信号相应的气动制动压力控制输入到气动式行车制动缸中。与此并行地,对行车制动踏板的操纵引起与该行车制动踏板连接的挺杆(优选该挺杆的至少一个区段形成伸进体)经由压力弹簧装置操纵阀活塞,该阀活塞又控制行车制动踏板装置的双座阀,以便在行车制动踏板装置的至少一个气动通道内产生与制动要求相应的气动控制压力,当优先的电子气动行车制动回路由于缺陷而失效时,该控制压力便在下级的纯气动行车制动回路中在制动缸内形成制动压力。
因此,本发明也包括一种车辆的电子气动式车辆装置或电力式车辆装置,其包括上述的电信号输入装置,以及本发明也包括一种车辆,该车辆包括这样的电子气动式或电力式制动装置。
替代地,电信号输入装置也可以是具有油门踏板的油门踏板装置的或具有离合器踏板的离合器踏板装置的一部分,其中,相应踏板的操纵度便借助电信号输入装置来测量。
例如,所述车辆装置是具有手或脚操作装置作为信号输入装置以及具有脚踏板或手操纵机构作为操纵机构的停车制动装置、具有离合器踏板操作装置作为信号输入装置以及具有离合器脚踏板作为操纵机构的离合器装置、或者具有油门踏板操作装置作为信号输入装置以及具有油门脚踏板作为操纵机构的油门踏板装置。
附图说明
下面依据实施例参照附图更详细地描述本发明。其中:
图1示出行车制动踏板装置的上部分的纵剖视图,该行车制动踏板装置包括按照本发明的电信号输入装置的一种优选实施方式;
图2示出图1中的实施方式的一部分的示意的纵剖视图;
图3示出图2的行车制动踏板装置的行驶位置;
图4示出图2的行车制动踏板装置的最大制动位置;
图5示出具有按照本发明的电信号输入装置的所属分析评价电子装置的两个振荡回路的框图;
图6示出关于制动踏板的操纵行程标出图5中的其中一个振荡回路的振荡回路信号和另一振荡回路的振荡回路信号的图表。
具体实施方式
电子气动式行车制动踏板装置1的或电子气动式行车制动阀或者说脚踏板模块的在图1至图4中示出的上部分是商用车的电子气动式制动装置的组成部分并且包括按照本发明的电信号输入装置的一种优选实施方式。电子气动式行车制动装置例如具有一个制动电路和两个气动行车制动回路。
此外,行车制动踏板装置1包括一个被未示出的行程制动踏板操纵的在壳体4中沿轴向可动的挺杆6。挺杆6具有一个挺杆衬8,一个螺旋压力弹簧装置9在一个端侧支撑在该挺杆衬上,该螺旋压力弹簧装置例如包括两个平行并且同轴地设置的螺旋弹簧、即一个例如外部的第一螺旋弹簧5和一个例如内部的第二螺旋弹簧7,该螺旋压力弹簧装置在另一端侧支撑在一个阀活塞10上。挺杆6例如由导电的顺磁材料、例如由铝制成。替代地,挺杆6也可以由软磁材料或铁磁材料制成。此外,螺旋弹簧装置9的螺旋弹簧5、7优选由顺磁材料制成。
挺杆6优选在阀活塞10上沿轴向可动地被引导,例如通过挺杆衬8滑动地包围阀活塞10的阀衬16。在外部的螺旋弹簧5和阀活塞10之间可以设置有可更换的间隔元件29。
阀活塞10经由在图1中仅部分可见的第三螺旋弹簧28支撑在壳体4上。此外,阀活塞10以其背离螺旋弹簧装置9指向的活塞面界定一工作腔30,该工作腔经由壳体4的工作接头而与通向气动式车轮制动缸的制动压力管路连接。
阀活塞10按已知的方式操纵在这里出于比例原因不再示出的双座阀,以便将工作接头或工作腔或者与排气装置(行驶位置)或者与储备接头(制动位置)连接,在该储备接头上连接有通向压缩空气储备的储备压力管路。工作接头经由气动行车制动回路的气动压力管路而与调压模块的气动接头处于连接,该气动压力管路将气动行车制动回路经由集成的备份电磁阀继续拖接(Schleifen)到气动式行车制动缸上。因此,工作腔根据双座阀的操纵状态而或者与排气装置连接或者与压缩空气储备连接。
此外,形成无接触式工作的感应式传感器装置一部分的电磁线圈装置42以一个线圈体44以及多个卷绕到线圈体44上的并且这里例如沿轴向依次相继设置的感应式电磁线圈12a、12b在壳体4中沿轴向设置在挺杆6的挺杆衬8的区域内。电磁线圈12a、12b与设置在电子装置壳体32中的分析评价电子装置14导电地连接,该分析评价电子装置用法兰在一个周向区段上连接在壳体4上。分析评价电子装置14的元件设置在一个电路板34上,该电路板在电子装置壳体32的装入状态下例如平行于行车制动踏板装置1的中轴线36。特别是,电路板34的板平面平行于壳体4的中轴线36设置。电路板34便沿切向设置在壳体4上。
线圈体44连同电磁线圈12a、12b特别是环形地包围挺杆6和特别是该挺杆的挺杆衬8和螺旋弹簧装置9,并且在此位置固定地设置在壳体4之内。电磁线圈12a、12b由此能与分析评价电子装置14电连接,而这样的连接本身不遭受位置变化。
用于挺杆6的上部止挡可以通过导向体38形成,该导向体在壳体4中保持在头部侧并且挺杆6在该导向体的中央通孔40中被密封地导向。挺杆6在导向体38的通孔40中的轴向导向也可以通过防扭转装置来补充、例如借助细齿轮廓,从而挺杆6相对于导向体38的周向位置被限定。
在此,壳体4、挺杆6、螺旋弹簧装置9、阀活塞10、电磁线圈12a、12b和导向体38基本上(亦即必要时带有由设计结构决定地局部不同的成型部,例如由电子装置壳体32决定地)同轴于中轴线36设置。
挺杆6的上终端位置(在该上终端位置中该挺杆挡靠在导向体38上)便标记行车制动器缓解的行驶或初始位置,其中阀活塞10从双座阀的在壳体4中沿轴向导向的阀体2抬起并且压缩空气由此能从工作接头经由工作腔流入到排气装置中,这实现了对气动行车制动回路的排气。电磁线圈12a、12b在此产生相应的(零位)行车制动要求电信号,该行车制动要求电信号被分析评价电子装置14分析评价。
如果驾驶员然后从该行驶位置出发用脚操纵行车制动板,则挺杆6由此沿轴向向下运动。在起始行程范围内,该运动仅仅由第一螺旋弹簧5传递到阀活塞10上。当此后越过该起始行程时,挺杆6贴靠在第二螺旋弹簧7上,由此现在第二螺旋弹簧7也将操纵力传递到阀活塞10上。
因为阀活塞10经由第三螺旋弹簧28支撑在壳体4上,所以螺旋弹簧装置9的这两个螺旋弹簧5、7被压缩了一段压缩行程,如根据图1可容易想到。
当挺杆6的挺杆衬8基于对行车制动板的操纵而沿轴向方向从上方观察从第一电磁线圈12a部分地伸出并且部分地伸进第二电磁线圈12b中时(图3、图4),感应式电磁线圈12a、12b便可以改变其电感L,这能由分析评价电子装置14检测,该分析评价电子装置便借助集成在电路板34上的电路从电磁线圈12a、12b的改变的电感L形成与挺杆6的轴向运动成比例的行车制动要求电信号。特别是,挺杆6或其挺杆衬8在这样的行程运动中从第一电磁线圈12a部分地伸出并且部分地伸进第二电磁线圈12b中。电磁线圈12a、12b分别是一个各自的分别提供振荡回路信号的振荡回路的组成部分(图5)。因此,电磁线圈12a、12b产生在各自的电感L方面收敛的或发散的振荡回路信号,这些振荡回路信号表征相应的电感改变并且分析评价电子装置14便由这些振荡回路信号产生行车制动要求电信号作为输出信号。
分析评价电子装置14经由例如集成的数字式接口(A/D转换器)和经由电插塞连接装置46连接在这里未示出的通讯导线上、例如在数据总线上,在该数据总线上也连接有电子气动式行车制动装置的中央电子制动控制器,从而行车制动要求电信号在行车制动电路之内被控制输入到该电子制动控制器中。在该制动控制器中,行车制动要求信号便可以按轴的方式或者按轮的方式通过更高的功能、例如自动的与轴载荷相关的制动压力调节、滑差调节等来改变,然后将其控制输入到前轴或后轴的调压模块中。在这些调压模块中安装有本地控制器,这些本地控制器便借助由继电器阀预控制的进入/排出电磁阀组合,以便在配置的气动式行车制动缸中产生取决于行车制动要求信号的制动压力。借助分别集成在这样的调压模块中的压力传感器,便通过适应于由行车制动要求信号代表的设定制动压力来调节被控制输出的实际制动压力。
本发明不限于上述实施例。按照另一种这里未示出的实施方式,本发明也可以例如在电力式制动装置的纯电力式行车制动踏板装置1中构成,该电力式制动装置仅仅具有至少一个电通道。在这种情况下,便既不存在阀活塞10、也不存在双座阀。代替在阀活塞10上,螺旋弹簧装置9便支撑在壳体4的底部上或者在内壁(壳体区段)上。代替由钢制螺旋弹簧组成的螺旋弹簧装置,也可以使用由橡胶或者由其他弹性材料制成的弹簧装置。
由电能量源供给交流电并且因而被交流电流过的电磁线圈12a、12b是电磁线圈装置42的组成部分,该电磁线圈装置此外具有包括线圈体开口48的静止的线圈体44,至少在线圈体开口48的内部产生磁场的电磁线圈12a、12b卷绕在该线圈体上。此外,电磁线圈装置42具有至少一个从线圈体44沿径向向外伸出的电触点元件50,该电触点元件连接在电磁线圈12a、12b上。电触点元件50与分析评价电子装置14的设置在电路板34上的电子构件处于导通连接,例如通过如下方式:所述至少一个优选构成为所谓的销的触点元件50伸进电路板34的与电路板34的导体线路处于连接的触点容纳部52中。在触点元件50和触点容纳部52之间的连接例如可以是插塞连接,在触点元件50事先已相应定向之后,在将电路板壳体32固定在壳体4上时该插塞连接自动实现。
行车制动踏板装置1的优选绝大部分圆筒形的壳体4具有一个环绕的周壁54,其中,在周壁54中构成有周向开口56,在该周向开口的边缘上固定有电子装置壳体或电路板壳体32。
电磁线圈装置42便经由该周向开口56完全地并且抽屉式地这样推入壳体4中,使得所述至少一个电触点元件50设置在周向开口56的区域内并且伸进该周向开口中或者从该周向开口向外伸出一段距离。如特别是依据图2至图4可看出的,壳体4具有一个环形的从周壁54沿径向向内指向的内壁60,电磁线圈装置42的线圈体44在推入完成之后在底部侧贴靠在该内壁上。
在电磁线圈装置42按这种方式定位在壳体4中之后,导向体38连同已经装入导向体38中的挺杆6通过在壳体4中的在竖直的使用位置观察位于上方的开口62从上方装入壳体4中。在此,导向体38的下方的环形端部64嵌接到线圈体44的线圈体开口48中,在所述环形端部上构成有沿径向向外的并且能变形的定心元件66,包括定心元件66在内的导向体38的外径略大于线圈体开口48的内径,从而定心元件66变形,如依据图3可容易想到。
导向体38在此如此程度地沿轴向方向装入壳体4中,直至该导向体贴靠在壳体台阶68上。在该轴向位置中,该导向体在其自身和内壁60之间将线圈体44或电磁线圈装置42沿轴向方向夹紧。因此,电磁线圈装置42、尤其是其线圈体44在电磁线圈装置42从侧面或者沿径向已装入壳体4中之后通过如下方式沿轴向方向被夹紧,即,导向体38在壳体4上固定在头部侧或者在盖侧。代替在内壁60中,支撑面可以通过壳体的任意壳体区段形成,在纯电力式行车制动装置中不存在气动行车制动回路并且因而也不存在控制双座阀的阀活塞10的情况下例如通过壳体4的底部形成。
线圈体44在导向体38和壳体4的内壁60之间的夹紧结构也可以包括沿轴向起作用的弹簧装置,这里例如是以波形弹簧72的形式,该弹簧装置沿轴向夹紧在线圈体44的上方头部面和导向体38的底面之间、例如作为轴向的间隙或公差补偿。
特别优选地,沿推入方向观察,电磁线圈装置42和特别是其线圈体44能通过这里不能看到的卡锁元件锁定在壳体4中,这些卡锁元件紧固电磁线圈装置44以防从壳体4中意外掉落出来或者运动出来。在此,例如相互配合作用的卡锁元件可以设置在线圈体44上以及在壳体4上。
只有当电磁线圈装置42在其定心的终端位置中沿轴向夹紧或者说紧固时,电路板壳体32连同固定在其中的电路板34这样固定在壳体4上的周向开口56的区域内或者说在周向开口56的边缘上,使得在电路板壳体32或电路板34固定在壳体4上期间,所述至少一个从电磁线圈装置42沿径向向外伸出的电触点元件50与电路板34的触点容纳部52进入接触,如图1所示。
在图1至图4所示的实施方式中,挺杆6在导向体38上、但不在线圈体44上被导向。通过滑动连接结构:挺杆衬8-阀活塞衬16,挺杆6附加地还在阀活塞10上沿轴向被导向,该阀活塞又在壳体4中沿轴向导向。但在阀活塞10上的该附加导向是可选的。取而代之,挺杆6也可以仅仅在导向体38上被导向。
在装配状态下,感应式传感器装置从电磁线圈装置42和分析评价电子装置14逐渐地检测行车制动踏板的在代表未操纵的行驶位置和代表最大操纵的位置之间的操纵度并且根据挺杆6或者挺杆衬8到线圈体44的线圈体开口48中和因而到由电磁线圈12a、12b分别产生的磁场中的伸进深度产生代表该操纵度的操纵信号。
如由图1至图4得知,在这里例如设有两个彼此同轴地依次相继设置的电磁线圈12a、12b。但也可以设有多于仅仅两个彼此沿轴向依次相继设置的电磁线圈。电磁线圈12a、12b卷绕到线圈体44上,其中,线圈体44由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、由PPS(聚苯硫醚)或由POM(聚甲醛)制成。这些材料具有小的吸水趋势,这能避免会导致信号改变的由潮湿引起的寄生电容。
在从代表未操纵的初始位置或者行驶位置出发向代表行车制动踏板的任意操纵度的操纵位置或制动位置操纵行车制动踏板时,挺杆6从其中一个电磁线圈12a部分地伸出并且部分地伸进沿轴向邻接于所述其中一个电磁线圈12a的另一电磁线圈12b中,如特别是由图3和图4得出,其中,图3示出行车制动踏板或者挺杆6的行驶位置,而图4示出其最大制动位置。在这两个极限位置——图3中的行驶位置和图4中的最大制动位置之间,行车制动踏板或者挺杆6的任意位置是可能的并且便导致相应的行车制动要求信号。
在此,电磁线圈12a、12b分别连接在一个自己的分别提供自己的振荡回路信号的振荡回路18a、18b中,如图5所示。这样的振荡回路18a、18b分别包括一个电磁线圈12a或12b、至少两个电容器20a、20b以及一个振荡器22a、22b。两个振荡回路18a、18b的振荡回路信号便基于有关电磁线圈12a或12b的由于挺杆6的运动而改变的电感L和/或基于有关振荡回路18a、18b的由此改变的频率f。在此,挺杆6可以是导电的和/或铁磁性的,视该挺杆是应加强、还是应削弱由电磁线圈12a、12b产生的磁场而定。
分析评价电子装置14在这里优选具有两个微处理器24a、24b,其中,每个振荡回路18a、18b例如配置有一个自己的微处理器24a、24b,有关的振荡回路信号26a、26b被控制输入到所述微处理器中。以形成代表操纵行车制动踏板的行车制动要求信号为形式的对振荡回路信号26a、26b的分析评价可以由仅仅一个微处理器24a或24b进行并且由另一个微处理器24b或24a监控,因此两个微处理器24a、24b相互处于信号连接。替代地,也可以在两个微处理器24a、24b中分别基于相应的振荡回路信号26a、26b来进行这样的分析评价。
微处理器24a、24b由电能量源27供给电流并且经由A/D转换器31而与行车制动装置的数据总线33连接。在微处理器24a、24b中分析评价振荡回路信号26a、26b之前,优选在频率分配器23a、23b中处理所述振荡回路信号,其中,每个振荡回路18a、18b配置有一个这样的频率分配器23a、23b。如被提供给微处理器24a、24b的振荡回路信号26a、26b具有关于行车制动踏板或挺杆6的操纵行程的在图6中示出的曲线分布。
在图6的图表中,作为振荡回路信号26a、26b,在竖直轴上例如标出有关振荡回路18a、18b的振荡周期T,而在水平轴上标出挺杆6的操纵行程。因此,例如随着行车制动踏板的操纵度增大,两个振荡回路18a、18b的振荡回路信号26a、26b发散。此外,在图6中也可看出,振荡回路18a、18b的振荡回路信号26a、26b通常是没有重叠或者没有交叉的,即它们不重叠或者交叉。
如由振荡回路18a、18b提供的振荡回路信号26a、26b的这些特性可溯源于振荡回路18a、18b和/或挺杆6相应地构造。按照图6的振荡回路信号26a、26b的这里例如发散的、但始终没有重叠的曲线分布根据下列参数或影响因素中的至少一个参数或影响因素得到:电磁线圈12a、12b上的匝数、电磁线圈12a、12b上的线匝的线匝层数、电磁线圈12a、12b的线圈金属线的长度和直径、振荡回路18a、18b的电容器20a、20b的电容、电磁线圈12a、12b的直径、电磁线圈12a、12b的轴向长度、挺杆6沿轴向方向的轮廓或者横截面走势,但这些列举不是穷举。
换言之,上述参数或影响因素中的至少一个参数或影响因素在两个电磁线圈12a、12b中这样实施成不同的或者在挺杆6中这样选择,使得得到振荡回路信号的发散或收敛的并且没有重叠的曲线分布的所希望的特性。对于本领域技术人员来说基于其专业知识毫无疑问可能的是,通过改变上述参数或影响因素中的至少一个参数或影响因素产生例如按照图6的振荡回路信号的所希望的曲线分布。在此,替代地,振荡回路的振荡回路信号也可以随着行车制动踏板的操纵度的增大而发散。
如下关系式形成设计振荡回路的基础,通过该关系式根据有关电磁线圈12a或12b的电感L线圈、振荡器的电容C振荡器以及振荡回路电容Cp确定振荡回路的谐振频率fres
由振荡回路信号26a、26b的在图6中示出的曲线分布决定地,可以消除与对行车制动踏板的操纵增大或减小同方向地作用到行车制动操纵信号上的干扰影响。
特别优选地,挺杆6具有基本上(旋转)对称的外表面,其中,其远离另一或者下方电磁线圈12b或者远离挺杆衬8指向的端部的边缘35根据倒棱的方式构成,如在图1至图4中所示。
在行车制动踏板装置1的例如竖直的使用位置中,中轴线36按照图1至图4基本上竖直设置,在该使用位置中其中一个电磁线圈12a便构成上方的电磁线圈并且另一个电磁线圈12b便构成下方的电磁线圈,其中,这两个电磁线圈12a、12b沿轴向彼此邻接并且仅仅通过线圈体44的窄的分隔壁沿轴向分隔开。
挺杆6的上方的设有倒棱的边缘35在开始操纵行车制动踏板或者挺杆6时便伸进上方的电磁线圈12a中,如依据图3可容易想到,该图示出行车制动踏板或者挺杆6的未***纵的初始位置或行驶位置。但另一方面,挺杆6的上方的设有倒棱的边缘35即使在最大地操纵行车制动踏板或者挺杆6时也不伸进下方的电磁线圈12b中,如由图4可见。
此外,参照行车制动踏板装置1的竖直的使用位置,在如图3所示的行车制动踏板或挺杆6的未操纵的初始位置或行驶位置中,挺杆6的根据倒棱的方式构成的上方边缘35至少部分地设置在上方电磁线圈12a的上方端部37之下,并且挺杆6或挺杆衬8的下方端部39设置在上方电磁线圈12a的下方端部43之下、但仍在下方电磁线圈12b的上方端部41之上。
此外,在按照图4的行车制动踏板或挺杆6的代表最大操纵度的操纵位置中,挺杆6的根据倒棱的方式构成的上方边缘35至少部分地设置在上方电磁线圈12a的下方端部43之上,并且挺杆6或挺杆衬8的下方端部39仍设置在下方电磁线圈12b的下方端部45之上。
所述几何结构有利于构成传感器装置的线性特性曲线。为了实现相对于电磁场的屏蔽,壳体4以及还有电子装置壳体32优选由导电材料例如由铝制成。
上述实施例的特征的各种可能的组合也在本发明的范围内。
附图标记列表
1 行车制动踏板装置
2 阀体
4 壳体
5 第一螺旋弹簧
6 挺杆
7 第二螺旋弹簧
8 挺杆衬
9 螺旋弹簧装置
10 阀活塞
11 调节螺钉
12a/b 电磁线圈
14 分析评价电子装置
16 阀活塞衬
18a/b 振荡回路
20a/b 电容器
22a/b 振荡器
23a/b 频率分配器
24a/b 微处理器
26a/b 振荡回路信号
27 能量源
28 第三螺旋弹簧
29 间隔元件
30 工作腔
31 A/D转换器
32 电子装置壳体
33 数据总线
34 电路板
35 上方边缘
36 中轴线
37 上方端部
38 导向体
39 下方端部
40 通孔
41 上方端部
42 电磁线圈装置
43 下方端部
44 线圈体
45 下方端部
46 插塞连接装置
48 线圈体开口
50 触点元件
52 触点容纳部
54 周壁
56 周向开口
58 第一箭头
60 内壁
62 开口
64 端部
66 定心元件
68 壳体台阶
70 第二箭头
72 波形弹簧

Claims (18)

1.用于车辆的电信号输入装置,用于产生代表操纵机构的操纵度的操纵信号,该电信号输入装置至少包括如下特征:
a)所述操纵机构,
b)设置在壳体(4)中的感应式传感器装置,该传感器装置带有
b1)包括至少一个被交流电流过的电磁线圈(12a、12b)的电磁线圈装置(42),
b2)至少一个在壳体(4)中可动支承的能伸进和伸出所述至少一个电磁线圈(12a、12b)的伸进体(6),其中,所述至少一个电磁线圈(12a、12b)的电感(L)根据伸进体(6)到所述至少一个电磁线圈(12a、12b)中的伸进深度改变,以及
b3)与所述至少一个电磁线圈(12a、12b)处于电接触的分析评价电子装置(14),其中,
c)所述至少一个伸进体(6)与所述操纵机构处于作用连接,使得伸进体(6)到所述至少一个电磁线圈(12a、12b)中的伸进深度取决于操纵机构的操纵度;
其特征在于:
d)设有至少两个彼此同轴地依次相继设置的电磁线圈(12a、12b),使得在从代表未操纵的初始位置出发向代表一定操纵度的操纵位置操纵所述操纵机构时,所述至少一个伸进体(65)从一个电磁线圈(12a)至少部分地伸出并且至少部分地伸进沿轴向邻接于所述一个电磁线圈(12a)的电磁线圈(12b)中,并且
e)所述电磁线圈(12a、12b)中的至少两个电磁线圈分别连接到一个自己的分别提供自己的振荡回路信号(26a、26b)的振荡回路(18a、18b)中;并且
f)所述至少两个振荡回路(18a、18b)和/或所述至少一个伸进体(6)构成为,使得随着操纵机构的操纵度的改变,其中一个振荡回路(18a、18b)的振荡回路信号(26a、26b)相对于另一个振荡回路(18a、18b)的振荡回路信号(26a、26b)发散或收敛,
g)分析评价电子装置(14)基于所述至少两个振荡回路(18a、18b)的振荡回路信号(26a、26b)产生操纵信号。
2.根据权利要求1所述的信号输入装置,其特征在于:所述至少两个振荡回路(18a、18b)和/或所述至少一个伸进体(6)构成为使得各所述振荡回路(18a、18b)的振荡回路信号(26a、26b)没有重叠或没有交叉。
3.根据上述权利要求之一所述的信号输入装置,其特征在于:所述至少两个振荡回路(18a、18b)的振荡回路信号(26a、26b)的发散的或收敛的和/或没有重叠或没有交叉的曲线分布根据如下参数中的至少一个参数得到:电磁线圈(12a、12b)上的匝数、电磁线圈(12a、12b)上的线匝的线匝层数、电磁线圈(12a、12b)的线圈金属线的长度、振荡回路(18a、18b)的电容器(20a、20b)的电容、电磁线圈(12a、12b)的直径、电磁线圈(12a、12b)的轴向长度、所述至少一个伸进体(6)的轮廓或者横截面走势。
4.根据上述权利要求之一所述的信号输入装置,其特征在于:所述振荡回路信号(26a、26b)基于电磁线圈(12a、12b)的电感(L)、基于振荡回路(18a、18b)的频率(f)、幅值和/或周期(T)。
5.根据上述权利要求之一所述的信号输入装置,其特征在于:所述伸进体(6)是导电的和/或铁磁性的。
6.根据上述权利要求之一所述的信号输入装置,其特征在于:所述伸进体(6)具有特别是旋转对称的外表面,并且其远离所述另一电磁线圈(12b)指向的端部的边缘(35)根据倒棱的方式构成。
7.根据权利要求6所述的信号输入装置,其特征在于:在使用位置中,电磁线圈(12a、12b)的中轴线(36)基本上竖直设置,并且所述一个电磁线圈(12a)是上方电磁线圈、而所述另一个电磁线圈(12b)是下方电磁线圈,参照所述使用位置,在操纵机构的初始位置中,伸进体(6)的根据倒棱的方式构成的上方边缘(35)至少部分地设置在上方电磁线圈(12a)的上方端部(37)之下,并且伸进体(6)的下方端部(39)设置在上方电磁线圈(12a)的下方端部(43)之下、但在下方电磁线圈(12b)的上方端部(41)之上。
8.根据权利要求6或7所述的信号输入装置,其特征在于:在使用位置中,电磁线圈(12a、12b)的中轴线(36)基本上竖直设置,并且所述一个电磁线圈(12a)是上方电磁线圈、而所述另一个电磁线圈(12b)是下方电磁线圈,参照所述使用位置,在操纵机构的代表最大操纵度的操纵位置中,伸进体(6)的根据倒棱的方式构成的上方边缘(35)至少部分地设置在上方电磁线圈(12a)的下方端部(43)之上,并且伸进体(6)的下方端部(39)设置在下方电磁线圈(12b)的下方端部(45)之上。
9.根据上述权利要求之一所述的信号输入装置,其特征在于:所述壳体(4、32)由导电材料制成。
10.根据上述权利要求之一所述的信号输入装置,其特征在于:所述电磁线圈(12a、12b)卷绕在电磁线圈装置(42)的至少一个线圈体(44)上。
11.根据权利要求10所述的信号输入装置,其特征在于:所述至少一个线圈体(44)由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、由PPS(聚苯硫醚)或由POM(聚甲醛)制成。
12.根据上述权利要求之一所述的信号输入装置,其特征在于:所述电磁线圈装置(42)沿轴向设置在至少沿轴向对伸进体(6)进行导向的导向体(38)和壳体区段(60)之间,并且在所述电磁线圈装置(42)和导向体(38)之间设置有沿轴向起作用的弹簧装置(72),该弹簧装置由顺磁材料制成。
13.根据上述权利要求之一所述的信号输入装置,其特征在于:所述伸进体(6)至少部分地由挺杆(6)形成,该挺杆由所述操纵机构操纵。
14.根据上述权利要求之一所述的信号输入装置,其特征在于:所述分析评价电子装置(14)具有至少两个微处理器(24a、24b),其中,每个振荡回路(18a、18b)配置有一个自己的微处理器(24a、24b),该微处理器分析评价相配的振荡回路信号(26a、26b)或者所有振荡回路信号(26a、26b)。
15.根据上述权利要求之一所述的信号输入装置,其特征在于:所述信号输入装置是车辆的电子气动式制动装置或电力式制动装置的行车踏板制动装置的一部分。
16.车辆的电子气动式车辆装置或电力式车辆装置、特别是行车制动装置或驻车制动装置,包括根据上述权利要求之一所述的信号输入装置。
17.根据权利要求16所述的车辆装置,其特征在于:所述车辆装置是具有手或脚操作装置作为信号输入装置以及具有脚踏板或手操纵机构作为操纵机构的停车制动装置、具有离合器踏板操作装置作为信号输入装置以及具有离合器脚踏板作为操纵机构的离合器装置,或者具有油门踏板操作装置作为信号输入装置以及具有油门脚踏板作为操纵机构的油门踏板装置。
18.车辆,包括根据权利要求16或17所述的电子气动式或者电力式车辆装置。
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