DE102006032576A1 - Driving pedal device for use in motor vehicle, has casing arranged around pin that is divided into two parts, where two parts are connected with fastening unit and with housing parts, respectively - Google Patents

Driving pedal device for use in motor vehicle, has casing arranged around pin that is divided into two parts, where two parts are connected with fastening unit and with housing parts, respectively Download PDF

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Abstract

The device has a pedal unit arranged opposite a housing (12) that comprises two housing parts. A joint is arranged inside of the housing for pivoting the pedal unit. The joint comprises a casing that is arranged around a pivot pin. The casing and the pin are connected with the pedal unit and the housing, respectively. The pin is divided into two parts that are connected with a fastening unit and with the respective housing parts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrpedalvorrichtung.The The invention relates to an accelerator pedal device.

Fahrpedale werden in Kraftfahrzeugen als Steuerelement für die Motorleistung eingesetzt. Ein Pedalelement ist gegenüber einem Grundelement schwenkbar angeordnet. Es ist eine Rückstellvorrichtung, üblicherweise mit mindestens zwei Federn, vorgesehen, um das Pedal in eine Grundstellung (Leerlaufstellung) zu bewegen. Gegen die Kraft der Rückstelleinrichtung kann das Pedalelement in einer Betätigungsrichtung bis zu einer Vollgasstellung verschwenkt werden.pedals are used in motor vehicles as a control for engine performance. A pedal element is opposite a basic element arranged pivotally. It is a reset device, usually with at least two springs, provided to put the pedal in a home position (Idle position) to move. Against the force of the reset device can the pedal element in an operating direction up to a Full throttle position can be pivoted.

Für Fahrzeuge mit Automatikgetrieben ist eine sog. Kickdown-Vorrichtung bekannt, bei der ab einer Kickdown-Betätigungsstellung (die nahe der Vollgasstellung liegt) eine zusätzliche Gegenkraft der Betätigung entgegen wirkt. Diese zusätzliche Kraft wirkt in Form einer überwindbaren Kraftspitze, die für den Benutzer einen fühlbaren Schaltpunkt definiert.For vehicles with automatic transmissions is a so-called. Kickdown device known in the case of a kickdown actuation position (which is close to the full throttle position) counteracting an additional counterforce of the operation acts. This additional Power acts in the form of a surmountable Power point for the User a tactile Switch point defined.

In Drive-By-Wire-Systemen ermittelt ein Sensor die Stellung des Pedalelements gegenüber dem Grundelement und liefert einen elektrisch auslesbaren Sensorwert.In Drive-by-wire systems, a sensor determines the position of the pedal element compared to the Basic element and provides an electrically readable sensor value.

In der DE 102 35 697 A1 ist eine Fahrpedalvorrichtung beschrieben. Es handelt sich um ein hängendes Pedal, bei dem ein Pedalarm mit einer daran angeordneten Pedalplatte in einem Gehäuse schwenkbar gelagert ist. Ein induktiver Sensor ist vorgesehen und erfaßt die Stellung eines sich auf einer Kreisbahn bewegenden Koppelelements am Pedalarm gegenüber einem Schaltungsträger am Gehäuse. Das Gehäuse umfaßt ein Gehäuseunterteil und ein haubenartig ausgebildetes Gehäuseoberteil. Das Schwenklager zwischen Pedalarm und Gehäuse ist nicht näher beschrieben.In the DE 102 35 697 A1 an accelerator pedal device is described. It is a hanging pedal, in which a pedal arm is pivotally mounted with a pedal plate arranged thereon in a housing. An inductive sensor is provided and detects the position of a moving on a circular path coupling element on the pedal arm relative to a circuit carrier on the housing. The housing comprises a housing lower part and a hood-like housing upper part. The pivot bearing between Pedalarm and housing is not described in detail.

In der DE 100 31 097 C1 sind ein Verfahren sowie Vorrichtungen zur Erzeugung von Kick-Down-Signalen dargestellt. Bei Betätigung eines Magnetelements durch ein Fahrpedalelement wird eine Kick-Down-Kennlinie erzeugt. Eine entsprechende Kick-Down- Geber-Einrichtung weist eine Scheibe auf, an der ein Permanentmagnetelement haftet. Ein Stößelelement wird in entsprechender Pedalstellung aktiv und drückt so gegen das Magnetelement, dass sich dieses von der Scheibe löst. Hierdurch kann ein vorteilhafter Kraftverlauf erzielt werden.In the DE 100 31 097 C1 a method and devices for generating kick-down signals are shown. Upon actuation of a magnetic element by an accelerator pedal element, a kick-down characteristic is generated. A corresponding kick-down encoder device has a disk to which a permanent magnet element adheres. A plunger element is active in the corresponding pedal position and presses against the magnetic element, that this dissolves from the disc. As a result, an advantageous force curve can be achieved.

Gemäß verschiedener Aspekte gehört es zu den Aufgaben der Erfindung, eine Fahrpedalvorrichtung vorzuschlagen, bei der kostengünstig und einfach eine gut fühlbare Kickdown-Schwelle erzielt wird, bzw. in baulich einfacher Anordnung eine sichere Detektion der Kickdown-Betätigung gewährleistet wird.According to different Aspects heard It is among the objects of the invention to propose an accelerator pedal device, at the cost and just a good palpable Kickdown threshold is achieved, or in a structurally simple arrangement a safe detection of the kickdown actuation is ensured.

Diese Aspekte können in Kombination oder auch einzeln erreicht werden.These Aspects can be achieved in combination or individually.

Die verschiedenen Aspekte der Aufgabe werden gelöst durch Fahrpedalvorrichtungen nach den Ansprüchen 1 und 10. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The Various aspects of the task are solved by accelerator pedal devices according to the claims 1 and 10. Dependent claims refer to advantageous embodiments of the invention.

Bei der Lösung gemäß Anspruch 1 ist ein Kickdown-Element vorgesehen. Dieses ruft in der Kraft-Weg-Kennlinie der Fahrpedalvorrichtung eine gegen die Betätigung gerichtet Gegenkraft in Form einer Kraftspitze hervor. Unter einer Kraftspitze wird eine solche Kraft verstanden, die bis zu einer Schaltschwelle ansteigt und bei Betätigung darüber hinaus wieder geringer wird.at the solution according to claim 1, a kickdown element is provided. This calls in the force-displacement curve the accelerator pedal device directed against the operation counterforce in the form of a force peak. Under a force peak is a understood force that increases up to a switching threshold and when pressed about that becomes smaller again.

Das erfindungsgemäße Kickdown-Element umfaßt eine Wippe mit mindestens einem ersten Hebel, einem zweiten Hebel und einer Schwenkachse. Ein Magnetelement wirkt mit einer Magnetkontaktstelle mit dem ersten Hebel zusammen. Das Kickdown-Element ist so angeordnet, daß in der Kickdown-Betätigungsstellung der zweite Hebel mit einem Gegenelement in Eingriff tritt. Bei weiterer Bewegung wirkt das Gegenelement auf den zweiten Hebel. Eine weitere Betätigung in Betätigungsrichtung ist dann nur bei einem Schwenken der Wippe möglich.The Kickdown element according to the invention comprises a Rocker with at least a first lever, a second lever and a pivot axis. A magnetic element acts with a magnetic contact point with the first lever together. The kickdown element is arranged so that in the Kickdown operating position the second lever engages a counter element. At further Movement affects the counter element on the second lever. Another activity in the direction of actuation then only possible with a swing of the rocker.

Beim Schwenken der Wippe trennt sich allerdings die Magnetkontaktstelle des ersten Hebels von dem Magnetelement. Die von Magnetelement auf den ersten Hebel wirkende Anziehungskraft wirkt der weiteren Bewegung so entgegen. Nach Abheben der Ma gnetkontaktstelle vom Magnetelement verringert sich diese Kraft jedoch schnell, so daß die gewünschte Kraftspitze (Überwindung der Schaltschwelle) spürbar ist.At the However, pivoting the rocker separates the magnetic contact point of the first lever from the magnetic element. The magnetic element on the the first lever acting attraction affects the further movement so contrary. After lifting the Ma gnetkontaktstelle from the magnetic element However, this force decreases rapidly, so that the desired peak force (Overcoming the switching threshold) is.

Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion können die benötigten Kräfte sehr genau eingestellt werden. Die Verwendung zweier Hebelarme erlaubt es, über das Hebelverhältnis, je nach Anwendungsfall eine Verstärkung oder Abschwächung der Kraft zu erreichen. Die Vorrichtung ist besonders einfach ausgebildet, da bei nachlassender Betätigung die Wippe durch das Magnetelement zurückgestellt wird und eine separate Rückstellfeder nicht erforderlich ist.With the construction according to the invention, the required personnel be set very precisely. The use of two lever arms allows over the Lever ratio, depending on the application, an increase or decrease in the To reach power. The device is particularly simple, because with decreasing activity the rocker is reset by the magnetic element and a separate Return spring is not required.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt eine Verstärkung der Magnetkraft durch die Hebelwirkung. Hierfür ist die effektive Hebellänge des zweiten Hebels (Abstand zwischen Einwirkungsstelle des Gegenelements auf den Hebel und der Achse) geringer als die effektive Länge des ersten Hebels (Abstand zwischen Magnetkontaktstelle und Achse). Der so zu messende Abstand wird im Fall flächiger Einwirkung so bemessen, daß ein effektiver Einwirkungspunkt bestimmt wird (Die Einwirkung der gesamten Kraft nur an diesem Punkt hätte dasselbe Drehmoment zur Folge wie die über die gesamte Fläche einwirkende tatsächliche Kraft).According to one embodiment of the invention, an amplification of the magnetic force by the leverage. This is the effective lever length of the second lever (distance between the point of action of the counter element on the lever and the axis) less than the effective length of the first lever (distance between magnetic contact point and axis). In the case of areal action, the distance to be measured is determined so that an effective point of action is determined (the action of the entire force only at this point would result in the same torque as the actual force acting over the entire surface).

Durch diese Verstärkung der Kraftwirkung können erhebliche Kräfte, wie sie für die gute Spürbarkeit der Schaltschwelle in Fußpedalen erforderlich sind, bereits mit kleineren Magnetelementen erzielt werden.By this reinforcement the force effect can considerable forces, as for the good noticeability the switching threshold in foot pedals are required to be achieved already with smaller magnetic elements.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Hebel als flache Elemente ausgebildet. Bevorzugt ist die Wippe mit den beiden Hebeln einstückig. Die gesamte Wippe kann als flaches, bevorzugt gebogenes Element ausgebildet sein.In In a preferred embodiment, the levers are as flat elements educated. Preferably, the rocker is integral with the two levers. The entire rocker can be formed as a flat, preferably curved element be.

Um die Kraftwirkung zu verstärken hat es sich als vorteilhaft erwiesen, am ersten Hebel die Magnetkontaktstelle bezüglich des magnetischen Flusses innerhalb des Materials vom Rest des Hebels abzusetzen. Hierfür ist vorgesehen, daß der erste Hebel mindestens einen Bereich aufweist, in dem die Querschnittsfläche kleiner ist als die Querschnittsfläche an der Magnetkontaktstelle. Bevorzugt ist die Querschnittsfläche an dieser Stelle, die zwischen der Magnetkontaktstelle und der Achse angeordnet ist, erheblich kleiner, bevorzugt weniger als die Hälfte der Querschnittsfläche der Magnetkontakt stelle. Eine derartige Verringerung des Querschnitts kann bevorzugt durch die Ausbildung mindestens eines Fensterbereiches am ersten Hebel erzielt werden. Durch die Verringerung des Querschnitts wird eine Konzentration des magnetischen Flusses innerhalb des Hebels erzielt und so die Kraft maximiert.Around to strengthen the force effect It has proved to be advantageous on the first lever, the magnetic contact point in terms of the magnetic flux within the material from the rest of the lever discontinued. Therefor is provided that the first lever has at least one area in which the cross-sectional area is smaller is as the cross-sectional area the magnetic contact point. Preferably, the cross-sectional area is at this Location, which is located between the magnetic contact point and the axis is considerably smaller, preferably less than half the cross-sectional area of the Magnetic contact. Such a reduction of the cross section may be preferred by the formation of at least one window area be achieved on the first lever. By reducing the cross section a concentration of magnetic flux within the lever is achieved and so the power maximizes.

Es ist einerseits möglich, daß das Kickdown-Element am Grundelement feststeht und ein Gegenelement des Pedalelements hiermit in Einwirkung tritt. Ebenso ist es aber möglich, daß das Kickdown-Element am Pedalelement angeordnet ist, und mit einem Gegenelement am Grundelement in Einwirkung tritt.It is possible on the one hand that this Kickdown element is fixed to the base element and a counter element the pedal element hereby comes into effect. But it is the same possible, that this Kickdown element is arranged on the pedal element, and with a counter element occurs at the base element.

Bei der Lösung gemäß Anspruch 10 ist ein Kickdown-Element vorgesehen. Das Kickdown-Element umfaßt mindestens ein Magnetelement (bevorzugt Permanentmagnet) und ein Magnetkontaktelement. In einer Nicht-Betätigungsstellung ist das Magnetkontaktelement nahe am Magnetelement angeordnet (bevorzugt liegt es auf). In einer Betätigungsstellung hingegen ist das Magnetkontaktelement von dem Magnetelement abgehoben. Auf diese Weise wird die gewünschte Kraftspitze erzielt, da die Haltekraft des Magnetelements auf das Magnetkontaktelement im geringerem Abstand erheblich größer ist als im abgehobenen Zustand.at the solution according to claim 10, a kickdown element is provided. The kickdown element includes at least a magnetic element (preferably permanent magnet) and a magnetic contact element. In a non-operating position the magnetic contact element is arranged close to the magnetic element (preferred it is up). In an operating position In contrast, the magnetic contact element is lifted from the magnetic element. In this way, the desired Achieved power peak, since the holding force of the magnetic element on the Magnetic contact element at a smaller distance is considerably larger when in the off state.

Erfindungsgemäß ist eine Magnetfeldsensorvorrichtung vorgesehen, um die Aktivierung oder Nicht-Aktivierung des Kickdown festzustellen. Die Magnetfeldsensorvorrichtung – bspw. ein Hall-Sensor – erfaßt die magnetische Feldstärke und liefert ein Schaltsignal in Abhängigkeit von der erfaßten Feldstärke. Das Schaltsignal zeigt eine Betätigung oder Nicht-Betätigung des Kickdown-Elements an. Dies wird erreicht, indem die Leitung des magnetischen Flusses durch das das Magnetkontaktelement genutzt wird. Je nach dessen Stellung relativ zur Magnetfeldsensorvorrichtung ändert sich so die von diesem beobachtete magnetische Feldstärke.According to the invention is a Magnetic field sensor device provided to the activation or non-activation to determine the kickdown. The magnetic field sensor device - eg. a Hall sensor - detects the magnetic field strength and provides a switching signal in response to the detected field strength. The Switching signal indicates an actuation or Non-operating of the kickdown element. This is achieved by the line the magnetic flux used by the magnetic contact element becomes. Depending on its position relative to the magnetic field sensor device changes so the magnetic field strength observed by this.

Bevorzugt ist das Magnetkontaktelement mit mindestens einem Teil in einer der beiden Stellungen näher an der Magnetfeldsensorvorrichtung angeordnet ist als in der anderen Stellung, so daß es in der ersten Stellung das Magnetfeld konzentriert und so die Feldstärke erhöht, während in der zweiten Stellung lediglich das Streufeld des Magnetelements wirkt. Für die Schaltwirkung der Magnetfeldsensorvorrichtung kann dies ausge nutzt werden, je nach deren Anordnung. Ist sie in der Nicht-Aktivierungsstellung näher am Magnetkontaktelement, so führt ein im Vergleich mit einer Schwelle niedrigerer Wert zu einer Signalisierung der Betätigung des Kickdown-Elements, sonst ein höherer Wert.Prefers is the magnetic contact element with at least one part in one closer to the two positions is arranged on the magnetic field sensor device as in the other Position so that it concentrated in the first position the magnetic field, thus increasing the field strength, while in the second position only the stray field of the magnetic element acts. For the Switching action of the magnetic field sensor device can exploits this depending on their arrangement. Is she in the non-activation position closer to Magnetic contact element, so leads a lower value compared to a threshold for signaling the operation of the kickdown element, otherwise a higher value.

Mit einer solchen Vorrichtung wird auf einfache, sichere Weise die Betätigung des Kickdown-Elements ermittelt. Ein möglicherweise bereits vorhandenes Magnetelement kann so zusätzlich ausgenutzt werden. Die Anordnung der Magnetfeldsensorvorrichtung ist relativ unkritisch, da es nicht um eine exakte Messung der magnetischen Feldstärke, sondern lediglich um eine Unterscheidung zwischen Streufeld und geleitetem Magnetfeld geht. Eine geeignete, sichere Schaltschwelle kann so einfach eingestellt werden.With Such a device is in a simple, safe way, the operation of the Kickdown element determined. A possibly already existing one Magnetic element can be so additional be exploited. The arrangement of the magnetic field sensor device is relatively uncritical, since it is not an exact measurement of the magnetic Field strength but only a distinction between stray field and passed magnetic field. A suitable, safe switching threshold can be adjusted so easily.

Die vorhergehend dargestellten Aspekte können jeweils separat vorliegen. Ebenso sind sie aber vorteilhaft kombinierbar. Für alle Varianten können zusätzliche Elemente an der Fahrpedalvorrichtung vorgesehen sein. So ist bevorzugt innerhalb des Gehäuses ein Sensor, besonders bevorzugt ein induktiver Sensor zur Erfassung eines bogenförmigen Wegs vorgesehen, um die Position des Pedalelements zu erfassen. Das Pedal kann als hängendes oder als stehendes Pedal ausgebildet sein.The The above-described aspects may be present separately. Likewise, they are advantageous combined. For all variants can be additional Elements be provided on the accelerator pedal device. This is preferred inside the case a sensor, particularly preferably an inductive sensor for detection a curved path provided to detect the position of the pedal element. The pedal Can be as hanging or be designed as a standing pedal.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:following becomes an embodiment the invention described in more detail with reference to drawings. In the drawings demonstrate:

1 eine perspektivische Ansicht einer Fahrpedalvorrichtung; 1 a perspective view of an accelerator pedal device;

2 eine Seitenansicht eines geöffneten Gehäuses der Vorrichtung aus 1 in einer ersten Stellung; 2 a side view of an open housing of the device 1 in a first position;

3 eine Seitenansicht eines geöffneten Gehäuses der Vorrichtung aus 1 in einer zweiten Stellung; 3 a side view of an open housing of the device 1 in a second position;

4 in einer perspektivischen Ansicht eine Explosionsdarstellung von Elementen der Fahrpedalvorrichtung aus 1; 4 in an exploded perspective view of an exploded view of elements of the accelerator pedal device 1 ;

5 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A..A in 2; 5 a sectional view taken along the section line A..A in 2 ;

6 eine schematische Darstellung des Verlaufs einer Betätigungskraft F über einen Betätigungswinkel α; 6 a schematic representation of the course of an actuating force F over an operating angle α;

7 eine perspektivische Darstellung einer Wippe eines Kickdown-Elements des Pedals aus 1 und 7 a perspective view of a rocker of a kickdown element of the pedal 1 and

8 in perspektivischer Ansicht die Anordnung der Wippe aus 7 zu einer Leiterplatte. 8th in a perspective view of the arrangement of the rocker 7 to a circuit board.

Die in 1 dargestellte Fahrpedalvorrichtung weist ein Gehäuse 12 auf, an dem Befestigungsöffnungen zum Einbau in ein Kfz sowie ein Steckergehäuse 15 für den elektrischen Anschluß dort vorgesehen sind. Am Gehäuse 12 ist ein Pedalelement 14 aus einem Pedalarm 16, der ebenso wie das Gehäuse aus Kunststoff besteht, und einer Pedalplatte 18 schwenkbar befestigt.In the 1 shown accelerator pedal device has a housing 12 on, at the mounting holes for installation in a car and a connector housing 15 are provided for the electrical connection there. At the housing 12 is a pedal element 14 from a pedal arm 16 , which as well as the housing made of plastic, and a pedal plate 18 hinged.

Der innere Aufbau des Gehäuses 12 ist aus 2 bis 5 erkennbar. Der Pedalarm 16 umfaßt eine Führungsbuchse 20, eine Reibvorrichtung 22, einen Sensorträger 24 und ein Kickdown-Element 26.The internal structure of the housing 12 is out 2 to 5 recognizable. The pedal arm 16 includes a guide bush 20 , a friction device 22 , a sensor carrier 24 and a kickdown element 26 ,

Ein Sensor für die Stellung des Pedalelements 14 ist gebildet durch ein induktives Koppelelement in Form eines Schwingkreises, das am Sensorträger 24 angeordnet ist. Ein Spulenschaltkreis 28 ist am Gehäuse 12 befestigt. Der induktive Sensor arbeitet nach der in WO 03/038379 beschriebenen Arbeitsweise. Die ermittelte Position wird als Ausgangssignal über den Stecker 15 abgegeben.A sensor for the position of the pedal element 14 is formed by an inductive coupling element in the form of a resonant circuit, the sensor carrier 24 is arranged. A coil circuit 28 is on the case 12 attached. The inductive sensor operates according to the procedure described in WO 03/038379. The determined position is output via the plug 15 issued.

Zwischen dem Gehäuse 12 und dem Pedalarm 16 ist eine Federeinheit 30 vorgesehen. Die Federeinheit 30 besteht aus zwei konzentrisch angeordneten Schraubendruckfedern, zwischen denen ein Trennkörper zur Vermeidung von Kontakt zwischen den Federn angeordnet ist (nicht dargestellt). Die Federeinheit 30 wirkt auf einen Federteller 32 der Reibvorrichtung 22 und spannt diese so vor, daß sich durch Einklemmung an der Hülse 20 eine Reibkraft im Gelenk ergibt, die zu einer Bewegungshysterese führt.Between the case 12 and the pedal arm 16 is a spring unit 30 intended. The spring unit 30 consists of two concentrically arranged helical compression springs, between which a separator is arranged to avoid contact between the springs (not shown). The spring unit 30 acts on a spring plate 32 the friction device 22 and biases them so that by clamping on the sleeve 20 results in a frictional force in the joint, which leads to a movement hysteresis.

Das Gehäuse 12 ist gebildet aus einem kastenförmigen Gehäuseunterteil 12a und einem darauf angeordneten deckelartigen Gehäuseoberteil 12b. Der Gehäusedeckel 12b weist Rastvorrichtungen zum Einrasten am Gehäuseunterteil 12a auf. Beide Gehäuseteile, wie in 4 dargestellt, sind jeweils einstückig aus Kunststoff ausgebildet.The housing 12 is formed of a box-shaped housing lower part 12a and a cover-like housing upper part arranged thereon 12b , The housing cover 12b has locking devices for locking on the housing base 12a on. Both housing parts, as in 4 represented are each integrally formed of plastic.

An beiden Gehäuseteilen 12a, 12b ist einstückig ein unterer Zapfenteil 32a (am unteren Gehäuseteil 12a) bzw. ein oberer Zapfenteil 32b (am Gehäusedeckel 12b, in 4 verdeckt) angeordnet. Durch die Zapfenteile 32a, 32b wird ein Zapfen 32 gebildet, der innerhalb der Hülse 20 angeordnet ist. Aus dem Zapfen 32 und der Hülse 20 ist ein Gelenk 34 zum Schwenken des Armes 16 gebildet. Eine Befestigungsschraube 36 ist vorgesehen, um die Zapfenteile 32a, 32b und damit die Gehäuseteile 12a, 12b im Bereich des Gelenks 34 zu verbinden.On both housing parts 12a . 12b is integrally a lower pin part 32a (on the lower housing part 12a ) or an upper pin part 32b (on the housing cover 12b , in 4 covered). Through the spigot parts 32a . 32b becomes a pin 32 formed inside the sleeve 20 is arranged. From the journal 32 and the sleeve 20 is a joint 34 to swing the arm 16 educated. A fixing screw 36 is provided to the pin parts 32a . 32b and thus the housing parts 12a . 12b in the area of the joint 34 connect to.

Die Pedalvorrichtung 10 verfügt über eine Magnet-Kickdown-Vorrichtung 26. Diese ist – bezüglich des Gelenks 34 – am kürzeren Ende des Pedalhebels 16 angeordnet. Sie umfaßt eine Wippe 52, die in 7 noch einmal separat dargestellt ist.The pedal device 10 has a magnetic kickdown device 26 , This is - concerning the joint 34 - at the shorter end of the pedal lever 16 arranged. It includes a rocker 52 , in the 7 again shown separately.

Die Wippe 52 umfaßt eine Achse 54 und einen kurzen Hebel 56 sowie einen langen Hebel 58. An der Achse 54 ist die Wippe 52 am Ende des Pedalarms 16 schwenkbar gelagert. Der kurze Hebel 56 steht vom Ende des Pedalarms 16 vor.The seesaw 52 includes an axis 54 and a short lever 56 as well as a long lever 58 , At the axis 54 is the seesaw 52 at the end of the pedal arm 16 pivoted. The short lever 56 is from the end of the pedal arm 16 in front.

Am Pedalarm 16 ist ein starkes Permanentmagnetelement 60 angeordnet, das sich gegenüber dem Ende des langen Hebels 58 befindet. Die Wippe 52 besteht aus magnetisierbarem Stahlmaterial, so daß eine am Ende des langen Hebels 58 gebildete Kontaktfläche 62 mit dem Permanentmagneten 60 so zusammenwirkt, daß sich eine starke Anziehungskraft ergibt. Diese Anziehungskraft ist am stärksten, wenn sich die Kontaktfläche 62 in der in 3 dargestellten Grundstellung besonders nah am Magnetelement 60 befindet oder wie vorliegend sogar direkt aufliegt. In dieser Grundstellung, die die Wippe über fast den gesamten Bewegungsbereich des Pedalarms 16 einnimmt, steht das Ende des kurzen Hebels 56 innerhalb des Gehäuses 12 frei vor.At the pedal arm 16 is a strong permanent magnet element 60 arranged, facing the end of the long lever 58 located. The seesaw 52 consists of magnetizable steel material, so that one at the end of the long lever 58 formed contact surface 62 with the permanent magnet 60 cooperates in such a way that gives a strong attraction. This attraction is strongest when the contact surface 62 in the in 3 illustrated basic position particularly close to the magnetic element 60 is located or as in this case even directly. In this basic position, the rocker covers almost the entire range of motion of the pedal arm 16 assumes the end of the short lever 56 inside the case 12 free before.

In 6 ist schematisch der Verlauf der notwendigen Betätigungskraft F auf die Pedalplatte 18 über deren Betätigungsweg (bzw. Winkel) α dargestellt. Die notwendige Betätigungskraft F steigt mit stärkerer Betätigung entsprechend der gestrichelt dargestellten Federkennlinie des Federelements 30 an. Aufgrund der Reibung ist die tatsächlich benötigte Kraft (durchgezogene Linie) noch etwas höher (Hysterese).In 6 schematically is the course of the necessary operating force F on the pedal plate 18 represented on the actuation path (or angle) α. The necessary actuation force F increases with stronger actuation according to the spring characteristic of the spring element shown in dashed lines 30 at. Due to the friction, the actual required force (solid line) is even higher (hysteresis).

Ab einer Betätigungsstellung αKD sorgt das Kickdown-Element für eine Kraftspitze 64. Hierbei trifft, wie in 2 gezeigt, das freie Ende des kurzen Hebels 16 auf ein am Ge häuse 12 feststehendes Gegenelement 66. Eine weitere Bewegung des Pedalhebels 16 ist dann nur möglich, wenn sich die Wippe 52 so dreht, daß der kurze Hebel einschwenkt. Dafür aber muß sich der lange Hebel 58 mit seiner Kontaktfläche 62 vom Magnetelement 60 lösen. Hierfür wird eine stark erhöhte Kraft benötigt, die zur Kraftspitze 64 führt. Denn einerseits ist die auf den Hebel 58 wirkende Magnetkraft wegen des unmittelbaren Aufliegens sehr hoch. Andererseits ergibt sich an der Wippe 52 zwischen dem kurzen Hebel 56 und dem langen Hebel 58 ein Hebelverhältnis, das die Kraft wiederum deutlich erhöht. Der Einwirkungspunkt auf den kurzen Hebel (freies Ende) ist der Achse 54 deutlich näher als ein mittlerer, effektiver Krafteinwirkungspunkt an der Kontaktfläche 62.From an actuation position α KD , the kickdown element provides for a force peak 64 , Hereby, as in 2 shown the free end of the short lever 16 on a housing 12 fixed counter element 66 , Another movement of the pedal lever 16 is only possible if the seesaw 52 Turns so that the short lever pivots. But the long lever has to do that 58 with its contact surface 62 from the magnetic element 60 to solve. For this purpose, a greatly increased power is needed, the power peak 64 leads. Because on the one hand, that's on the lever 58 acting magnetic force because of the immediate resting very high. On the other hand results on the rocker 52 between the short lever 56 and the long lever 58 a lever ratio, which in turn significantly increases the power. The point of action on the short lever (free end) is the axis 54 significantly closer than a mean, effective force point at the contact surface 62 ,

Nach Überwindung der Abreißkraft entfernt sich die Kontaktfläche 62 von Magnetelement 60 und die benötigte Kraft sinkt ab, so daß es zur Ausbildung der charakteristischen Kraftspitze 64 (6) kommt.After overcoming the tearing force, the contact surface is removed 62 of magnetic element 60 and the force required decreases, so that it is for the formation of the characteristic force peak 64 ( 6 ) comes.

Um eine besonders starke Kraftwirkung auf die Kontaktfläche 62 zu erhalten, ist diese durch einen Fensterbereich 68 vom Rest der Wippe 52 abgetrennt. Durch die Verringerung des Querschnitts an dieser Stelle wird der magnetische Fluß innerhalb der Wippe 52 auf die Kontaktfläche 62 konzentriert und im übrigen Teil der Wippe 52 verringert. Durch die Erhöhung der magnetischen Flußdichte wird – solange die Sättigung nicht erreicht ist – die Kraftwirkung erhöht. So kann bereits mit einem relativ kleinen Magnetelement 60 eine gut wahrnehmbare Kraftspitze 64 erzielt werden.To a particularly strong force on the contact surface 62 To get this is through a window area 68 from the rest of the seesaw 52 separated. By reducing the cross section at this point, the magnetic flux within the rocker 52 on the contact surface 62 concentrated and in the remaining part of the seesaw 52 reduced. By increasing the magnetic flux density - as long as the saturation is not reached - the force increases. So can already with a relatively small magnetic element 60 a well-noticeable force peak 64 be achieved.

Der Schaltzustand des Kickdown-Elements wird durch einen Magnetschalter 70 auf der Leiterplatte 28 ermittelt und als separates elektrisches Signal am Stecker 15 bereitgestellt.The switching state of the kickdown element is controlled by a magnetic switch 70 on the circuit board 28 determined and as a separate electrical signal on the plug 15 provided.

Wie in 8 gezeigt, weist die Wippe 52 an der Magnetkontaktfläche 62 einen Vorsprung 72 auf, der der Führung und Konzentration des magnetischen Flusses dient. Dieser Vorsprung 72 ist, wie aus 8 erkennbar, in der Grundstellung unmittelbar neben dem Magnetschalter 70 angeordnet. In dieser Stellung ergibt sich am Ort des Magnetschalters eine relativ hohe magnetische Feldstärke. Ist jedoch wie in 8 dargestellt die Kontaktfläche 62 vom Magnetelement 60 abgehoben, so wirkt im Bereich des Magnetschalters 70 lediglich das Streufeld des Magnetelements 60 mit einer erheblich geringeren Feldstärke.As in 8th shown points the rocker 52 at the magnetic contact surface 62 a lead 72 which serves the guidance and concentration of the magnetic flux. This lead 72 is how out 8th recognizable, in the basic position immediately next to the magnetic switch 70 arranged. In this position results in the location of the magnetic switch, a relatively high magnetic field strength. Is however like in 8th represented the contact surface 62 from the magnetic element 60 lifted, so acts in the area of the magnetic switch 70 only the stray field of the magnetic element 60 with a considerably lower field strength.

Anhand der Änderung der Feldstärke kann der nach dem Hall-Prinzip arbeitende Magnetschalter 70 anhand einer Schaltschwelle sicher zwischen dem Zustand mit nicht aktiviertem Kickdown (α < αKD, siehe 3) und dem Zustand mit aktiviertem Kickdown (α > αKD, siehe 2) unterscheiden.Based on the change in field strength, the operating according to the Hall principle magnetic switch 70 safely using a switching threshold between the state with not activated kickdown (α <α KD , see 3 ) and the state with activated kickdown (α> α KD , see 2 ).

Claims (15)

Fahrpedalvorrichtung mit – einem Grundelement (12) und einem Pedalelement (14), wobei das Pedalelement (14) gegenüber dem Grundelement (12) schwenkbar angeordnet ist, – und einem Kickdown-Element (26), das bei einer Kickdown-Betätigungsstellung des Pedalelements (14) zu einer gegen die Betätigung gerichteten Gegenkraft in Form einer Kraftspitze (64) führt, dadurch gekennzeichnet, daß – das Kickdown-Element (26) eine Wippe (52) mit mindestens einem ersten Hebel (58), einem zweiten Hebel (56) und einer Achse (54) umfaßt, – wobei ein gegenüber der Achse (54) feststehendes Magnetelement (60) vorgesehen ist, das an einer Magnetkontaktstelle (62) mit dem ersten Hebel (58) zusammenwirkt, – und wobei das Kickdown-Element (26) so angeordnet ist, daß in der Kickdown-Betätigungsstellung der zweite Hebel (56) so mit einem Gegenelement (66) in Eingriff tritt, daß für eine weitere Betätigungsbewegung ein Schwenken der Wippe (52) erforderlich ist, – wobei sich beim Schwenken der Wippe (52) die Magnetkontaktstelle (62) des ersten Hebels (58) von dem Magnetelement (60) entfernt.Accelerator pedal device with - a basic element ( 12 ) and a pedal element ( 14 ), wherein the pedal element ( 14 ) compared to the basic element ( 12 ) is pivotally mounted, - and a kickdown element ( 26 ), which at a kickdown operating position of the pedal element ( 14 ) to a counteracting force in the form of a force peak ( 64 ), characterized in that - the kickdown element ( 26 ) a rocker ( 52 ) with at least one first lever ( 58 ), a second lever ( 56 ) and an axis ( 54 ), wherein one opposite the axis ( 54 ) fixed magnetic element ( 60 ) is provided, which at a magnetic contact point ( 62 ) with the first lever ( 58 ), and wherein the kickdown element ( 26 ) is arranged so that in the kickdown operating position of the second lever ( 56 ) so with a counter element ( 66 ) engages that for a further actuation movement pivoting of the rocker ( 52 ) is required, - whereby when pivoting the rocker ( 52 ) the magnetic contact point ( 62 ) of the first lever ( 58 ) of the magnetic element ( 60 ) away. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der – mindestens in der Kickdown-Betätigungsstellung das Gegenelement (66) an einer Einwirkungsstelle auf den zweiten Hebel (56) wirkt, – wobei der Abstand der Einwirkungsstelle von der Achse (54) geringer ist als der Abstand von der Achse (54) zur Magnetkontaktstelle (62).Apparatus according to claim 1, wherein - at least in the kickdown operating position, the counter element ( 66 ) at an impact point on the second lever ( 56 ), wherein the distance of the point of action from the axis ( 54 ) is less than the distance from the axis ( 54 ) to the magnetic contact point ( 62 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der – die Hebel (56, 58) als flache Elemente ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, in which - the levers ( 56 . 58 ) are formed as flat elements. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der – die Wippe (52) einstückig ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, in which - the rocker ( 52 ) is integrally formed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der – die Wippe (52) als flaches, gebogenes Element ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, in which - the rocker ( 52 ) is formed as a flat, curved element. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der – das Kickdown-Element (26) gegenüber dem Grundelement (12) feststehend ist, – und in der Kickdown-Betätigungsstellung das Pedalelement (14) mit dem zweiten Hebel (56) in Einwirkung tritt.Device according to one of the preceding claims, in which - the kickdown element ( 26 ) compared to the basic element ( 12 ) is stationary, and - in the kickdown operating position, the pedal element ( 14 ) with the second lever ( 56 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der – das Kickdown-Element (26) am Pedalelement (14) angeordnet ist, – und in der Kickdown-Betätigungsstellung der zweite Hebel (56) mit dem Grundelement (12) in Einwirkung tritt.Device according to one of claims 1 to 5, in which - the kickdown element ( 26 ) on the pedal element ( 14 ) is arranged, - and in the kickdown operating position, the second lever ( 56 ) with the basic element ( 12 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der – der erste Hebel (58) zwischen der Magnetkontaktstelle (62) und der Achse (54) mindestens einen Bereich (68) aufweist, in dem seine Querschnittsfläche kleiner ist als die Querschnittsfläche an der Magnetkontaktstelle (62).Device according to one of the preceding claims, in which - the first lever ( 58 ) between the magnetic contact point ( 62 ) and the axis ( 54 ) at least one area ( 68 ), in which its cross-sectional area is smaller than the cross-sectional area at the magnetic contact point ( 62 ). Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der – der Bereich mindestens ein am ersten Hebel gebildetes Fenster (68) umfaßt.Device according to claim 8, in which - the area comprises at least one window formed on the first lever ( 68 ). Fahrpedalvorrichtung mit – einem Grundelement (12) und einem Pedalelement (14), wobei das Pedalelement (14) gegenüber dem Grundelement (12) schwenkbar angeordnet ist, – und einem Kickdown-Element (26), das bei einer Kickdown-Betätigungsstellung (αKD) des Pedalelements (14) zu einer gegen die Betätigung gerichteten Gegen kraft in Form einer Kraftspitze (64) führt, – wobei das Kickdown-Element (26) mindestens ein Magnetelement (60) und ein Magnetkontaktelement (62) umfaßt, die so angeordnet sind, daß – in einer Nicht-Betätigungsstellung das Magnetkontaktelement (62) nahe am Magnetelement (60) angeordnet ist, – und in einer Betätigungsstellung das Magnetkontaktelement (62) von dem Magnetelement (60) abgehoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß – eine Magnetfeldsensorvorrichtung (70) angebracht ist, die eine magnetische Feldstärke erfaßt und in Abhängigkeit von der erfaßten Feldstärke entweder ein erstes Schaltsignal entsprechend einer Betätigung des Kickdown-Elements oder ein zweites Schaltsignal entsprechend einer Nicht-Betätigung des Kickdown-Elements liefert, – wobei das Magnetkontaktelement (62) den magnetischen Fluß so leitet, daß sich die magnetische Feldstärke am Ort der Magnetfeldsensorvorrichtung (70) in Abhängigkeit von der Stellung des Magnetkontaktelements (62) ändert.Accelerator pedal device with - a basic element ( 12 ) and a pedal element ( 14 ), wherein the pedal element ( 14 ) compared to the basic element ( 12 ) is pivotally mounted, - and a kickdown element ( 26 ), which at a kickdown actuation position (αKD) of the pedal element ( 14 ) to a directed against the actuation counter-force in the form of a force peak ( 64 ), wherein the kickdown element ( 26 ) at least one magnetic element ( 60 ) and a magnetic contact element ( 62 ) which are arranged so that - in a non-actuating position, the magnetic contact element ( 62 ) close to the magnetic element ( 60 ) is arranged, - and in an operating position, the magnetic contact element ( 62 ) of the magnetic element ( 60 ), characterized in that - a magnetic field sensor device ( 70 ) which detects a magnetic field strength and, depending on the detected field strength, supplies either a first switching signal corresponding to an actuation of the kickdown element or a second switching signal corresponding to a non-actuation of the kickdown element, the magnetic contact element (FIG. 62 ) directs the magnetic flux so that the magnetic field strength at the location of the magnetic field sensor device ( 70 ) in dependence on the position of the magnetic contact element ( 62 ) changes. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der – mindestens ein Teil des Magnetkontaktelements (62) in einer der beiden Stellungen näher an der Magnetfeldsensorvorrichtung (70) angeordnet ist, als in der anderen Stellung, – so daß die Magnetsensorvorrichtung (70) in der ersten Stellung das durch das Magnetkontaktelement (62) konzentrierte Magnetfeld und in der zweiten Stellung das Streufeld des Magnetelements (60) erfaßt.Apparatus according to claim 10, in which - at least a part of the magnetic contact element ( 62 ) in one of the two positions closer to the magnetic field sensor device ( 70 ) than in the other position, - so that the magnetic sensor device ( 70 ) in the first position by the magnetic contact element ( 62 ) concentrated magnetic field and in the second position, the stray field of the magnetic element ( 60 ) detected. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der – eine Schaltschwelle für die magnetische Feldstärke vorgesehen ist, – unterhalb derer die Magnetfeldsensorvorrichtung (70) ein erstes Schaltsignal entsprechend einer Betätigung des Kickdown-Elements – und oberhalb derer die Magnetfeldsensorvorrichtung (70) ein zweites Schaltsignal entsprechend einer Nicht-Betätigung des Kickdown-Elements liefert.Apparatus according to claim 10 or 11, wherein - a switching threshold for the magnetic field strength is provided, - below which the magnetic field sensor device ( 70 ) a first switching signal corresponding to an actuation of the kickdown element - and above which the magnetic field sensor device ( 70 ) provides a second switching signal corresponding to a non-actuation of the kickdown element. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – innerhalb des Gehäuses (12) ein Sensor für die Feststellung der Position des Pedalelements (14) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, in which - inside the housing ( 12 ) a sensor for determining the position of the pedal element ( 14 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – das Pedalelement (14) als hängendes Pedal ausgebildet ist, und einen Pedalarm (16) und eine Pedalplatte (18) aufweist.Device according to one of the preceding claims, in which - the pedal element ( 14 ) is designed as a hanging pedal, and a pedal arm ( 16 ) and a pedal plate ( 18 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, bei der – das Pedalelement (14) als stehendes Pedal ausgebildet ist, und eine Pedalplatte umfaßt ist.Device according to one of claims 1-13, in which - the pedal element ( 14 ) is formed as a stationary pedal, and a pedal plate is included.
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