DE19503335C2 - Fahrpedaleinrichtung - Google Patents

Fahrpedaleinrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrpedaleinrichtung, die
  • - ein Pedalelement, das mit wenigstens einem einem Rückholelement, das mit dem Pedalelement verbunden ist, und
  • - ein Bewegungssensorelement,
  • - das im Gaspedaldrehpunkt des Pedalelements angeord­ net ist und
  • - das mit seiner stationären Einheit im Gaspedaldreh­ punkt fest und mit seiner beweglichen Einheit durch eine bewegungsbegrenzende Betätigungseinheit mit dem Pedalelement verbunden ist,
umfaßt.
Eine Fahrpedaleinrichtung der eingangs genannten Art ist aus der EP 0 141 947 A2 bekannt, bei der ein Gaspedal­ hebel drehbar mit einem Anschlußteil verbunden ist. Im Drehpunkt des Gaspedalhebels ist ein Drehpotentiometer angeordnet. Eine mit dem Gaspedalhebel verbundene Feder sichert dessen Rückholung nach einer Betätigung in die Ausgangsstellung. Zwei aufeinandertreffende Stopperele­ mente begrenzen die Vollgas-Stellung.
Nachteilig ist, daß diese Art der Begrenzung der Endstel­ lung des Gaspedalhebels das empfindliche Potentiometer nur unvollkommen vor Beschädigungen und damit einer unge­ nauen Übertragung der Fahrpedalstellung schützt. Denn der verlängerte Arm des Gaspedalhebels kann bei einem aggressiven Betätigen solche Kräfte übertragen, die die begrenzende Wirkung der Stopperelemente aufhebt.
Bekannt ist aus der DE 41 09 658 A1 ein Stellungsgeber für ein Gaspedal, der ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Größe von der Drehstellung einer mit dem Stell­ element gekoppelten Geberwelle bestimmt ist. Eine Schraubenfeder sichert die ständige Rückholung des Gaspedals.
Nachteilig ist, daß die Vollgas-Stellung des Gaspedals nicht begrenzt ist. Unsachgemäße Betätigungen des Gaspe­ dals können sich so direkt auf den Stellungsgeber aus­ wirken, so daß dessen Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wird.
Bekannt ist es weiterhin, eine Drosselklappe einer Drosselklappenanordnung durch ein Gaspedal mit Hilfe eines Bowdenzuges zu verstellen. Das Gaspedal ist dabei ein- oder mehrteilig ausgebildet und in einer Boden­ gruppe eines Fahrerraumes eines Kraftfahrzeuges angeord­ net. Durch ein Heruntertreten des Gaspedals wird die Drosselklappe geöffnet. Ein oder zwei Rückholfedern haben die Aufgabe, das Gaspedal und damit auch die Drosselklappe bis zu einer Leerlaufstellung zurückzu­ ziehen. Auf diese Art und Weise wird ein Zusammenhang zwischen Pedal- und Drosselklappenstellung auf der einen Seite sowie einer Motordrehzahl- und Geschwindigkeits­ änderung des Fahrzeugs auf der anderen Seite herge­ stellt.
Nachteilig ist, daß durch die Zwischenschaltung eines Bowdenzuges es zu einer ungleichmäßigen Betätigung der Drosselklappe kommen kann. Wird eine elektrische Ver­ stellung der Drosselklappe vorgenommen, kommt hinzu, daß die Stellung des Gaspedals ungenau übertragen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Fahrpedalein­ richtung der eingangs genannten Art so weiter zu ent­ wickeln, daß das Bewegungssensorelement bei Betätigung des Pedalelements die Fahrpedalstellungen sicher und genau überträgt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß die bewegliche Einheit des Bewegungs­ sensorelements vom Pedalelement beim überschreiten der Bewegungsgrenzen der beweglichen Einheit "entkoppelt" wird. Wird das Gaspedal voll durchgetreten, wird diese Bewegung nicht auf die bewegbare Einheit übertragen. Damit bleibt die Funktionsfähigkeit und die Genauigkeit des Bewegungssensorelements auch bei rauhem Betrieb erhalten.
Die Federeinheit kann durch zwei beabstandete Federele­ mente ausgebildet sein, die mit dem Betätigungshebel­ element verbunden sind. Überschreitet das Pedalelement den Bewegungsendpunkt der beweglichen Einheit des Bewegungssensorelements, wird das Betätigungshebel­ element an der Anschlagbegrenzungseinheit festgehalten, während eine der beiden Federelemente die weitere Bewe­ gung des Pedalelements kompensieren. Die Federeinheit kann außerdem mit Hilfe eines Federelements realisiert werden. Dabei ist das Federelement einseitig mit dem Betätigungshebelelement verbunden und wenigstens teil­ weise mit Hilfe einer U-förmigen Klammerungseinrichtung gehalten.
Vorteilhaft ist es, wenn das Bewegungssensorelement ein Drehwinkelsensor und/oder ein Drehpotentiometerelement ist. In jedem Fall wird die Drehbewegung des Pedal­ elements im Drehpunkt genauestens wiedergegeben, in ein entsprechendes Signal umgeformt und entsprechend über­ tragen. Bei der Verwendung eines Drehwinkelsensors und eines Drehpotentiometerelements ist es möglich, die Ge­ nauigkeit der Pedalauslenkung sicher festzustellen. Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle eines Bewegungssensors, der die Drehbewegung direkt umformt, einen Linearsensor zu verwenden. Hierzu ist eine ent­ sprechende Anpassung des Pedalelements notwendig.
Um die stationäre und die bewegbare Einheit des Dreh­ winkelsensors bzw. des Drehpotentiometerelements vor äußeren Einflüssen zu schützen, sind diese wenigstens teilweise von einem Gehäuseelement umgeben.
Vorteilhaft ist es,
  • - daß die stationäre Einheit des Drehwinkelsensors aus einem Basiselement besteht, an dem ein Stegelement und in dem ein Plattenelement angeordnet ist, an dem mit Verspannungsstiftelementen Statorteilelemente unter Belassung einer Abstandsausnehmung, in die ein Hallelement hineinragt, angeordnet sind,
  • - daß die bewegbare Einheit des Drehwinkelsensors aus einem Magnetelement, das von einer Magnethalterungsein­ heit gehalten ist und das unter Belassung eines Luft­ spaltes gegenüber dem Statorelement verstellt werden kann, besteht und
  • - daß ein Magnethalterungselement, das das Magnetelement hält, und eine Lagereinheit, die das Magnethalterungs­ element hält und die mit dem Betätigungshebelelement verbunden ist, die Magnethalterungseinheit bilden.
Durch den Einsatz dieses Hall-Sensors wird so die Mög­ lichkeit gegeben, den Drehwinkel des Pedalelements genauestens zu erfassen. Durch die Unterteilung des Statorelements in Statorteilelemente unter Belassung einer Abstandsausnehmung und zusätzlicher Anschrägung der Ecken der Statorteilelemente wird der magnetische Fluß beim Verdrehen des ringförmigen Magnetelements so gelenkt, daß jede Stellung genau erfaßt und ein genauer Meßwert ermittelt und übertragen wird. Die Statorteil­ elemente können aus Blechpaketen bestehen und/oder ein­ stückig ausgebildet sein. Das ringförmige Magnetelement weist an einer senkrecht stehenden Achse eine N-S-Rich­ tung und an der gegenüberliegenden Stelle eine S-N-Rich­ tung auf. Hierdurch kommt es vor allem im Inneren des Ringes zu einem geraden Verlauf des Magnetflusses.
Vorteilhaft ist es, wenn die Lagereinheit ein Gleit­ lagerelement ist, das in und auf dem Stegelement verstellbar liegt. Dadurch, daß das Gleitla­ gerbetätigungselement teilweise in das Stegelement hin­ einragt, wird ein Drehpunkt definiert. Die auf dem Steg­ element aufliegenden Teile des Gleitlagerelements sorgen dafür, daß eine definierte Beabstandung der bewegbaren gegenüber der stationären Einheit gegeben ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Lagereinheit eine Lager­ buchse ist, die um einen Lagerzapfen, der in einem Zen­ trierzapfen gehalten ist, drehbar angeordnet ist. Hier­ durch wird eine freie und komfortable Lagerung erreicht. Dadurch, daß um den Lagerzapfen eine Lagerbuchse sich dreht, werden sämtliche Bewegungen der rotierenden Ein­ heit mit ihren Elementen sofort gegenüber der stationä­ ren Einheit mit ihren Elementen ausgelenkt. Das führt zu einer Erhöhung der Meßgenauigkeit des Sensors.
Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit bestehen das Platten­ element, das Basiselement und das Stegelement aus einem nichtmagnetisierbaren Material. Das Plattenelement kann dabei aus Aluminium hergestellt sein. Selbstverständlich sind auch andere nichtmagnetisierbare Metalle einsetz­ bar. Es kann auch als Leiterplatte ausgebildet sein. Das Basiselement und das Stegelement sind aus einem nichtleitenden Kunststoff geformt. Durch die Verwendung dieses formbaren Materials ist eine leichte Einformbar­ keit des bereits mit den Statorteilelementen versehenen Plattenelements möglich. Erleichtert wird darüber hinaus die Justierbarkeit der einzelnen Teile der stationären Einheit.
Das Gleitlagerelement und das Gehäuseelement können hingegen aus einem leitenden Kunststoff oder Metall geformt sein. Als leitender Kunststoff ist dabei ein elektrisch leitfähiges Langfasergranulat mit einem Stahlfaseranteil von 1-10 Gew.-% einsetzbar. Das Langfasergranulat kann dabei bis zu 60 Gew.-% Faserlängen aufweisen, die der Schnittlänge der extrudierten Stränge entsprechen. Hierbei können z. B. Längen von 10 mm eingehalten werden. Durch die Formung dieser beiden Elemente aus dem speziellen leitenden Kunststoff wird eine hohe Abschirmung des Dreh­ winkelsensors bzw. des Drehpotentiometerelements insbe­ sondere gegenüber elektromagnetischen Feldern erreicht, so daß hier eine elektromagnetische Verträglichkeit EMV gesichert ist.
Um insbesondere den elektrisch aktiven Teil sowohl des Drehwinkelsensors als auch des Drehpotentiometerelements von äußeren Einflüssen, wie insbesondere Staub und der­ gleichen freizuhalten, ist das Betätigungshebelelement wenigstens einseitig mit einer Folienabdeckung umgeben. Diese Folienabdeckung kann auch auf der gegenüberliegen­ den Seite angebracht werden, um so die Verbindung zwi­ schen Mitnehmerzapfen und den Federelementen zu schüt­ zen.
Zur Einstellung definierter Bewegungsabläufe kann das Pedalelement über dem Drehpunkt geschlitzt und mit einem Ringfederelement umgeben sein. Hierdurch wird das be­ kannte Bewegungs-Hysterese-Bewegungsverhalten des Pedal­ elements erreicht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a eine Fahrpedaleinrichtung in einer schematischen Seitenansicht mit einem Bewegungssensorelement,
Fig. 1b eine Fahrpedaleinrichtung gemäß Fig. 1a in einer schematischen Vorderansicht,
Fig. 2a eine weitere Ausführungsform einer Fahrpedalein­ richtung mit einer Bewegungssensoreinrichtung in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 2b eine Fahrpedaleinrichtung gemäß Fig. 2a in einer schematischen Vorderansicht,
Fig. 3a einen Drehwinkelsensor als Bewegungssensorele­ ment mit einer Betätigungseinheit einer Fahrpe­ daleinrichtung gemäß den Fig. 1a, 1b, 2a und 2b in einer schematischen Draufsicht,
Fig. 3b eine weitere Ausführungsform einer Betätigungs­ einrichtung gemäß Fig. 3a,
Fig. 4a einen Drehwinkelsensor gemäß Fig. 3a in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der Linie IVA-IVA,
Fig. 4b eine modifizierte Ausführungsform eines Dreh­ winkelsensors gemäß Fig. 4a in einer schemati­ schen Schnittdarstellung,
Fig. 5a ein Drehpotentiometerelement als Bewegungssensor­ element einer Fahrpedaleinrichtung gemäß den Fig. 1a, 1b, 2a und 2b in einer schematischen Draufsicht,
Fig. 5b einen Schnitt entlang der Linie VB-VB eines Drehpotentiometerelements gemäß Fig. 5a mit einem Teilschnitt einer Fahrpedalanordnung in einer schematischen Draufsicht und
Fig. 6 eine Drosselklappeneinheit mit einem Verstell­ motor in einer geschnittenen schematischen Dar­ stellung.
Eine Fahrpedaleinrichtung gemäß den Fig. 1a und 1b be­ steht aus
  • - einem Pedalelement 3,
  • - einem Bewegungssensorelement 2 und
  • - einer Grundplatte 4.
Das Pedalelement 3 setzt sich aus einem Fahrpedalelement 7 und einem Pedalhebelelement 9 zusammen, die in einem Fahrpedaldrehpunkt 8 miteinander drehbar verbunden sind. An das Fahrpedalelement 7 schließt sich einseitig ein Gliederkoppelelement 7′ an, das mit der Grundplatte 4 verbunden ist. Das Pedalhebelelement 9 ist mit einem Lagerzapfen 1′ mit der Grundplatte 4 verbunden. Der La­ gerzapfen 1′ stellt zugleich den Gaspedaldrehpunkt 1 dar.
In den Fig. 2a und 2b ist eine weitere Ausführungsform einer Pedaleinrichtung gezeigt, bei der ein Pedalelement 13 aus einem Pedalhebelelement 19 mit einem daran befe­ stigten Fahrpedalelement 17 besteht. Das Pedalhebelele­ ment 19 ist mit Hilfe eines Lagerzapfens 11′ fest im Bereich der Bodengruppe des Fahrzeugs befestigt. Auch hier bildet der Lagerzapfen 11′ zugleich den Gaspedal­ drehpunkt 11.
Im Gaspedaldrehpunkt 1 bzw. 11 ist ein Bewegungssensor­ element 2 bzw. 12 angeordnet. Das Bewegungssensorelement 2 bzw. 12 kann dabei als Drehwinkelsensor 201 oder als Drehpotentiometerelement 204 ausgebildet sein. Selbst­ verständlich ist es auch möglich, daß sowohl ein Dreh­ winkelsensor 201 als auch ein Drehpotentiometerelement 204 im Gaspedaldrehpunkt 1 bzw. 11 angeordnet sind.
Der Drehwinkelsensor 201 ist mit Hilfe einer bewegungsbegrenzenden Betätigungseinheit 20 gegenüber dem Pedalhebelelement 9 bzw. 19 "entkoppelt" (vgl. Fig. 3a und 3b).
Der Drehwinkelsensor 201 setzt sich aus einer stationä­ ren Einheit 219 und einer rotierenden Einheit 220 zusam­ men. An der rotierenden Einheit 220 ist ein Betätigungs­ hebelelement 21 befestigt. Es ist durch Anschlag­ begrenzungselemente 30 und 31 begrenzt und weist an der gegenüberliegenden Seite, wie Fig. 3a zeigt, einen Mitnehmerkopf 22 auf. In den Mitnehmerkopf 22 ragt ein Mitnehmerzapfen 23, der in zwei sich gegenüberliegenden Federelementen 24.1 und 24.2 endet. Der Mitnehmerzapfen 23 selbst ist am Pedalhebelelement 9 bzw. 19 befestigt (vgl. Fig. 1b bzw. 2a). Der Mitnehmerzapfen 23 ist durch eine Betätigungsausnehmung 26 hindurchgeführt, die die Kreisbewegung des Mitnehmerzapfens 23 im wesentlichen nachbeschreibt. Der durch den Mitnehmerkopf 22 ragende Teil des Mitnehmerzapfens 23 ist mit einem Mitnehmerzapfenschlitz 25 versehen, so daß sich die Federelemente 24.1 und 24.2 ausbilden. Je nach der Breite des Mitnehmerzapfenschlitzes 25 kann die Auslenkung des Mitnehmerzapfens 23 bzw. die Federwirkung der Federelemente 24.1 und 24.2 verändert werden.
In Fig. 3b ist eine alternative Ausbildungsmöglichkeit einer Federeinrichtung dargestellt. Hierbei weist der Mitnehmerkopf 24 zwei Federelemente 24.1′ und 24.2′ auf. In die beiden Federelemente 24.1′ und 24.2′ greift der Mitnehmerzapfen 23 ein. Hierbei wird der Endausschlag des Mitnehmerzapfens 23 bzw. die Federwirkung durch die Länge und/oder die Stärke der Federelemente 24.1′ und 24.2′ bestimmt.
Der Bewegungssensor gemäß Fig. 4a setzt sich, wie be­ reits erwähnt, aus der stationären Einheit 219 und der bewegbaren, d. h. rotierenden Einheit 220 zusammen.
Die stationäre Einheit 219 weist ein Statorelement 221 auf, das aus Statorteilelementen aufgebaut ist. Zwischen sich lassen die Statorteilelemente eine Abstandsausneh­ mung (nicht dargestellt) frei. Die Statorteilelemente des Statorelements 221 sind apfelsinenscheibenförmig ausgebildet und bestehen aus einzelnen Blechpaketen. Die zur Abstandsausnehmung zeigenden Ecken der apfelsinen­ scheibenförmig ausgebildeten Statorteilelemente sind um 45° abgeschrägt. Das Statorelement 221 ist an einem runden Plattenelement 210 mit Hilfe von Verspannungs­ stiftelementen 233.1 bzw. 233.2 gehalten. Das Platten­ element besteht vorzugsweise aus einem geformten Aluminiumblech. Das Basisplattenelement 210 ist in ein Basiselement 223′ eingezogen. Das Basiselement 223′ setzt sich in ein Stegelement 223′′ fort. Beide sind ein­ stückig aus einem nichtleitenden Kunststoff geformt. Gegenüber der Abstandsausnehmung ist in das Platten­ element 210 eine Zentralausnehmung eingebracht, in die ein Hallelement 222 hineinragt.
Die rotierende Einheit 220 weist ein ringförmig ausgebil­ detes Magnetelement 224 auf. Das Magnetelement 224 wird von einem Magnethalterungselement 226 gehalten. Das Magnethalterungselement 226 ist in einer Lagerbuchse 230 angeordnet. Die Lagerbuchse 230 ist drehbar um einen Lagerzapfen 231 angeordnet, der in einem Zentrierzapfen 232 positioniert ist. Durch diese besondere Form der Lagerung der rotierenden Einheit 220 wird eine einfache und komfortable Bewegungsfreiheit der rotierenden Ein­ heit 220 und damit eine hohe Meßgenauigkeit gewähr­ leistet.
In Fig. 4b ist eine weitere Ausführungsform eines Dreh­ winkelsensors 201 dargestellt. Die stationäre Einheit 219 und die rotierende Einheit 220 sind im wesentlichen so aufgebaut, wie bereits unter Fig. 4a beschrieben. Das ringförmige Magnetelement 224 wird von einem topfförmig ausgebildeten Magnethalterungselement 226′ gehalten. Über dieses stülpt sich gleichfalls ein topfförmig ausgebildetes Gleitlagerelement 227. Das Gleitlager­ element ragt dabei teilweise in das rund ausgebildete Stegelement 223′′ hinein und liegt mit dem übrigen Teil auf ihm.
Die ebenfalls rund ausgebildete stationäre und rotieren­ de Einheit 219 bzw. 220 sind wie auch bei dem Dreh­ winkelsensor gemäß Fig. 4a wenigstens teilweise von einem Gehäuseelement 223 umgeben. Bei dem Drehwinkelsen­ sor gemäß Fig. 4b ist das Gehäuseelement so ausgebildet, daß es teilweise das Gleitlagerelement zur besseren Halterung und Führung an den oberen Ecken überragt. Aus dem Gehäuse ragen Steckkontakte 234.
Ein als Drehpotentiometerelement 204 ausgebildetes Bewe­ gungssensorelement ist in den Fig. 5a und 5b darge­ stellt. In einem Gehäuseelement 244 ist das bereits beschriebene Betätigungshebelelement 21 befestigt. Seine Bewegung wird durch Anschlagbegrenzungselemente 30′ und 31′ begrenzt. An seinem Ende trägt es ein Federelement 24′′, das um den herausragenden Mitnehmerzapfen 23 geführt ist und damit einseitig an ihm anliegt. Der Mitnehmerzapfen 23 bewegt sich in einer Betätigungs­ ausnehmung 26′, die in den Boden des Gehäuseelements 244 eingebracht ist. Auf dem Boden des Gehäuseelements 244 sind als stationäre Einheit 219′ auf einer Trägerplatte aus einem isolierenden Material, insbesondere Kunst­ stoff, Widerstandsbahnen 241.1, . . . 241.4 aufgebracht. Der Boden des Gehäuseelements 244 ist mit Seitenwandelementen 242, 243 versehen, die wenigstens teilweise als Anschlagbegrenzungselemente 30′, 31′ wirken. Als bewegbare, d. h. rotierende Einheit 220 sind an einer der Außenseiten des Betätigungs­ hebelelements 21, die zu den Widerstandsbahnen 241.1, . . . 241.4 zeigt, Schleiferelemente 240.1, . . . 240.4 angebracht. Das Betätigungshebelelement 21 ist über eine Durchgangsausnehmung 27 mit dem Pedalhebelelement 9 bzw. 19 verbunden.
Ebenso wie die Trägerplatte bestehen die Gehäuseelemente 223, 244, das Basiselement 223′ mit dem angeformten Stegelement 223′′ und das Magnethalterungselement 226 aus einem nichtleitenden Kunststoff.
Das Gehäuseelement 223 bzw. 244 können aus einem leiten­ den Kunststoff bestehen. Ebenso kann das Gleitlager­ element 227 aus einem leitenden Kunststoff hergestellt sein. Vorzugsweise besteht es aber aus Metall. Als leitender Kunststoff kommt ein elektrisch leitfähiges Langfasergranulat mit 1-10 Vol.-% Edelstahlfilamenten zum Einsatz. Wesentlich ist, daß die Langfasergranulate Fasergehalte bis zu 60 Gew.-% und Faserlängen entsprechend der Schnittlänge der extrudierten Stränge, z. B. von 10 mm aufweisen. Hierdurch erreicht die Gehäuseeinheit 223 bzw. 244 bzw. das Gleitlager­ element eine hohe Steifigkeit und eine sehr hohe Zähigkeit. So beträgt die Zugfestigkeit bis zu 79,35 N/mm² bei einem Zug-E-Modul von bis zu 4830 N/mm². Wesentlich sind darüber hinaus die abschirmenden Eigen­ schaften, die einen Durchgangswiderstand bis zu 10 Ohm/cm, eine Abschirmung bei 1 GHz bis zu 70 dB und eine elektrostatische Ladung von 0,03 s erreichen. Elektrisch leitfähige bzw. aktive Teile, wie die Steckkontakte 234, werden mit einem elektrisch nicht leitenden Kunststoff umgeben, damit sie gegenüber dem elektrisch leitenden Kunststoff elektrisch isoliert sind. Ebenso sind Anschlußöffnungen in dem aus elektrisch leitenden Kunststoff hergestellten Teilen ausgebildet. Erreicht wird durch diese Maßnahme, daß die meßempfindlichen Teile des Drehwinkelsensors 201 bzw. des Drehpoten­ tiometerelements 204 gegen Einflüsse im Fahrzeugraum und dergleichen sowie vor Staub, Temperaturschwankungen und elektromagnetischen Strahlungen geschützt sind.
Um die elektrisch aktiven Teile des Drehwinkelsensors 201 bzw. des Drehpotentiometerelements 204 gegen äußere Einflüsse zu schützen, ist über dem Schlitz in dem Ge­ häuse 223 am Betätigungshebelelement 21 eine Folienab­ deckung 28 aufgebracht. Desgleichen ist es möglich, mit Hilfe einer weiteren Folienabdeckung die auf der Gegenseite des Betätigungshebelelements 21 bestehende Verbindung zwischen den Federelementen und den Mitnehmer­ zapfen 23 gegen äußere Einflüsse zu schützen.
Die Fahrpedalvorrichtungen gemäß den Fig. 1a und 1b sowie 2a und 2b müssen laut Gesetzesvorschrift mit zwei unabhängig voneinander wirkenden Rückholelementen ver­ sehen werden. Die Kraft-Weg-Funktion des Pedalhebelele­ ments 9 bzw. 19 muß vorzugsweise in Abhängigkeit zu den Rückstellelementen 5, 6 bzw. 15, 16 stehen.
Die Rückstellelemente 15 und 16 sind als zweiseitig ein­ gebundene sogenannte Schraubenfedern ausgebildet. Das Pedalhebelelement 19 ist gegenüber dem Gaspedaldrehpunkt 11 (vgl. Fig. 2a und 2b) mit einem Schlitz versehen. Über diesen Schlitz ist ein Federringelement gestülpt. Hierdurch wird eine sogenannte Bewegungshysterese des Pedalhebelelements 19 erreicht. Wird die Bewegung in ein X-Y-Koordinatensystem eingetragen, realisiert die Hin-Be­ wegung die obere nach oben gewölbte Kurve der Hysterese und die Rückbewegung die nach unten gebogene Kurve der Hysterese-Schleife.
Die Signalwerte, die von dem Drehwinkelsensor 201 bzw. Drehpotentiometerelement 204 erzeugt werden, werden über eine Signalleitung 1′′ bzw. 11′′ auf eine Steuereinheit 330, wie Fig. 6 zeigt, übertragen. In der Steuereinheit 330 wird der Signalwert entsprechend be- und verarbeitet und über eine Steuerleitung 331 auf eine Stellmotorein­ heit 324 einer Drosselklappeneinheit 320 übertragen. Je nach der Größe des durch das Pedalelement 3 bzw. 13 aus­ gelösten Signals wird durch die Steuereinheit 330 die Stellmotoreinheit 324 angesteuert. Die Stellmotoreinheit 324 befindet sich in der Drosselklappeneinheit 320 und ist an einer Drosselklappenwelle 322 angeflanscht. Mit der Drosselklappenwelle 322 ist eine Drosselklappe 321 verbunden. Jede Stellung des Pedalelements 3 bzw. 13 entspricht damit einer äquivalenten Stellung der Drossel­ klappe 321. Der Drehwinkelsensor 201 bzw. das Drehpoten­ tiometerelement sorgen dafür, daß jede noch so geringe Veränderung direkt und unverfälscht als Drosselklappen­ stellung übertragen wird. Insbesondere durch die Anord­ nung des Drehwinkelsensors 201 und des Drehpotentiometer­ elements 204 im Gaspedaldrehpunkt 1 bzw. 11 wird eine Verstellung der Drosselklappe 321 so erreicht, als wäre das Pedalelement 3 bzw. 13 "direkt" an der Drosselklap­ penwelle 321 befestigt.
Wird das Pedalhebelelement 9 bzw. 19 des Pedalelements 3 bzw. 13 von einem Fahrer bis zur untersten Anschlagmög­ lichkeit betätigt, lenkt der Mitnehmerzapfen 23 voll aus und schlägt an eines der Enden des Mitnehmerzapfen­ schlitzes 25 bzw. 25′. Dabei wird eines der Feder­ elemente 24.1, 24.1′ bzw. 24′′ mit einer Druckspannung beaufschlagt und lenkt so weit aus, wie es der jeweilige Federweg zuläßt. Durch die Anschlagbegren­ zungselemente nimmt das jeweilige Federelement den gesamten überschüssigen Weg des Pedalhebelelements 9 bzw. 19 auf. Die rotierende Einheit 220 bzw. 220′ des Drehwinkelsensors 201 bzw. Drehpotentiometerelements 204 wird aber nur so weit betätigt, wie es möglich ist. Hier­ durch wird verhindert, daß die rotierende Einheit "über­ dreht′′ bzw. die sehr empfindlichen Schleiferelemente 240.1, . . . 240.4 über die Widerstandsbahnen 241.1, . . . 241.4 hinaus geführt werden. Letztendlich wird eine Funktionsunfähigkeit bzw. Zerstörung der rotierenden Ein­ heit 220 bzw. 220′ verhindert.
In Fig. 3a ist mit A eine mögliche zusätzliche Unterbringung eines Sensors oder Schalters in einem Gehäuse angegeben, der vom Betätigungshebelelement angesteuert wird, und falls es notwendig ist, ein Kick-Down-Signal erzeugen kann.

Claims (18)

1. Fahrpedaleinrichtung, die
  • - ein Pedalelement (3; 13), das mit wenigstens einem Rückholelement (5, 6; 15, 16), das mit dem Pedal­ element (3; 13) verbunden ist, und
  • - ein Bewegungssensorelement (2; 12),
  • - das im Gaspedaldrehpunkt (1; 11) des Pedalele­ ments (3; 13) angeordnet ist und
  • - das mit seiner stationären Einheit (219; 219′) im Gaspedaldrehpunkt (1; 11) fest und mit seiner beweglichen Einheit (220; 220′) durch eine bewegungsbegrenzende Betätigungseinheit (20) mit dem Pedalelement (3; 13) verbunden ist,
umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegungsbe­ grenzende Betätigungseinheit (20) ein Betätigungs­ hebelelement (21) aufweist, das an der beweglichen Einheit (220; 220′) des Bewegungssensorelements (2; 12) angeordnet und mit seinem gegenüberliegenden Ende durch eine Federeinheit (24.1, 24.2; 24.1′, 24.2′) kraftschlüssig mit einem am Pedalelement (3; 13) angeordneten Mitnehmerzapfen verbunden ist und dessen Bewegung durch wenigstens ein Anschlagsbegren­ zungselement (30, 31; 30′, 31′) begrenzt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinheit zwei beabstandete Federelemente (24.1, 24.2; 24.1′, 24.2′) sind, die mit dem Betätigungshebelelement (21) verbunden sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinheit aus einem Federelement (24′′) besteht, das einseitig mit dem Betäti­ gungshebelelement (21) verbunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegungssensorelement (2; 12) ein Drehwinkel­ sensor (201) und/oder ein Drehpotentiometerelement (204) ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die stationäre und die bewegbare Einheit (219, 220; 219′, 220′) des Dreh­ winkelsensors (201) bzw. des Drehpotentiometerele­ ments (204) wenigstens teilweise von einem Gehäuse­ element (223; 244) umgeben sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet,
  • - daß die stationäre Einheit (219) des Drehwinkelsen­ sors (201) aus einem Basiselement (223′) besteht, an dem ein Stegelement (223′′) und in dem ein Plattenelement (210) angeordnet ist, an dem mit Verspannungsstiftelementen (233.1, 233.2) Stator­ teilelemente unter Belassung einer Abstands­ ausnehmung, in die ein Hallelement (222) hin­ einragt, angeordnet sind,
  • - daß die bewegbare Einheit (220) des Drehwinkelsen­ sors (201) aus einem Magnetelement (224), das von einer Magnethalterungseinheit (226, 227; 230, 231, 232) gehalten ist und das unter Belassung eines Luftspaltes (225) gegenüber dem Statorelement (221) verstellt werden kann, besteht und
  • - daß ein Magnethalterungselement (226, 226′), das das Magnetelement (224) hält, und eine Lagereinheit (227; 230, 231, 232), die das Magnethalterungselement (226) hält und die mit dem Betätigungshebelelement (21) verbunden ist, die Magnethalterungseinheit bilden.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Lagereinheit ein Gleit­ lagerelement (227) ist, das in und auf dem Stegelement (223′′) verstellbar liegt.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit eine Lagerbuchse (230) ist, die um einen Lagerzapfen (231), der in einem Zentrierzapfen (232) gehalten ist, drehbar angeordnet ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die stationäre Einheit (219′) des Drehpotentiometerelements (204) auf einer Platte aufgebrachte Widerstandsbahnen (241.1, . . . , 241.4) und die bewegbare Einheit (220′) an dem Be­ tätigungshebelelement (21) angebrachte Schleiferele­ mente (240.1, . . . , 240.4) sind.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenelement (210), das Basiselement (223′) und das Stegelement (223′′) aus einem nichtmagnetisierbaren Material bestehen.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenelement (210) aus Aluminium hergestellt ist.
12. Einrichtung nach einem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Basiselement (223′) und das Stegelement (223′′) aus nichtleitendem Kunststoff geformt sind.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (227) und/oder das Gehäuseelement (223; 244) aus einem leitenden Kunststoff und/oder Metall geformt sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Kunststoff aus einem elektrisch leitfähigen Langfasergranulat mit einem Stahlfaseranteil von 1-10 Gew.-% herge­ stellt ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Langfasergranulat bis zu 60 Gew.-% Faserlängen entsprechend der Schnittlänge der extrudierten Stränge aufweist.
16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pedalelement (13) im Drehpunkt (11) geschlitzt und mit einem Ringfeder­ element umgeben ist.
17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungshebel­ element (21) wenigstens einseitig mit einer Folien­ abdeckung (28) umgeben ist.
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