Eine Fahrpedalvorrichtung für Fahrzeuge ist aus der DE 100 31 097 C1 bekannt bei dem sich ein Pedalelement gegenüber einer Grundplatte bewegt. Das Pedalelement setzt sich aus einem Fahrpedalelement und einem Pedalhebelelement zusammen, die in einem Fahrpedaldrehpunkt drehbar verbunden sind. Im Lagerzentrum ist ein Drehwinkelsensor angeordnet. Nachteilig ist, dass der Drehwinkel in ein lineares Signal umgewandelt werden muss. Aufgrund der Art der Erzeugung sind Begradigungseinrichtungen erforderlich, die das Signal linearisieren müssen.

Aus der DE 100 33 295 A1 sind Fahrpedalvorrichtungen bekannt, bei denen unterschiedlich ausgebildete Federpakete in Zusammenarbeit mit Reibungsflächen lediglich das Betätigungsverhalten beeinflussen.

In der DE 100 33 297 A1 sind Fahrpedalvorrichtungen für Fahrzeuge beschrieben, bei denen Fahrpedal- und Grundelemente mit Hilfe unterschiedlich ausgebildeter Flachfedern in ihre Grundstellung zurückgestellt werden. Ein loses Ende der Feder wird lediglich zur Beeinflussung des Betätigungsverhaltens des Fahrpedalelements eingesetzt.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, das Betätigungsverhalten der bekannten Fahrpedalvorrichtungen zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst bei einer Fahrpedalvorrichtung für Fahrzeuge mit wenigstens

• – einem Sensor und
• – einem Fahrpedalmodul, das wenigstens ein Fahrpedalelement aufweisen kann,
• – mit dem bei einer Bewegung zwischen einer Nichtbetätigungsstellung und einer Betätigungsstellung ein Resonanzschaltkreis mit wenigstens einer Kapazität und wenigstens einer Induktivität über einen Spulenschaltkreis mit wenigstens drei Spulen des Sensors so verschiebbar sein kann, dass ein der Bewegung entsprechendes Signal generiert werden kann.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein der Pedalbewegung entsprechendes Signal erzeugt wird.

Dieses Signal kann als geradlinige oder sonst wie gestaltete Ausgangsspannung von einem integrierten Schaltkreis – ASIC – ausgegeben werden. Bei einer geradlinigen Ausgangsspannung ist kein Einsatz von teuren Begradigungseinrichtungen, wie Widerstandsnetzwerke, Software gestützte Linearisierungseinrichtungen oder dgl. erforderlich.

Unter Fahrpedalelement wird das Element verstanden, dessen Betätigungsstellung ganz allgemein einen Verbrennungsmotor gezielt wenigstens in unterschiedliche Umdrehungszahlen versetzt.

Es kann sein, dass wenigstens der Resonanzschaltkreis mit wenigstens einer Kapazität und wenigstens einer Induktivität wenigstens an dem Fahrpedalelement angeordnet ist. Es kann darüber hinaus wenigstens der Spulenschaltkreis mit den wenigstens drei Spulen im Basiselement sein. Auf diese Art und Weise sind die aktiven Elemente eines neuen induktiven Sensors einzelnen Elementen des Fahrpedalmoduls zugeordnet.

Das Fahrpedalmodul kann beliebig ausgebildet sein. Es kann ein hängendes, stehendes oder dgl. Fahrpedalmodul sein.

Das Fahrpedalmodul kann aus einem Fahrpedalelement und einem Basiselement bestehen sowie wenigstens eine Rückholeinheit aufweisen, mit der das Fahrpedalelement wenigstens in seine Nichtbetätigungsstellung bewegt werden kann. Hierbei kann wenigstens der Spulenschaltkreis mit den wenigstens drei Spulen im Basiselement angeordnet werden. Das Basiselement kann ein Grundplattenelement, ein Bodenelement oder dgl. sein.

Das Fahrpedalmodul selbst kann beliebig ausgebildet sein. Es kann ein hängendes, stehendes oder dgl. Fahrpedalmodul sein. Das zeigt, dass der neue Sensor in jedes Fahrpedalmodul eingebaut werden kann.

So kann der Resonanzschaltkreis mit wenigstens einer Kapazität und wenigstens einer Induktivität in einem Stößelelement untergebracht sein, das am Fahrpedalelement angeordnet sein kann, und der Spulenschaltkreis mit den wenigstens drei Spulen im Bodenelement angeordnet sein kann. Hiermit ist der Sensor in ein klassisches Fahrpedalmodul integriert.

Die Rückholeinheit kann mit Schraub-, Flach-, Blatt-, Spiral-, Magnetfedern oder einem Federsack ausgebildet werden. Welche Rückholeinheit zum Einsatz kommt, hängt von den jeweiligen Bedingungen und Forderungen ab.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

1a und 1b jeweils ein stehendes Fahrpedalmodul mit einem Linearsensor in einer schematischen, teilweise geschnittenen Seitenansicht und

2 eine Ausgangsspannung eines Linearsensors gemäss 1 in Abhängigkeit vom Stößelweg.

In 1a) und 1b) ist jeweils ein Fahrpedalmodul 1 gezeigt, das als stehendes Fahrpedal auf einem Fahrzeugboden 2 so angebracht ist, dass es sich bequem bedienen lässt.

Aus darstellerischen Gründen sind in 1a) und 1b) gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.

Das Fahrpedalmodul kann entweder auf dem angeschrägten oder waagerechten Teil des Fahrzeugbodens 2 eines Fahrzeuges wie gezeigt angeordnet werden. Bei dem Fahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Omnibus, Traktor, Bagger oder dgl. handeln.

Das Fahrpedalmodul 1 besteht aus einem Fahrpedalelement 12, an dem ein Stößelelement 14 angeordnet ist. Das Fahrpedalelement 12 ist gegenüber einem Bodenelement 13 zwischen einer Nicht- und einer Betätigungsstellung 12.1, 12.2 bewegbar. Eine Rückholeinheit 15 sorgt dafür, dass das Fahrpedalelement 12 immer in seine Nichtbetätigungsstellung 12.1 zurück geholt wird.

Die Rückholeinheit ist bei einem Fahrpedalmodul gemäss 1a) als Flachfederelementepaar 15 ausgebildet. Die Flachfedern sind einseitig direkt auf dem Fahrzeugboden 2 über ein im Querschnitt dreieckförmiges Zwischenteil befestigt. Auf dem freien Ende des Flachfederelementepaars ist direkt ein Klotz oder dgl. als Fahrpedalelement 12 angeordnet. Das Flachfederelementepaar ist hier Teil dessen, was herkömmlicher Weise als Fahrpedal angesehen wird. Durch diese Ausgestaltung lässt sich das Fahrpedal wesentlich preisgünstiger ausbilden.

Bei einer Rückholeinheit für ein Fahrpedalmodul gemäss 1b) ist diese hier als Federsack 15 ausgebildet. Bei dem Federsack 15 kann es sich um einen Körper aus elastischem Material, z. B. Gummi, PVC oder dgl. handeln. Der Federsack 15 kann aber auch ein elastisches Wandmaterial sein, das federnde Eigenschaften hat.

Das Bodenelement 13 kann als Abschlusselement des Fahrpedalmoduls 1 ausgebildet sein, so dass dieses ein separates Bauteil ist, das auf dem Fahrzeugbodens 2 aufliegt. Damit sich das Stößelelement 14 geführt bewegen kann, ist in dem Bodenelement 13 eine Ausnehmung vorgesehen. Das Stößelelement kann bei Bedarf umgelenkt bewegt werden, so dass es in etwa parallel zum Bodenelement 13 verfährt. Das Bodenelement 13 kann aber zugleich durch den Fahrzeugboden 2 ausgebildet werden.

Das Fahrpedalmodul 1 gemäss 1a) kann ein Fahrpedalelement 12 aufweisen, das in der Draufsicht rund oder mehreckig ausgebildet ist.

Das Fahrpedalmodul 1 gemäss 1b) hingegen kann in seiner Gesamtheit einen runden oder mehreckigen, z. B. rechteckigen Querschnitt haben.

In dem Stößelelement 14 bei den Fahrpedalmodulen gemäss 1a) 1b) ist ein Resonanzschaltkreis 115 mit einer Kapazität C und einer Induktivität L eines Linearsensors angeordnet. Im Bodenelement 13 befindet sich vorzugsweise im Bereich der Ausnehmung ein Spulenschaltkreis mit drei Spulen SP1, SP2, SP3.

Der Resonanzschaltkreis, auch als PUCK bezeichnet, und der Spulenschaltkreis, auch als PAD bezeichnet, sind die aktiven Teile eines an sich bekannten Sensors (vgl. WO 03/038379). Der Sensor ist ein induktiver Sensor mit einem Resonanzschaltkreis.

Beim Betrieb des PAD werden in den Spulen SP1 und SP2 zwei um 90° verschobene Signalverläufe, d. h. ein sinus- und ein cosinusförmiges Signal, erzeugt. Durch diese Signale wird der Resonator im PUCK angeregt. In der dritten Spule SP3 wird ein entsprechendes Ausgangssignal induziert, dessen Phase dem Weg des PUCKs über dem PAD entspricht. Der PAD übernimmt hier die Funktion eines Senders/Empfängers.

Die Funktion eines Fahrpedals mit einem Sensor gemäß 1a) und 1b) sei unter Zuhilfenahme der 2 beschrieben.

Beim Betätigen des Fahrpedalelements 12 mit einer Betätigungskraft FB wird dieses gegenüber dem Bodenelement 13 von der Stellung 12.1 in die Stellung 12.2 bewegt. Hierbei läuft der PUCK 115 mit einem Stößelweg ST über den PAD 119 und generiert im PAD als Sender/Empfänger ein Signal. Dieses Signal wird verarbeitet und der ermittelte Meßwert als Sensorausgangsspannung UA von einem integrierten Schaltkreis – ASIC – ausgegeben. Hervorzuheben ist, dass die Spannung UA einen Verlauf hat, der der Bewegungskennlinie des Federgleitelements entspricht. Der Stößelweg ST steigt hier linear an, so dass eine lineare Sensorausgangsspannung UA ausgegeben wird, die nicht durch teure Begradigungseinrichtungen begradigt werden muss. Die Sensorausgangsspannung UA kann auch einen anderen, z. B. einen exponentiellen Verlauf, haben.

PUCK und PAD können redundant eingebaut werden. Hierdurch ist es möglich, zwei im wesentlichen gleiche Sensorausgangsspannungen UA zu erzeugen, die für Steuerungen, Überwachungen oder Selbstüberwachungen verwendet werden können.