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    • 专利摘要:
    Der Kraftsensor einer Bremsanlage soll in seiner Funktionsweise permanent überprüft werden können. Daher wird das Pedalgestänge (5, 11) durch eine Federeinrichtung (6, 16) vorgespannt. Ein Sensor (10), der an dem Pedalgestänge (5, 11) angeordnet ist, erfasst die Vorspannkraft. Diese entspricht im Ruhezustand einem vorgegebenen Sollwert. Weicht das Sensorsignal von dem Sollwert ab und wird das Pedal (11, 12) nicht betätigt, so ist der Pedalkraftsensor (10) mit hoher Wahrscheinlichkeit defekt. Der Pedalkraftsensor (10) kann während der Fahrt aktiv durch die Aufbringung einer Zusatzkraft geprüft werden.The force sensor of a brake system should be able to be permanently checked in its functioning. Therefore, the pedal linkage (5, 11) is biased by a spring means (6, 16). A sensor (10), which is arranged on the pedal linkage (5, 11), detects the biasing force. This corresponds to a predetermined setpoint in the idle state. If the sensor signal deviates from the desired value and if the pedal (11, 12) is not actuated, then the pedal force sensor (10) is highly defective. The pedal force sensor (10) can be actively checked while driving by the application of an additional force.
    公开号:DE102004013868A1
    申请号:DE200410013868
    申请日:2004-03-20
    公开日:2005-10-13
    发明作者:Thomas Barthenheier；Bastian Dr. Witte
    申请人:Volkswagen AG；
    IPC主号:B60T7-04
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Pedalvorrichtung zum Betätigen einerBremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Pedalgestänge, dasmit einem Pedal betätigbarist, einschließlicheines Mitnehmers, einem Anschlag an dem Pedalgestänge, mit demeine Ruhestellung des Pedalgestängesdefinierbar ist, einer Federeinrichtung zum Erzeugen einer Pedalgegenkraftund zum Halten des Pedalgestängesin der Ruhestellung sowie einem Pedalkraftsensor zum Erfassen einerPedalkraft, die mit dem Pedal auf das Pedalgestänge ausübbar ist. Darüber hinaus betrifftdie vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Überprüfen eines an einem Pedalgestänge angeordnetenPedalkraftsensors bei einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs.TheThe present invention relates to a pedal device for actuating aBrake system of a motor vehicle with a pedal linkage, theoperable with a pedalis inclusivea driver, a stop on the pedal linkage, with thea rest position of the pedal linkageis definable, a spring means for generating a pedal counterforceand for holding the pedal linkagein the rest position and a pedal force sensor for detecting aPedal force that can be exerted on the pedal linkage with the pedal. In addition, concernsThe present invention provides a method of checking a pedal linkagePedal force sensor in a brake system of a motor vehicle.
    [0002] Beieinem elektromechanischen Bremskraftverstärker (E-BKV) wird der Bremswunschdes Fahrers mit Hilfe eines Sensors bestimmt, der die Pedalkraftmisst. Diesem Sensor kommt damit eine hohe Bedeutung bezüglich derAusfallsicherheit zu. Um die Ausfall- bzw.atan electromechanical brake booster (E-BKV) is the braking requestthe driver with the help of a sensor determines the pedal forcemeasures. This sensor is thus of great importance in terms ofResilience too. To the failure or
    [0003] Fehlerwahrscheinlichkeitdieses Sensors zu reduzieren, werden in der Regel zwei derartigeSensoren als redundantes System eingesetzt. Aus Kostengründen wäre es jedochwünschenswert,lediglich einen Sensor einsetzen zu müssen.error probabilityto reduce this sensor are usually two suchSensors used as a redundant system. For cost reasons, it would bedesirable,just having to use a sensor.
    [0004] Indiesem Zusammenhang ist aus der Druckschrift DE 35 04 096 A1 ein Sollwertgeberfür ein Bremspedalin einem Kraftfahrzeug bekannt. Dieser wird zur Ansteuerung einerelektrischen Bremsanlage verwendet. Der Sollwertgeber enthält eineParallelschaltung eines Wegsensors und eines Kraftsensors, wobeider Kraftsensor die Führungsgröße liefert.Den Sensoren sind elektronische Hauptschaltungen nachgeschaltet,welche die Signale der Sensoren nach verschiedenen Kriterien aufPlausibilität überprüfen undim Fehlerfall eine Warnlampe ansteuern. Im ungebremsten Zustandgeben der Weg- und Kraftsensor definierte Ausgangswert ab, die ungleich Nullund ungleich dem Maximum sein müssen.Im ungestörtenZustand nehmen die Sensoren auch bei maximalen physikalischen Größen derBremsbetätigungnicht die elektrisch möglichenMaximalwerte ein. Nimmt im gestörtenZustand einer der Sensoren einen unmöglich hohen Wert oder Nullein, so wird bei Andauern übereine vorbestimmte Zeitdauer ein Fehler angezeigt. Mit dieser Sensorikkann die elektrische Funktionsfähigkeitder Sensorik überprüft werden.Es lässtsich jedoch nicht ermitteln, ob die mechanisch-elektrische Umsetzungin gewünschter Weisefunktioniert.In this context, from the document DE 35 04 096 A1 a setpoint generator for a brake pedal in a motor vehicle known. This is used to control an electric brake system. The setpoint generator includes a parallel connection of a displacement sensor and a force sensor, wherein the force sensor supplies the reference variable. The sensors are followed by electronic main circuits, which check the signals of the sensors according to various criteria for plausibility and control a warning lamp in case of error. In the unrestrained state, the displacement and force sensors output defined output value, which must be unequal to zero and not equal to the maximum. In the undisturbed state, the sensors do not assume the electrically possible maximum values, even at maximum physical values of the brake actuation. If one of the sensors assumes an impossibly high value or zero in the disturbed state, an error is displayed when it lasts for a predetermined period of time. With this sensor, the electrical functionality of the sensor can be checked. However, it can not be determined whether the mechanical-electrical conversion works in the desired manner.
    [0005] DieAufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Pedalkraftsensorin seiner Wirkungsweise möglichstohne zusätzlichenAufwand und möglichstpermanent zu prüfen.Diese Prüfungsoll auch dann möglichsein, wenn der Fahrer das Bremspedal nicht betätigt.TheThe object of the present invention is thus to provide a pedal force sensoras possible in its mode of actionwithout additionalEffort and possiblepermanently check.This examshould also be possiblebe when the driver does not depress the brake pedal.
    [0006] Erfindungsgemäß wird dieseAufgabe gelöst durcheine Pedalvorrichtung zum Betätigeneiner Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Pedalgestänge, dasmit einem Pedal betätigbarist, einschließlicheines Mitnehmers, einem Anschlag an dem Pedalgestänge, mitdem eine Ruhestellung des Pedalgestänges definierbar ist, einerFedereinrichtung zum Erzeugen einer Pedalgegenkraft und zum Haltendes Pedalgestängesin der Ruhestellung sowie einem Pedalkraftsensor zum Erfassen einerPedalkraft, die mit dem Pedal auf das Pedalgestänge ausübbar ist, wobei der Pedalkraftsensorin dem Kraftfluss zwischen dem Mitnehmer und dem Anschlag angeordnetist.According to the invention thisTask solved bya pedal device for actuatinga brake system of a motor vehicle with a pedal linkage, theoperable with a pedalis inclusivea driver, a stop on the pedal linkage, witha rest position of the pedal linkage is definable, oneSpring device for generating a pedal counterforce and for holdingof the pedal linkagein the rest position and a pedal force sensor for detecting aPedal force, which is exercisable with the pedal on the pedal linkage, wherein the pedal force sensorarranged in the power flow between the driver and the stopis.
    [0007] Darüber hinausist erfindungsgemäß vorgesehenein Verfahren zum Überprüfen einesan einem Pedalgestängeangeordneten Pedalkraftsensors bei einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs,durch Vorspannen des Pedalgestängesdurch eine Federeinrichtung, Erfassen eines Sensorsignals, das derPedalkraftsensor aufgrund des Vorspannens des Pedalgestänges erzeugt,und Vergleichen des Sensorsignals mit einem Sollwert.Furthermoreis provided according to the inventiona method for checking aon a pedal linkagearranged pedal force sensor in a brake system of a motor vehicle,by preloading the pedal linkageby a spring device, detecting a sensor signal that thePedal force sensor generated due to the biasing of the pedal linkage,and comparing the sensor signal with a setpoint.
    [0008] Invorteilhafter Weise wird damit der Pedalkraftsensor nicht nur hinsichtlichseiner elektrischen Funktionsfähigkeit,sondern auch hinsichtlich der korrekten mechanoelektrischen Umsetzung überprüft. Dieswird dadurch gewährleistet,dass die Vorspannung des Pedalgestänges einen festen, überprüfbaren Ausgangswertam Kraftsensor hervorruft.InAdvantageously, so that the pedal force sensor not only in termsits electrical functioning,but also checked for the correct mechanoelectric conversion. Thisis ensured bythat the preload of the pedal linkage a fixed, verifiable output valueon the force sensor causes.
    [0009] Vorzugsweisebesitzt das Pedalgestänge eineKolbenstange, an die die Federeinrichtung über einen Mitnehmer angreift,wobei der Anschlag an der Kolbenstange fixiert ist. Alternativ istder Anschlag an einer schwenkbar gelagerten Pedalstange des Pedalgestänges angeordnet.Beide Varianten gewährleisteneine wohldefinierte Ruhelage des Pedals.Preferablythe pedal linkage has onePiston rod to which the spring device acts via a driver,wherein the stopper is fixed to the piston rod. Alternatively it isarranged the stop on a pivotally mounted pedal rod of the pedal linkage.Both variants are guaranteeda well-defined resting position of the pedal.
    [0010] DieFedereinrichtung kann eine Feder eines Bremskraftverstärkers und/odereine Feder in einem Tandem-Hauptbrems-Zylinder umfassen. Damit kann dieFederkraft durch unterschiedliche Federn der Federeinrichtung aufgebrachtwerden.TheSpring device may be a spring of a brake booster and / orcomprise a spring in a tandem master cylinder. This can be theSpring force applied by different springs of the spring devicebecome.
    [0011] Darüber hinauskann der Kraftsensor redundant ausgeführt sein. Damit kann die Ausfallsicherheitdes Kraftsensorsystems deutlich erhöht werden. Der Pedalkraftsensorkann ferner dazu ausgelegt sein, dass er sowohl Zugkräfte alsauch Druckkräfte aufnehmenkann. Dies ist dadurch realisierbar, dass ein Kugelgewindetriebmit dem Mitnehmer fest verbunden ist. Der Messbereich des Sensorskann somit im gesamten Bereich überprüft werden,ohne dass ein Bremsdruck erzeugt wird. Dies geschieht beispielsweisedurch Vergleich der Betriebsparameter des Bremskraftverstärkers mitdem Kraftsignal des Sensors.In addition, the force sensor can be redundant. Thus, the reliability of the force sensor system can be significantly increased. The pedal force sensor may be further configured be that he can absorb both tensile and compressive forces. This can be realized that a ball screw is firmly connected to the driver. The measuring range of the sensor can thus be checked in the entire range, without a brake pressure is generated. This happens, for example, by comparing the operating parameters of the brake booster with the force signal of the sensor.
    [0012] Einebesonders bevorzugte Ausführungsformder vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Bremskraftverstärker mitder oben genannten Pedalvorrichtung ausgestattet ist. Damit kanndie leichte Überprüfbarkeitder Pedalvorrichtung füreinen Bremskraftverstärkerausgenutzt werden. Der Bremskraftverstärker kann insbesondere elektromechanisch,pneumatisch oder hydraulisch ausgeführt sein. Bei einem elektromechanischenBremskraftverstärkerwird üblicherweiseein Elektromotor mit Spindelgetriebe als Antrieb verwendet.Aparticularly preferred embodimentThe present invention is that a brake booster withthe above-mentioned pedal device is equipped. So that canthe easy checkabilitythe pedal device fora brake boosterbe exploited. The brake booster can be particularly electromechanical,be carried out pneumatically or hydraulically. In an electromechanicalBrake boosterbecomes commonan electric motor with spindle drive used as a drive.
    [0013] Beieiner weiterentwickelten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrenswird zusätzlichder Zustand eines Bremslichtschalters erfasst, wobei das Sensorsignaldes Pedalkraftsensors mit dem Sollwert nur verglichen wird, wennder Zustand des Bremslichtschalters dem Zustand „Fahrer bremst nicht" entspricht. Damitfindet eine Überprüfung des Pedalkraftsensorsnur dann statt, wenn die Bremsanlage nicht benutzt wird.ata further developed variant of the method according to the inventionwill be addeddetects the state of a brake light switch, wherein the sensor signalof the pedal force sensor is compared with the setpoint only whenthe state of the brake light switch corresponds to the state "driver does not brake"finds a check of the pedal force sensoronly if the brake system is not used.
    [0014] Beider Überprüfung desPedalkraftsensors kann die Vorspannung des Pedalgestänges durcheinen elektrischen Antrieb auf Null reduziert werden. Damit kannbeispielsweise bei einer Fremdkraftbremsung die Funktionsfähigkeitdes Pedalkraftsensors überprüft werden.Gleichzeitig kann dabei aber auch der Zustand eines Bremslichtschalterserfasst werden, so dass sich überprüfen lässt, obder Bremslichtschalter von dem Zustand „Fahrer bremst nicht" auf den Zustand „Fahrerbremst" umschaltet.Damit ist die gewünschteRedundanz der Sensorik gewährleistet.atthe review of thePedal force sensor, the bias of the pedal linkage throughan electric drive can be reduced to zero. So that canfor example, in a power brake the functionalitybe checked by the pedal force sensor.At the same time but also the state of a brake light switchso that it can be checked whetherthe brake light switch from the state "driver does not brake" to the state "driverBrakes "switches.This is the desiredRedundancy of the sensor ensures.
    [0015] DieReduzierung der Vorspannung kann aber auch erfolgen, ohne dass eineBremsung des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Vorzugsweise wird dieseReduzierung dann durchgeführt,wenn der Fahrer das Gaspedal betätigt.Somit kann eine ausführliche Überprüfung desPedalkraftsensors ohne Bremsung durch den Fahrer und ohne Fremdkraftbremsungdurchgeführtwerden.TheReduction of the bias can also be done without aBraking of the motor vehicle is performed. Preferably, this willReduction then performedwhen the driver presses the gas pedal.Thus, a detailed review of thePedal force sensors without braking by the driver and without power brakescarried outbecome.
    [0016] Beieiner ebenfalls bevorzugten erfindungsgemäßen Variante werden die folgendenBedingungen in einem vorgegebenen Zeitschritt überprüft: – Das Sensorsignalentspricht dem Sollwert und der Bremslichtschalter befindet sichin dem Zustand „Fahrerbremst nicht" und – dasSensorsignal ist größer alsder Sollwert und der Bremslichtschalter befindet sich in dem Zustand „Fahrerbremst". In a likewise preferred variant according to the invention, the following conditions are checked in a predetermined time step: - The sensor signal corresponds to the setpoint and the brake light switch is in the state "driver does not brake" and - The sensor signal is greater than the setpoint and the brake light switch is in the state "driver brakes".
    [0017] Die Überprüfung dieserBedingungen wird vorzugsweise mehrmals nacheinander ausgeführt, bevoreine weitere Auswertung erfolgt. Auf diese Weise ist eine komplexe Überprüfung desPedalkraftsensors erzielbar.The review of thisConditions are preferably carried out several times in succession beforea further evaluation takes place. This way is a complex review of thePedal force sensor achievable.
    [0018] Dieaktive Prüfungdes Pedalkraftsensors kann dann durchgeführt werden, wenn das Bremspedalnicht betätigtwird. Die aktive Prüfungsieht vor, dass ein bereits vorhandener Motor beispielsweise eineselektromechanischen Bremskraftverstärkers oder ein speziell für die Prüfung vorgesehenerMotor fürden Prüfvorgangentsprechend bestromt wird. Eine Weiterentwicklung dieses aktivenPrüfvorgangs kanndarin bestehen, dass die aktive Prüfung nur dann vorgesehen wird,wenn das Gaspedal des Fahrzeugs betätigt ist. Dies schließt praktischaus, dass der Fahrer das Bremspedal betätigt, womit eine eindeutigePrüfungder Pedalkraft bzw. des Pedalkraftsensors durchgeführt werdenkann.Theactive examthe pedal force sensor can then be performed when the brake pedalnot activatedbecomes. The active examprovides that an existing engine, for example, oneelectromechanical brake booster or a specially designed for the testEngine forthe inspection processis energized accordingly. An evolution of this activeTesting process caninsist that the active test be provided onlywhen the accelerator pedal of the vehicle is actuated. This practically concludesfrom that the driver actuates the brake pedal, giving a clearexamthe pedal force or the pedal force sensor are performedcan.
    [0019] Dievorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, dieeinen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen elektromechanischen Bremskraftverstärker darstellt.TheThe present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawing whicha section through an inventive electromechanical brake booster represents.
    [0020] Dienachfolgend nähererläutertenAusführungsbeispielestellen bevorzugte Ausführungsformender vorliegenden Erfindung dar.Thebelowexplainedembodimentsrepresent preferred embodimentsof the present invention.
    [0021] Einekonkrete Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen elektromechanischen Bremskraftverstärkers miteinem Motor einschließlicheines Stators 1 und eines Rotors 2 ist in derFigur im Schnitt skizziert. Alternativ könnte der Bremskraftverstärker selbstverständlich auchpneumatisch oder hydraulisch betrieben werden.A specific embodiment of an inventive electromechanical brake booster with a motor including a stator 1 and a rotor 2 is sketched in the figure in section. Alternatively, the brake booster could of course also be operated pneumatically or hydraulically.
    [0022] DerRotor 2 treibt einen Kugelgewindetrieb 3 an. DerKugelgewindetrieb 3 wirkt auf einen Mitnehmer 4,der auf einer Kolbenstange 5 fixiert ist. Von der anderenSeite wird der Mitnehmer 4 von einer Feder 6 miteiner entsprechenden Federkraft beaufschlagt. Die Feder 6 stützt sichhierzu an einem Abschnitt 7 des Bremskraftverstärkergehäuses ab.Die Federkraft kann auch lediglich durch die Befederung 16 desTandem-Hauptbrems-Zylinders aufgebracht werden.The rotor 2 drives a ball screw 3 at. The ball screw 3 acts on a driver 4 standing on a piston rod 5 is fixed. From the other side becomes the driver 4 from a spring 6 subjected to a corresponding spring force. The feather 6 relies for this purpose on a section 7 of the brake booster housing. The spring force can also only by the feathering 16 be applied to the tandem master cylinder.
    [0023] DieKolbenstange 5 ragt durch den Kugelgewindetrieb 3 undeine Aussparung im Bremskraftverstärkergehäuse bzw. in der Spritzwand 8 desKraftfahrzeugs. Ein an der Kolbenstange 5 befestigter Anschlag 9 liegtin einer Ruhestellung der Kolbenstange 5 an der Spritzwand 8 oderam Gehäusedes Bremskraftverstärkersan. In dieser Ruhestellung bringt die Feder 6 eine definierteVorspannkraft auf. Diese Vorspannkraft ist durch einen Kraftsensor 10 messbar, derin bzw. an der Kolbenstange 5 zwischen dem Mitnehmer 4 unddem Anschlag 9 angeordnet ist.The piston rod 5 protrudes through the ball screw 3 and a recess in the brake booster housing or in the bulkhead 8th of the motor vehicle. One on the piston rod 5 fixed stop 9 lies in a rest position of the piston rod 5 at the bulkhead 8th or on the housing of the brake booster. In this rest position brings the spring 6 a defined biasing force. This biasing force is through a force sensor 10 measurable, in or on the piston rod 5 between the driver 4 and the stop 9 is arranged.
    [0024] DieKolbenstange 5 ist überein Pedal bestehend aus einer Pedalstange 11 und einerPedalplatte 12 betätigbar.Die Pedalstange 11 ist an einem Kraftfahrzeugabschnitt 13 schwenkbargelagert. Die Schwenkbewegung der Pedalstange 11 kann durch einenzweiten Anschlag 14 begrenzt sein. Im Allgemeinen genügt es, wenneiner der beiden Anschläge 9 oder 14 vorhandenist.The piston rod 5 is via a pedal consisting of a pedal bar 11 and a pedal plate 12 actuated. The pedal bar 11 is on a motor vehicle section 13 pivoted. The pivoting movement of the pedal bar 11 can through a second stop 14 be limited. In general, it is sufficient if one of the two stops 9 or 14 is available.
    [0025] Andem dem Pedal gegenüberliegenden Endeder Kolbenstange 5 ist diese mit einem Primärkolben 15 einerBremsanlage verbunden. Übereine weitere Feder 16 steht der Primärkolben 15 mit einemSekundärkolben 17 inVerbindung. Die beiden Bremskreise sind mit den Leitungen 18 angedeutet.At the end of the piston rod opposite the pedal 5 is this with a primary piston 15 connected to a brake system. About another spring 16 is the primary piston 15 with a secondary piston 17 in connection. The two brake circuits are with the lines 18 indicated.
    [0026] Nachfolgendwird die Überprüfung desPedalkraftsensors 10 gemäß einer ersten Variante näher erläutert. Indem elektrischen Bremskraftverstärkerbzw. dem Tandem-Hauptbrems-Zylindersorgt die Rückstellfeder 6 für eine permanenteVorspannung des Bremspedals im unbelasteten Zustand. Diese Vorspannungist fürein „gutesPedalgefühl" notwendig. Damitbewegt sich das Pedal ohne eine Mindestfußkraft von ca. 20 bis 25 N(gemessen an der Trittplatte) nicht nach vorne. Die Vorspannungkann auch nur durch die Federn des Tandem-Hauptbrems-Zylinders 16 gebildetsein.The following is the review of the pedal force sensor 10 explained in more detail according to a first variant. In the electric brake booster or the tandem master cylinder ensures the return spring 6 for a permanent preload of the brake pedal in the unloaded state. This preload is necessary for a "good pedal feel." Thus, the pedal does not move forward without a minimum foot force of about 20 to 25 N (as measured on the treadle) .The bias can only be achieved by the springs of the tandem master cylinder 16 be formed.
    [0027] Danun der Pedalkraftsensor in dem Kraftfluss zwischen der Rückstellfeder 6 unddem mechanischen Anschlag 9 oder 14 angeordnetist überträgt die Kolbenstange 5 permanentdie durch die Feder 6 erzeugte Vorspannkraft auf den Kraftsensor 10. Durchdiese Vorspannkraft ergibt sich in dem Messsignal des Pedalkraftsensors 10 einpermanenter Offset. Die Größe diesesgemessenen Offsets ist ein Maß dafür, ob derKraftsensor in Ordnung ist.Now there is the pedal force sensor in the power flow between the return spring 6 and the mechanical stop 9 or 14 is arranged transfers the piston rod 5 permanently through the spring 6 generated preload force on the force sensor 10 , By this biasing force results in the measurement signal of the pedal force sensor 10 a permanent offset. The size of this measured offset is a measure of whether the force sensor is OK.
    [0028] Entsprechendeiner zweiten Variante zur Überprüfung desPedalkraftsensors wird ausgenutzt, dass aus der Konstruktion desBremskraftverstärkers dieHöhe derVorspannkraft bekannt ist. Sie beträgt üblicherweise im Bereich derPedalstange 11 ca. 80 bis 100 N (20 bis 25 N Pedalansprechkraftmultipliziert mit der Pedalübersetzungvon ungefähr4,0). Bei der Messung des Offsets muss der Bremslichtschalter denZustand „Fahrerbremst nicht" anzeigen,so dass sichergestellt ist, dass der Fahrer die Bremse nicht betätigt. Weichtder gemessenen Offset von einem vorgegebenen Sollwert ab, so istdies ein Zeichen dafür,dass der Pedalkraftsensor nicht ordnungsgemäß arbeitet oder ein sonstigerDefekt im Bremskraftverstärkervorliegt.According to a second variant for checking the pedal force sensor is utilized that the height of the biasing force is known from the construction of the brake booster. It is usually in the range of the pedal bar 11 Approx. 80 to 100 N (20 to 25 N pedal contact force multiplied by the pedal ratio of approximately 4.0). When the offset is measured, the brake light switch must indicate the "driver does not brake" condition to assure that the driver is not applying the brake If the measured offset deviates from a predetermined setpoint, this is an indication that the pedal force sensor does not work properly or there is another defect in the brake booster.
    [0029] Beider oben beschriebenen zweiten Variante kann die Pedalkraft zusätzlich dadurchgeprüft werden,dass bei allen Fremdkraftbremsungen, bei denen nicht der Fahrerdie Bremse betätigt,die Vorspannkraft von beispielsweise 80 bis 100 N auf Null reduziertwird. Dabei wird das Pedal von dem elektronischen Bremskraftverstärker soweitnach vorne gezogen, bis das Pedal von seinem mechanischen Anschlagabhebt. Auf diese Weise kann der gesamte Sensorbereich von der Vorspannkraftbis Null überprüft werden.Optional kann dabei zusätzlichder Bremslichtschalter ausgewertet werden, denn er muss bei einerFremdkraftbremsung von dem Zustand „ungebremst" zu dem Zustand „gebremst" umschalten.atthe second variant described above, the pedal force in additionbeing checked,that at all power brakes, where not the driverthe brake is applied,reduces the preload force of, for example, 80 to 100 N to zerobecomes. In this case, the pedal of the electronic brake booster so farpulled forward until the pedal stops from its mechanical stoptakes off. In this way, the entire sensor area of the biasing forcebe checked to zero.Optionally, in additionthe brake light switch to be evaluated, because he has at aSwitch off power-braking from the state "unrestrained" to the state "braked".
    [0030] DieReduzierung der Vorspannkraft kann mit geringen Motorströmen für den Bremskraftverstärker gezieltregelmäßig ausgeführt werden.Der Motor des elektronischen Bremskraftverstärkers wird dabei nur so geringbestromt, dass die Pedalkraft von ihrer Vorspannkraft gerade bisNull abnimmt. Solange dieser Zustand eingehalten wird, wird in derBremsanlage noch kein Bremsdruck aufgebaut. Dies bedeutet, dassdabei das Bremspedal nicht bewegt wird. Die Kraftvariation kannzeitlich so gestaltet werden, dass sie vom Fahrer nicht wahrgenommenwird. Somit ist der Kraftsensor zu jedem Zeitpunkt aktiv testbar,solange der Fahrer nicht aktiv bremst. Auf das Nicht-Betätigen desBremspedals kann beispielsweise geschlossen werden, wenn der Fahrerdas Gaspedal betätigt.Die Gaspedalbetätigungkann aus dem Signal eines Gaspedalpotentiometers oder aber aus derMotorelektronik gewonnen werden. Vorteilhaft bei dieser Lösung ist,dass eine eventuelle Bewegung des Bremspedals vom Fahrer nicht bemerkt wird,da sein rechter Fuß dasBremspedal nicht berührt.TheReduction of the preload force can be targeted with low motor currents for the brake boosterbe carried out regularly.The engine of the electronic brake booster is doing so lowenergized that the pedal force from its preload straight upZero decreases. As long as this condition is met, is in theBrake system still no brake pressure built up. This means thatwhile the brake pedal is not moved. The force variation canbe designed so that they are not perceived by the driverbecomes. Thus, the force sensor is actively testable at any time,as long as the driver is not actively braking. On non-pressing theFor example, brake pedals can be closed when the driverthe accelerator pedal is pressed.The accelerator pedal operationcan from the signal of an accelerator pedal potentiometer or from theMotor electronics are obtained. An advantage of this solution isthat any movement of the brake pedal is not noticed by the driver,his right foot is thereBrake pedal not touched.
    [0031] Einedritte Möglichkeitzur Überprüfung des Pedalkraftsensorskann folgendermaßendurchgeführtwerden: Der Bremslichtschalter ist üblicherweise konstruktiv alsSchalter ausgeführt,der bei einem bestimmten Pedalweg seinen Zustand umschaltet. Beijeder Fahrerbremsung wird dieser Umschaltpunkt zum Bremsbeginn undzum Bremsende einmal durchschritten. Im gebremsten Zustand mussdie vom Fahrer aufgebrachte Kraft mindestens so groß sein,wie die Pedalansprechkraft, sonst würde das Bremspedal nicht nachvorne bewegt werden können.Daher kann folgender Abgleich aufgestellt werden: – Ist diePedalkraft gleich Null (es wirkt nur die Vorspannkraft und der Fahrerbremst nicht), dann muss der Bremslichtschalter den Zustand „Fahrer bremstnicht" anzeigen. – Istdie Pedalkraft größer alsein Soll- bzw. Schwellwert (z. B. 40 N an der Trittplatte), dann mussder Zustand „Fahrerbremst" am Bremslichtschalteranzeigt werden. A third possibility for checking the pedal force sensor can be carried out as follows: The brake light switch is usually designed constructively as a switch, which switches its state at a certain pedal travel. With each driver's braking, this switching point is crossed once at the start of braking and at the end of braking. When braked, the force applied by the driver must be at least as great as the pedal response, otherwise the brake pedal would not be able to move forward. Therefore, the following comparison can be made: - If the pedal force is equal to zero (only the preload force acts and the driver does not brake), then the brake light switch must indicate the condition "driver does not brake". - If the pedal force is greater than a setpoint or threshold (eg 40 N on the footboard), then the condition "Driver braking" must be indicated on the brake light switch.
    [0032] Solltendiese Abgleichregeln übermehrere Zeitschritte, die mindestens 100 bis 200 ms groß sein sollten,nicht zutreffen, dann liegt am Bremslichtschalter oder am Pedalkraftsensorein Fehler vor und der elektromechanische Bremskraftverstärker muss abgeschaltetoder in einen Notbetrieb versetzt werden.Shouldthese matching rules overseveral time steps, which should be at least 100 to 200 ms in size,do not apply, then lies on the brake light switch or on the pedal force sensorthere is a fault and the electromechanical brake booster must be switched offor put into emergency operation.
    [0033] Diegenannten drei Möglichkeitenzur Überprüfung desPedalkraftsensors lassen sich ohne weiteres kombinieren. Ebensokönnendiese Verfahren auch bei redundanter Kraftsensorik angewendet werden.Thethree optionsto review thePedal force sensors can be easily combined. As wellcanThese methods are also applied to redundant force sensors.
    11 Statorstator 22 Rotorrotor 33 KugelgewindetriebBall Screw 44 Mitnehmertakeaway 55 Kolbenstangepiston rod 66 Federfeather 77 Abschnittdes Bremsverstärkergehäusessectionof the brake booster housing 88th Anbauabschnittmounting portion 99 Anschlagattack 1010 Kraftsensorforce sensor 1111 Pedalstangepedal rod 1212 Pedalplattepedal plate 1313 KraftfahrzeugabschnittAutomotive section 1414 Anschlagattack 1515 Primärkolbenprimary piston 1616 Federfeather 1717 Sekundärkolbensecondary piston 1818 Leitungencables
    权利要求:
    Claims (16)
    [1]
    Pedalvorrichtung zum Betätigen einer Bremsanlage einesKraftfahrzeugs mit – einemPedalgestänge(5, 11), das mit einem Pedal (11, 12)betätigbarist, einschließlicheines Mitnehmers (4), – einem Anschlag (9, 14)an dem Pedalgestänge(5, 11), mit dem eine Ruhestellung des Pedalgestänges definierbarist, – einerFedereinrichtung (6, 16) zum Erzeugen einer Pedalgegenkraftund zum Halten des Pedalgestänges(5, 11) in der Ruhestellung sowie – einemPedalkraftsensor (10) zum Erfassen einer Pedalkraft, diemit dem Pedal (11, 12) auf das Pedalgestänge (5, 11)ausübbarist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Pedalkraftsensor(10) in dem Kraftfluss zwischen dem Mitnehmer (4)und dem Anschlag (9, 14) angeordnet ist.Pedal device for actuating a brake system of a motor vehicle with - a pedal linkage ( 5 . 11 ) with a pedal ( 11 . 12 ) is operable, including a driver ( 4 ), - a stop ( 9 . 14 ) on the pedal linkage ( 5 . 11 ), with which a rest position of the pedal linkage is definable, - a spring device ( 6 . 16 ) for generating a pedal counterforce and for holding the pedal linkage ( 5 . 11 ) in the rest position and - a pedal force sensor ( 10 ) for detecting a pedal force associated with the pedal ( 11 . 12 ) on the pedal linkage ( 5 . 11 ) is exercisable, characterized in that - the pedal force sensor ( 10 ) in the power flow between the driver ( 4 ) and the attack ( 9 . 14 ) is arranged.
    [2]
    Pedalvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Pedalgestänge (5, 11)eine Kolbenstange (5) aufweist, an die die Federeinrichtung(6) übereinen Mitnehmer (4) angreift, und der Anschlag (9)an der Kolbenstange (5) fixiert ist.Pedal device according to claim 1, wherein the pedal linkage ( 5 . 11 ) a piston rod ( 5 ) to which the spring device ( 6 ) via a driver ( 4 ) attacks, and the attack ( 9 ) on the piston rod ( 5 ) is fixed.
    [3]
    Pedalvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei dieFedereinrichtung (6, 16) eine Feder (6)eines Bremskraftverstärkersund/oder eine Feder (16) in einem Tandem-Hauptbrems-Zylinder umfasst.Pedal device according to claim 1 or 2, wherein the spring device ( 6 . 16 ) a feather ( 6 ) of a brake booster and / or a spring ( 16 ) in a tandem master cylinder.
    [4]
    Pedalvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeidas Pedalgestänge(5, 11) eine schwenkbar gelagerte Pedalstange(11) aufweist und der Anschlag (14) an der Pedalstange(11) angeordnet ist.Pedal device according to one of the preceding claims, wherein the pedal linkage ( 5 . 11 ) a pivotally mounted pedal rod ( 11 ) and the stop ( 14 ) on the pedal bar ( 11 ) is arranged.
    [5]
    Pedalvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeider Pedalkraftsensor (10) redundant ausgeführt ist.Pedal device according to one of the preceding claims, wherein the pedal force sensor ( 10 ) is redundant.
    [6]
    Pedalkraftsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mitdem sowohl Druckkräfteals auch Zugkräfte,die auf das Pedalgestänge(5, 11) ausgeübtwerden, überprüfbar sind.Pedal force sensor according to one of the preceding claims, with which both compressive forces and tensile forces acting on the pedal linkage ( 5 . 11 ) are verifiable.
    [7]
    Bremskraftverstärkermit einer Pedalvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Brake boosterwith a pedal device according to one of claims 1 to 6.
    [8]
    Bremskraftverstärkernach Anspruch 7, der elektromechanisch ausgestaltet ist und einenElektromotor sowie ein Spindelgetriebe aufweist.Brake boosteraccording to claim 7, which is designed electromechanically and aHaving electric motor and a spindle gear.
    [9]
    Verfahren zum Überprüfen einesan einem Pedalgestänge(5, 11) angeordneten Pedalkraftsensors (10)bei einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch – Vorspannendes Pedalgestänges(5, 11) durch eine Federeinrichtung (6, 16), – Erfasseneines Sensorsignals, das der Pedalkraftsensor (10) aufgrunddes Vorspannens des Pedalgestänges(5, 11) erzeugt, und – Vergleichen des Sensorsignalsmit einem Sollwert.Method for checking a pedal rod ( 5 . 11 ) arranged pedal force sensor ( 10 ) in a brake system of a motor vehicle, characterized by - preloading the pedal linkage ( 5 . 11 ) by a spring device ( 6 . 16 ), - detecting a sensor signal that the pedal force sensor ( 10 ) due to the preloading of the pedal linkage ( 5 . 11 ), and - comparing the sensor signal with a desired value.
    [10]
    Verfahren nach Anspruch 9 mit dem weiteren Schrittdes Erfassens des Zustands eines Bremslichtschalters, wobei dasSensorsignal des Pedalkraftsensors (10) mit dem Sollwertnur verglichen wird, wenn der Zustand des Bremslichtschalters dem Zustand „Fahrerbremst nicht" entspricht.The method of claim 9 further comprising the step of detecting the state of a brake light switch, wherein the sensor signal of the pedal force sensor ( 10 ) is compared with the setpoint only when the state of the brake light switch corresponds to the "driver not braking" state.
    [11]
    Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Vorspannungdes Pedalgestänges(5, 11) durch einen elektrischen Antrieb bis minimalauf Null reduziert wird.Method according to claim 9 or 10, wherein the preload of the pedal linkage ( 5 . 11 ) is reduced to a minimum of zero by an electric drive.
    [12]
    Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Zustand einesBremslichtschalters erfasst wird und überprüft wird, ob der Bremslichtschaltervon dem Zustand „Fahrerbremst nicht" aufden Zustand „Fahrerbremst" umschaltet.The method of claim 11, wherein the state of aBrake light switch is detected and it is checked whether the brake light switchfrom the condition "driverdo not slow down "the condition "driverBrakes "switches.
    [13]
    Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Reduzierungder Vorspannung erfolgt, ohne dass eine Bremsung des Kraftfahrzeugsdurchgeführt wird.The method of claim 11 or 12, wherein the reductionthe bias occurs without any braking of the motor vehicleis carried out.
    [14]
    Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei eine derfolgenden Bedingungen in einem vorgegebenen Zeitschritt erfüllt seinmuss: – DasSensorsignal entspricht dem Sollwert und der Bremslichtschalterbefindet sich in dem Zustand „Fahrerbremst nicht" oder – das Sensorsignalist größer alsder Sollwert und der Bremslichtschalter befindet sich in dem Zustand „Fahrerbremst".Method according to one of claims 9 to 13, wherein one of thethe following conditions are met in a given time stepgot to:- TheSensor signal corresponds to the setpoint and the brake light switchis in the "driverdoes not brake "or- the sensor signalis bigger thanthe setpoint and the brake light switch is in the "driverbrakes ".
    [15]
    Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei eine aktivePrüfungdes Pedalkraftsensors dann durchgeführt wird, wenn das Bremspedalder Bremsanlage nicht betätigtwird.Method according to one of claims 9 to 14, wherein an activeexamthe pedal force sensor is then performed when the brake pedalthe brake system is not actuatedbecomes.
    [16]
    Verfahren nach Anspruch 15, wobei die aktive Prüfung nurdann durchgeführtwird, wenn ein Gaspedal des Kraftfahrzeugs betätigt wird.The method of claim 15, wherein the active test is onlythen doneis when an accelerator pedal of the motor vehicle is actuated.
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