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  • 法律状态
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    • 专利摘要:
    In der vorliegenden Erfindung ist eine Torsionsfeder und ein MR-Dämpfer vorgesehen, wobei die Torsionsfeder so ausgebildet ist, um eine Federkraft in die der Betätigungskraft des Fahrerpedals entgegengesetzte Richtung zur Verfügung zu stellen, und der MR-Dämpfer ist so ausgebildet, um sofort die Federkraft der Torsionsfeder und die Betätigungskraft des Fahrerpedals aktiv abzuschwächen, um auf diese Weise zu einem breiten Steuerbereich der Gegenkraft des Pedals und einer wirksamen Reaktion und einer geeigneten Bildung der Hysterese der Gegenkraft des Pedals beizutragen.
    公开号:DE102004031454A1
    申请号:DE102004031454
    申请日:2004-06-29
    公开日:2005-04-07
    发明作者:Jae-Hwan Suwon Jeon；In-Yong Jung；Jong-Ho Seongnam Lee
    申请人:Hyundai Motor Co；
    IPC主号:B60T8-17
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft einen Pedalsimulator eines vollelektronischen(brake-by-wire) Bremssystems, welches einen magnetisch rheologischen(MR)-Drehdämpferverwendet.
    [0002] Ineinem vollelektronischen Bremssystem ist ein elektrischer Bremssattelan jedem Fahrzeugrad vorgesehen, welcher ein Signal von einer elektronischenSteuereinrichtung (ECU) empfängtund gegen Scheiben drückt,welche an jedem Fahrzeugrad vorgesehen sind, um ein Fahrzeug zuverlangsamen oder anzuhalten, ohne Rückgriff auf eine mechanischeVerbindung zwischen dem Fahrer und den Fahrzeugrädern.
    [0003] Dadas vollelektronische Bremssystem keine mechanische Verbindung zwischendem Fahrer und den Fahrzeugrädernbenötigt,ist der Scheinwiderstand des Bremspedals minimiert. Dementsprechend wirdein Pedalsimulator gesteuert, um eine geeignete Gegenkraft auf einPedal des Fahrers zu übertragen, wodurchdie Bremsausführungdes Fahrers unterstütztwird.
    [0004] Indem Pedalsimulator ist die wichtigste Aufgabe, eine geeignete Gegenkraftgemäß den Bremsbedingungendes Fahrzeugs zu erzeugen. Deshalb soll eine Hysterese der Gegenkraftdes Pedals erhalten werden, um die Müdigkeit des Fußes desFahrers in dem Fall einer Kurve oder eines fortwährenden Bremsens zu reduzieren.Auch soll der steuerbare Bereich der Gegenkraft und die Reaktionin Bezug auf die Steuerung ausreichend bzw. effektiv sein.
    [0005] Ausführungsformender vorliegenden Erfindung stellen einen Pedalsimulator bereit,welcher einen weiten Steuerbereich der Gegenkraft des Pedals undeine exzellente Reaktion aufweist. Der Pedalsimulator ist ebenfallsangepasst, um die Hysterese der Gegenkraft auf das Pedal geeignetauszubilden.
    [0006] DerPedalsimulator gemäß einerAusführungsformder vorliegenden Erfindung weist eine Grundplatte auf. Ein Pedalist drehbar auf der Grundplatte eingerichtet. Ein magnetisch rheologischer (MR-)Dämpfer istzwischen dem Pedal und der Grundplatte angeordnet. Eine Torsionsfederist zwischen dem Pedal und der Grundplatte angeordnet. Ein Drehwinkelsensormisst den Drehwinkel des Pedals in Bezug auf die Grundplatte. EineSteuereinrichtung empfängtein Signal des Drehwinkels von dem Pedal von dem Drehwinkelsensorund passt den MR-Dämpferan.
    [0007] Zumbesseren Verständnisdes Wesens und der Aufgaben der vorliegenden Erfindung soll aufdie folgende detaillierte Beschreibung mit den beigefügten ZeichnungenBezug genommen werden, in welchen:
    [0008] 1 ein Blockdiagramm einesPedalsimulators gemäß einerAusführungsformder vorliegenden Erfindung ist;
    [0009] 2 ein Steuerungs-Flußdiagrammeines Steuerteils von 1 ist;
    [0010] 3 eine Querschnittsansichteines MR-Dämpfersvon 1 ist;
    [0011] 4 und 5 zwei Ausführungsformen der vorliegendenErfindung gemäß zweierverschiedener Anordnungszeichnungen eines MR-Dämpfers sind; und
    [0012] 6 einen Graphen illustriert,welcher eine Steuerung der Gegenkraft des Pedalsimulators gemäß einerAusführungsformder vorliegenden Erfindung darstellt.
    [0013] Dasbevorzugte Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung wird nachfolgend detailliert mit Bezugauf die beigefügtenZeichnungen beschrieben.
    [0014] MitBezug auf 1 weist derPedalsimulator gemäß einerAusführungsformder vorliegenden Erfindung eine Grundplatte 1 auf. EinPedal 3 ist drehbar auf der Grundplatte 1 eingerichtetund empfängtdie Bremskraft eines Fahrers. Ein magnetisch rheologischer (MR-)Dämpfer 5 istzwischen dem Pedal 3 und der Grundplatte 1 angeordnet.Eine Torsionsfeder 7 ist zwischen dem Pedal 3 undder Grundplatte 1 angeordnet. Ein Drehwinkelsensor 9 misst denDrehwinkel des Pedals 3 in Bezug auf die Grundplatte 1.Eine Steuereinrichtung 11 empfängt ein Signal des Drehwinkelsdes Pedals 3 von dem Drehwinkelsensor 9 und passtden MR-Dämpfer 5 an.
    [0015] DieSteuereinrichtung 11 weist ein Steuerteil 13 zumEmpfangen eines Signals von dem Drehwinkelsensor 9 undzum Ausgeben eines Steuersignals auf. Ein Stromregler 15 empfängt dasSteuersignal, welches von dem Steuerteil 13 ausgegebenwird und stellt einen Antriebsstrom für den MR-Dämpfer 5 bereit.
    [0016] DasSteuerverfahren des Steuerteils 13 ist in 2 dargestellt.
    [0017] Fallsein Signal des Drehwinkels des Pedals 3 von dem Drehwinkelsensor 9 indas Steuerteil 13 (S10) eingegeben wird, bestimmt das Steuerteil 13 eineStandard-Gegenkraft des Pedals auf Basis der eingegebenen Information(S20).
    [0018] DasSteuerteil 13 bestimmt dann ein Dämpfungsdrehmoment des MR-Dämpfers zumAusführen einerStandard-Reaktionskraft auf das Pedal, welche auf diese Weise bestimmtwird (S30). Das Steuerteil 13 bestimmt ebenfalls einenAntriebsstrom des MR-Dämpfers zumAusbilden des Dämpfungsdrehmoments,welches auf diese Weise bestimmt wird (S40). Ein Steuersignal desAntriebsstroms, welches auf diese Weise bestimmt wurde, wird ausgegeben (S50)und an den Stromregler 15 übersandt. Der Stromregler 15 regeltden MR-Dämpfer 5 gemäß dem obenbeschriebenen Steuersignal.
    [0019] DieTorsionsfeder 7 ist zwischen der Grundplatte 1 unddem Pedal 3 zum Speichern der Energie, welche auf das Pedal 3 ausgeübt wird,vorgesehen. Die Torsionsfeder 7 ist parallel zu dem MR-Dämpfer 5 angeordnet.Die Funktion der Torsionsfeder 7 ist wie folgt.
    [0020] Fallsder Pedalsimulator nur mit dem MR-Dämpfer ohne die Torsionsfeder 7 ausgebildet wird,ist die Energiequelle, welche dem Pedalsimulator zur Verfügung gestelltwird, nur die Betätigungskraftdes Fahrerpedals. Da jedoch der MR-Dämpfer 5 nur die Betätigungskraftdes Fahrerpedal 3 verteilt, kann das Pedal 3 kaumin seine Ursprungsposition zurückgesetztwerden. Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung mit der Torsionsfeder 7 ausgebildet,um die Energie zu speichern, welche auf das Pedal 3 einwirkt,wenn der Fahrer das Bremspedal herunterdrückt. Deshalb kann die Energieals Rückstellenergiefür dasPedal 3 genutzt werden.
    [0021] DerMR-Dämpfer 5 weistein Gehäuse 17 undeine Rotationseinrichtung 19 auf, welche mit einer Drehwelle 21 zumDrehen an der Innenseite des Gehäuses 17 verbundenist. Ein MR-Fluid 20 ist zwischen der Rotationseinrichtung 19 undder Innenseite des Gehäuses 17 eingefüllt. EinElektromagnet 22 stellt ein Magnetfeld für das MR-Fluid 20 zurVerfügung.
    [0022] 4 und 5 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformengemäß den Anordnungsweisendes MR-Dämpfers 5.
    [0023] In 4 ist das Gehäuse 17 desMR-Dämpfers 5 einstückig drehbarmit dem Pedal 3 verbunden und die Drehwelle 21 derRotationseinrichtung 19 ist einstückig an der Grundplatte 1 mittelseiner Befestigungsklammer 24 befestigt.
    [0024] DasGehäuse 17 desMR-Dämpfers 5 in 5 ist einstückig ander Grundplatte 1 befestigt, und die Drehwelle 21 derRotationseinrichtung 19 ist einstückig drehbar mit dem Pedal 3 verbunden.
    [0025] Inbeiden Fällenist der Drehversatz der Rotationseinrichtung 19 in Bezugauf das Gehäuse 17 desMR-Dämpfers 5 identischzu dem Drehversatz, welcher erzeugt wird, wenn das Pedal 3 sichin Bezug auf die Grundplatte 1 dreht.
    [0026] 6(a) zeigt, daß die Gegenkraftdie Summe der Gegenkraft durch die Torsionsfeder 7 unddie Dämpfungskraftdurch den MR-Dämpfer 5 ist,wenn der Fahrer das Pedal 3 herunterdrückt. Darüber hinaus bezieht sich dieFlächemit den schrägenLinien auf einen steuerbaren Bereich der Reaktionskraft des Pedalsdurch Steuern des MR-Dämpfers 5.
    [0027] Andrerseitsstellt 6(b) dar, dasseine Kraft, welche auf das Pedal 3 ausgeübt wird,eine Differenz zwischen der Gegenkraft durch die Torsionsfeder 7 undder Dämpfungskraftdurch den MR-Dämpfer 5 ist,wenn die Rückstellsteuerungdes Pedals 3 ohne die Betätigung des Fahrerpedals 3 ausgeführt wird.Die Flächemit den schrägenLinien bezieht sich auf einen steuerbaren Bereich der Gegenkraftdurch das Steuern des MR-Dämpfers 5.
    [0028] DieGegenkraft auf das Pedal 3 kann beliebig innerhalb derschrägenFlächevon 6 durch eine Anpassungder Steuereinrichtung 11 angepasst werden. Als Ergebnisist der steuerbare Bereich der Gegenkraft des Pedals 3 relativbreit und die Hysterese der Gegenkraft des Pedals, welche in demPedalsimulator benötigtwird, kann in aktiver Weise durch die Federkraft, welche von derTorsionsfeder 7 bereitgestellt wird, und die Dämpfungskraft,welche durch den MR-Dämpfer 5 erzeugtwird, gebildet werden.
    [0029] DieDämpfungskraft,welche in dem MR-Fluid durch Anpassung der Steuereinrichtung 11 erzeugt wird,kann sofort geändertwerden, wodurch auf diese Weise ermöglicht wird, eine ausreichendeReaktion auf den Pedalsimulator durch eine sofortige Steuerung derGegenkraft zu erhalten.
    [0030] DerPedalsimulator gemäß den Ausführungsformender vorliegenden Erfindung kann für ein vollelektronisches Bremssystemfür einFahrzeug, eine Pedalvorrichtung für einen Fahrzeugsi mulator, einePedalvorrichtung füreine Im-Haus-Fahrübungsmaschine,eine Pedalvorrichtung füreine Spielvorrichtung, oder ähnlichemverwendet werden.
    [0031] Dasbedeutet, die Grundplatte 1 kann entweder ein Fahrzeugkörper, einFahrzeugsimulator, eine Im-Haus-Fahrübungsmaschine, eine Spielvorrichtung,oder ähnlichessein.
    [0032] Wieaus dem Vorhergehenden offensichtlich wird, ist ein Vorteil dervorliegenden Erfindung, dass die Torsionsfeder vorgesehen ist, umeine Federkraft in die entgegengesetzte Richtung der Betätigungskraftdes Fahrerpedals vorzusehen, und der MR-Dämpfer ausgestattet ist, umsofort und aktiv die Federkraft der Torsionsfeder und die Betätigungskraftdes Fahrerpedals abzuschwächen,was in einem weiten Steuerbereich der Gegenkraft des Pedals undin einer exzellenten Reaktion und einer geeigneten Bildung der Hystereseder Rückstellkraft desPedals resultiert.
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] Pedalsimulator, welcher aufweist: eine Grundplatte; einPedal, welches drehbar auf der Grundplatte eingerichtet ist; einenmagnetisch-rheologischen (MR)-Dämpfer,welcher zwicken dem Pedal und der Grundplatte vorgesehen ist; eineTorsionsfeder, welche zwischen dem Pedal und der Grundplatte vorgesehenist; einen Drehwinkelsensor zum Erfassen eines Drehwinkelsdes Pedals in Bezug auf die Grundplatte; und eine Steuereinrichtung,welche ein Signal von dem Drehwinkel des Pedals von dem Drehwinkelsensor empfängt undwelche den MR-Dämpferanpasst.
    [2] Pedalsimulator nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtungaufweist: ein Steuerteil zum Empfangen eines Signals des Drehwinkelsensorsund welches ein Steuersignal ausgibt; und einen Stromreglerzum Empfangen des Steuersignals, welches von dem Steuerteil ausgegebenwird und welcher dem MR-Dämpfereinen Antriebsstrom zur Verfügungstellt.
    [3] Pedalsimulator nach Anspruch 1, wobei der MR-Dämpfer aufweist: einGehäuse;und eine Dreheinrichtung, welche mit einer Drehwelle zum Drehenan der Innenseite des Gehäusesverbunden ist.
    [4] Pedalsimulator nach Anspruch 3, wobei das Gehäuse einstückig drehbarmit dem Pedal verbunden ist, und die Drehwelle der Dreheinrichtungeinstückigan der Grundplatte befestigt ist.
    [5] Pedalsimulator nach Anspruch 3, wobei das Gehäuse einstückig ander Grundplatte befestigt ist und die Drehwelle der Rotationseinrichtungeinstückigdrehbar mit dem Pedal verbunden ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-04-07| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-03-29| 8131| Rejection|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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