主動(dòng)型加速踏板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛的主動(dòng)型加速踏板、一種用于主動(dòng)型加速踏板的控制系統(tǒng)和一種車(chē)輛。
【背景技術(shù)】
[0002]主動(dòng)型油門(mén)踏板或者說(shuō)加速踏板可以通過(guò)觸覺(jué)信號(hào)給駕駛員不同的反饋。為此，主動(dòng)型加速踏板裝備合適的致動(dòng)器。致動(dòng)器的控制通過(guò)本地的致動(dòng)器控制裝置、電子設(shè)備進(jìn)行，所述電子設(shè)備同樣可以集成到加速踏板中并且例如通過(guò)信號(hào)經(jīng)由CAN總線觸發(fā)。
[0003]由于安全原因，致動(dòng)器機(jī)械地耦合到加速踏板上，從而只能將沿著踏板復(fù)位方向的力從致動(dòng)器傳遞到加速踏板上。在機(jī)械的解決方案中可以使踏板與致動(dòng)器解耦地運(yùn)動(dòng)，但是機(jī)械的解決方案對(duì)于致動(dòng)器的方位調(diào)節(jié)除了致動(dòng)器位置之外還需要踏板位置。
[0004]踏板角度，也就是加速踏板杠桿的當(dāng)前姿態(tài)，可以通過(guò)兩個(gè)冗余的傳感器元件檢測(cè)并且告知E⑶，也就是中央馬達(dá)控制裝置。在此，為了分析處理和診斷目的，一般對(duì)于這兩個(gè)傳感器元件的兩個(gè)冗余的信號(hào)提出特別高的精度需要，例如關(guān)于測(cè)量值、同步和兩個(gè)信號(hào)彼此的關(guān)系。
[0005]因此不利的是，將通往中央馬達(dá)控制裝置的信號(hào)導(dǎo)線(所述信號(hào)導(dǎo)線分別與傳感器元件連接)中的至少一個(gè)“搭線”、告知致動(dòng)器控制裝置并且在那兒分析評(píng)估，因?yàn)橹聞?dòng)器控制裝置一般通過(guò)其他電壓供應(yīng)裝置和通過(guò)其他接地連接工作并且因此例如由于地偏移導(dǎo)致信號(hào)偏移并且因此不再滿(mǎn)足同步要求。
[0006]因此，通常為致動(dòng)器使用第二踏板位置傳感器，所述第二踏板位置傳感器提供用于致動(dòng)器控制的信號(hào)，以便避免上述的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種可靠的并且簡(jiǎn)單構(gòu)造的主動(dòng)型加速踏板。
[0008]該任務(wù)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決。
[0009]本發(fā)明的其他實(shí)施形式由從屬權(quán)利要求和下面的說(shuō)明中得出。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及用于車(chē)輛例如小客車(chē)、載重車(chē)或者公共汽車(chē)的主動(dòng)型加速踏板。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，主動(dòng)型加速踏板包括踏板位置傳感器，致動(dòng)器和致動(dòng)器控制裝置，所述踏板位置傳感器被實(shí)施為用于檢測(cè)主動(dòng)型加速踏板的踏板杠桿的位置并且將其轉(zhuǎn)化成踏板位置信號(hào)，所述致動(dòng)器被實(shí)施為用于給出觸覺(jué)的反饋到踏板杠桿上，所述致動(dòng)器控制裝置被實(shí)施為用于控制致動(dòng)器。踏板位置信號(hào)可以例如是電壓信號(hào)，電壓信號(hào)的高低與踏板位置或者踏板角度有關(guān)。觸覺(jué)反饋可以是由致動(dòng)器產(chǎn)生的附加力，該力反作用于駕駛員的力。觸覺(jué)反饋也可以是踏板杠桿的振動(dòng)或者運(yùn)動(dòng)。
[0012]踏板位置傳感器被實(shí)施為用于將信號(hào)傳遞給車(chē)輛的中央馬達(dá)控制裝置，馬達(dá)控制裝置通過(guò)所述信號(hào)控制車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)裝置。例如踏板位置傳感器可以通過(guò)模擬導(dǎo)線與中央馬達(dá)控制裝置連接。此外，致動(dòng)器控制裝置被實(shí)施為用于接收并且特別是進(jìn)一步處理直接或間接來(lái)自踏板位置傳感器的踏板位置信號(hào)。
[0013]因此，主動(dòng)型加速踏板可以具有僅僅一個(gè)踏板位置傳感器(但是所述踏板位置傳感器可以包括多個(gè)冗余的傳感器元件)，所述踏板位置傳感器與中央馬達(dá)控制裝置連接并且所述踏板位置傳感器也提供用于致動(dòng)器的踏板位置信號(hào)。因此，檢測(cè)踏板位置用于在踏板控制電子設(shè)備或者致動(dòng)器控制裝置中對(duì)致動(dòng)器的位置調(diào)節(jié)不需要附加的傳感器并且對(duì)于中央馬達(dá)控制裝置確保到作用于冗余的踏板傳感器信號(hào)的反作用自由度。由此，得出結(jié)構(gòu)空間、布線和成本優(yōu)點(diǎn)。
[0014]致動(dòng)器控制裝置可以是本地的致動(dòng)器控制裝置。也就是說(shuō)，其可以位于自身的殼體中、位于與主動(dòng)型加速踏板的踏板位置傳感器和/或其他的部件相同的電路板和/或組件上。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，致動(dòng)器控制裝置通過(guò)直接的信號(hào)連接與踏板位置傳感器連接。直接的信號(hào)連接可以通過(guò)相同組件或者電路板的導(dǎo)線進(jìn)行，傳感器和致動(dòng)器控制裝置設(shè)置在所述組件或者電路板上。因此，踏板位置傳感器被實(shí)施為用于通過(guò)第一導(dǎo)線為中央馬達(dá)控制裝置提供第一踏板位置信號(hào)并且通過(guò)第二導(dǎo)線為致動(dòng)器控制裝置提供第二踏板位置信號(hào)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，致動(dòng)器控制裝置通過(guò)信號(hào)連接與踏板位置傳感器連接，所述信號(hào)連接被實(shí)施為用于傳遞脈寬調(diào)制信號(hào)。踏板位置傳感器可以被實(shí)施為用于產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)。在脈寬調(diào)制信號(hào)的情況下，不分析評(píng)估信號(hào)的絕對(duì)的電壓電平，而是占空比。脈寬調(diào)制信號(hào)的電壓電平中的公差可以是不太重要并且因此可以忽略不計(jì)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，致動(dòng)器控制裝置通過(guò)SPI連接(英語(yǔ)為:SerialPeripheral Interface，串行外設(shè)接口)與踏板位置傳感器連接。替代地，踏板位置信號(hào)的傳輸經(jīng)由SPI總線進(jìn)行。踏板位置傳感器可以被實(shí)施為用于產(chǎn)生SPI信號(hào)。
[0018]總地來(lái)說(shuō)，檢測(cè)到的踏板位置或者踏板姿態(tài)通過(guò)存在于傳感器芯片中的PWM通道或者SPI通道傳輸給致動(dòng)器控制裝置，而不會(huì)在此(例如通過(guò)地偏移)導(dǎo)致反作用于用于中央馬達(dá)控制裝置(可能是冗余的)的踏板位置信號(hào)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，踏板位置傳感器包括兩個(gè)傳感器元件，其中，這兩個(gè)傳感器元件與中央馬達(dá)控制裝置連接。這兩個(gè)傳感器元件可以位于一個(gè)公共的電路板或者公共的芯片上和/或給中央馬達(dá)控制裝置提供冗余的踏板位置信號(hào)。這兩個(gè)傳感器元件中的僅僅一個(gè)可以與致動(dòng)器控制裝置連接和/或?yàn)橹聞?dòng)器控制裝置提供踏板位置信號(hào)。
[0020]本發(fā)明的另一方面涉及用于如上和如下描述的主動(dòng)型加速踏板的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)包括中央馬達(dá)控制裝置和用于主動(dòng)型加速踏板的致動(dòng)器的本地致動(dòng)器控制裝置。中央馬達(dá)控制裝置被實(shí)施為用于從踏板位置傳感器接收踏板位置信號(hào)，例如通過(guò)直接的連接，例如通過(guò)引導(dǎo)電壓的導(dǎo)線，所述導(dǎo)線的電壓高低再現(xiàn)踏板位置或者踏板角度。然后，馬達(dá)控制裝置可以將模擬踏板位置信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字踏板位置信號(hào)并且繼續(xù)處理。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，中央馬達(dá)控制裝置被實(shí)施為用于處理踏板位置信號(hào)并且通過(guò)總線連接傳遞給致動(dòng)器控制裝置(例如以數(shù)字形式)。總線可以在此是CAN總線，中央馬達(dá)控制裝置和致動(dòng)器控制裝置與該CAN總線連接。
[0022]致動(dòng)器控制裝置可以間接地從中央馬達(dá)控制裝置接收來(lái)自踏板位置傳感器的踏板位置信號(hào)，所述踏板位置信號(hào)可以由中央馬達(dá)控制裝置準(zhǔn)備。在踏板位置傳感器和致動(dòng)器控制裝置之間的直接的(物理)連接是不必要的。以這種方式，致動(dòng)器控制裝置和踏板位置傳感器完全電流解耦。因此，踏板位置信號(hào)可以通過(guò)一總線系統(tǒng)傳遞給致動(dòng)器控制裝置。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，中央馬達(dá)控制裝置被實(shí)施為用于形成踏板位置信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)和/或?qū)μぐ逦恢眯盘?hào)削波并且傳遞給致動(dòng)器控制裝置。通常，可以將函數(shù)(或功能)從致動(dòng)器控制裝置可以移動(dòng)到中央馬達(dá)控制裝置中。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，中央馬達(dá)控制裝置被實(shí)施為用于將來(lái)自踏板位置傳感器的踏板位置信號(hào)的序列綜合成經(jīng)過(guò)濾波的踏板位置信號(hào)并且將經(jīng)過(guò)濾波的踏板位置信號(hào)傳遞給致動(dòng)器控制裝置。
[0025]本發(fā)明的另一方面涉及具有如上和如下所述的主動(dòng)型加速踏板或者控制系統(tǒng)的車(chē)輛。
【附圖說(shuō)明】
[0026]以下參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0027]圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的具有主動(dòng)型加速踏板的車(chē)輛；
[0028]圖2示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的用于主動(dòng)型加速踏板的控制系統(tǒng)；
[0029]圖3示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式的用于主動(dòng)型加速踏板的控制系統(tǒng)；
[0030]圖4示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式的用于主動(dòng)型加速踏板的控制系統(tǒng)；
[0031]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的踏板狀態(tài)信號(hào)；
[0032]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的削波的踏板狀態(tài)信號(hào)。
[0033]基本上相同的或者類(lèi)似的部件設(shè)置相同的標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0034]圖1示出了具有主動(dòng)型加速踏板12的車(chē)輛10，所述加速踏板包括踏板杠桿14和致動(dòng)器16 (例如具有馬達(dá))，所述踏板杠桿可以被駕駛員用腳操縱。中央的馬達(dá)控制裝置18從主動(dòng)型加速踏板12獲得關(guān)于踏板杠桿14的踏板位置的傳感器信號(hào)并且相應(yīng)地控制車(chē)輛10的驅(qū)動(dòng)裝置20，例如內(nèi)燃機(jī)或者電動(dòng)機(jī)。
[0035]圖2詳細(xì)地示出了用于主動(dòng)型加速踏板12的控制系統(tǒng)22。主動(dòng)型加速踏板12在此包括多個(gè)機(jī)械部件，例如踏板杠桿14、用于踏板杠桿14的復(fù)位彈簧24以及致動(dòng)器16，所述機(jī)械部件與電子部件、例如踏板位置傳感器26和致動(dòng)器控制裝置28 —起安裝在一個(gè)共