[发明专利]带有迟滞和降档的电子油门控制

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年4月7日提交的序列号为60/790,269的 美国临时专利申请和2007年4月6日提交的序列号为11/697,333的 美国专利申请的优先权，这两个申请的内容在此并入供参考。

技术领域

本发明一般地涉及车辆的电子控制，并更具体地涉及带有迟 滞和降档的电子控制踏板(an electronically controlled pedal with hysteresis and kickdown)。

背景技术

车辆，并且具体地汽车，利用脚操作的设备(例如，制动踏 板或者油门控制踏板，也称作加速器踏板)来控制车辆的运动。常规 制动系统包括将制动力从车辆操作者传递到车辆的车轮的制动踏板。 类似地，常规油门控制系统包括将信号从车辆操作者传递到控制器以 控制车辆的加速和运动的油门踏板。在电子技术中的新近革新致使车 辆系统的电子控制(例如，制动系统或油门系统)越来越多地被使用。

在电子控制的油门控制系统中，踏板臂被附连到检测踏板臂 的相对位置并将信号传送到控制器从而操作油门的位置传感器上。电 子控制的制动系统以相似的方式操作。但是，由于踏板臂未附连到机 械设备(例如，杆或者钢绳)上，所以踏板的下压没有阻力并且踏板 与连到机械系统的踏板相比能更快地返回到标称位置。这种阻力被称 作迟滞。迟滞是有利的，因为它提供给驾驶员更好的踏板“感觉”。 在不具有踏板的预定量迟滞的情况下，驾驶员可能承受来自踏板快速 调整而产生的增加的足部疲劳，特别当长时间驾驶时。在过去，利用 机械设备模拟在常规踏板系统中的制动杆或者油门缆绳所产生的对抗 下压的阻力，并使踏板返回到它的静止位置。机械设备的一个示例是 连接到踏板臂的延伸部从而在踏板下压的过程中产生迟滞的摩擦垫。 但是，以前公知的迟滞设备很复杂并利用很多部件。在序列号为 10/621,904的共同转让的美国专利申请中披露了与电子油门控制一起 使用的迟滞设备的示例，其在此并入该申请供参考。

而且，为了在某些类型的加速过程中实现传动系统到较低档 的降档或者调低速档，带有机械踏板系统的车辆包括将踏板和油门的 动作传递到自动传动系统的机械设备，例如，缆绳或者杆。调低速档 或者降档到较低档通常提高了车辆的加速度。由于需要增加力来驱动 踏板，所以驾驶员能够感觉到降档。对于带有电子控制的油门控制系 统和电子传动系统的车辆，由于加速可被各种传感器检测到并被传递 到传动系统，所以不需要如杆或者缆绳的机械设备来起动降档。当在 带有电子传动系统的汽车上使用例如缆绳或杆或类似件的机械连杆机 构以重现降档时会增加费用。

车辆驾驶员习惯于与加速过程中的降档和踏板制动过程中的 迟滞关联的“感觉”。因此，在本领域中需要能重现踏板迟滞和机械 降档的电子控制的踏板。

发明内容

因此，提供带有迟滞和降档发生设备的电子控制的踏板。电 子控制的踏板组件包括具有安装壁、一对相对的侧壁以及端壁的外壳。 端壁包括摩擦壁和台阶，其中所述摩擦壁具有被中心定位在踏板臂枢 点的具有第一曲率半径的第一摩擦表面和被中心定位在踏板臂枢点的 具有小于第一曲率半径的第二曲率半径的第二摩擦表面，并且所述台 阶在第一摩擦表面和第二摩擦表面之间过渡。踏板臂在枢点可操作地 附连到外壳。迟滞和降档发生装置被转动地附连到上踏板臂。弹簧位 于外壳与迟滞和降档发生装置之间从而向外壳偏压迟滞和降档发生装 置。对踏板臂应用第一踏板载荷而产生的踏板臂的旋转会压缩弹簧从 而在迟滞和降档发生装置与摩擦壁的第一摩擦表面之间产生经由踏板 臂被传回的第一摩擦迟滞力。对踏板臂应用第二踏板载荷而产生的踏 板臂的进一步旋转会在迟滞和降档发生装置与台阶部分之间产生摩擦 降档力。对踏板臂应用第三踏板载荷而产生的踏板臂的继续旋转会在 迟滞和降档发生装置与摩擦壁的第二摩擦表面之间产生第二迟滞力， 并且第一迟滞力、降档力以及第二迟滞力经由踏板臂被传回。

本发明的一个优点是，提供的电子控制的踏板组件包括集成 的迟滞和降档设备以便模拟在加速过程中对踏板下压和传动系统的调 低速档的阻力。本发明的另一个优点是，电子控制的踏板的集成的迟 滞和降档发生设备在设计上比以前的企划更简单从而提高了在车辆内 部环境中的封装能力。本发明的再一个优点是，带有集成的迟滞和降 档发生设备的踏板组件对于生产是有成本效益的。