Winkelsensor für Bremspedal

[Asimo]

Hallo,

ich möchte in einem Fahrzeug die Winkelstellung des Bremspedals messen.
Ich denke, ich könnte dafür den Sensor mit der Conrad Artikelnummer
182866 - 62 verwenden.
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=182866

Der Sensor gibt das Signal rudundant aus, was ich für eine
Plausibilitäts-Überprüfung nutzen könnte.

Zwei Haken hat der Sensor aber. Ich würde gerne wissen, was ihr darüber
denkt:

Haken 1: Conrad bietet nur den Sensor mit der Hersteller-Artikel-Nr.
9168100100 an. Wie man im Datenblatt sieht beträgt hier das Signal 2
aber immer nur die Hälft von Signal 1. Ist der Sensor trotzdem für eine
Plausibilitätsprüfung geieignet? Welchen Sinn macht es, dass ein Signal
ein Vielfaches des anderen beträgt?

Haken 2: mein zu messender Bereich liegt zwischen 0 und 80°. Der Sensor
kann einen Bereich zwischen -45° bis +45° messen. Theoretisch gibts da
ja kein Problem. Ich verdreh den Sensor einfach gleich passen beim
Einbau. Aber ich weiß nicht, ob der Sensor eine Rückstellfeder hat und
ob dies dann zu Problemen dei der Ausrichtung des Sensors beim Einbau
führen kann?

Für Meinungen, Rat oder Empfehlungen wäre ich sehr dankbar.

[Richard]

Moin moin.

Wozu soll Deine Idee denn gut sein? Die Stellung eines Bremspedals
hat quasie NULL Bedeutung! Je nach Themperatur der Bremsen selber,
ändert sich der Pedalweg im Bezug der Bremsleistung. Selbst ein in
der Bremsleitung eingebauter (dafür Zugelassener) Drucksensor,
sagt letztendlich nichts über die tatsächliche Bremsverzögerung aus.

Bei beiden oben genannten Verfahren könnte allenfalls festgestellt
werden ob überhaupt und wie schnell, wie fest, das Pedal betätigt
wurde. :-(

Post doch einmal was Du erreichen willst, möglicherweise kommen
dann auch passende Ideen aus dem Forum?

Gruß Richard

[RP6conrad]

Scheint mir fiel einfacher eine poti mit den Bremspedal zu verbinden. An sich hat den Pedalweg doch eine wichtige Bedeutung fur den Fahrer. Pedalkraft und Weg sind eine wichtige "Ruckkuplung" nach der Fahrer. Aus diesen Grund ist das Bremspedal von der Citroen DS nie forgesezt. Das war rein eine Druckknopf ohne Weg. Er reagierte nur auf Kraft, hat aber kein Weg.

[Asimo]

Das Bremspedal ist durch eine Drehfeder vorgespannt. Wenn man jetzt den Winkel des Bremspedals misst, kann man direkt darauf schließen mit welcher Kraft (eigentlich Moment) der Fahrer ins Pedal geht. Is die Bremskraft hoch, so soll stark gebremst werden. Ist sie niedrig, dann eben nur wenig. Die Bremsen werden rein elektrisch angesteuert, also ganz ohne Hydraulik, etc.
Da das ganze sehr sicherheitskritisch ist, möchte ich das Signal redundant erhalten.

Potis könnte man auch verwenden, aber da hab ich noch keies gefunden, welches ein redundantes Signal liefert.

Denkt ihr das Ganze könnte so funktionieren? Wäre mir wichtig, wenn jemand Antworten zu den oben gestellten Fragen hätte.
Danke

[RP6conrad]

Naturlich konnte das functionieren. Wird auch schon gemacht in bestimmte Fahrzeugen (Mercedes S-klasse, baujahr 2005). Aber da ist noch immer eine hydraulische back up forgesehen wen mal die Elektrische Bremse nicht functionieren wollen. Das Problem ist grosser dan nur redundante Sensoren an Bremspedal. Du muss dich mal gedanken machen ueber : Accu leer, lange Abfahrt (Grossklockner), elektrische Bremsen ? Oder Accu foll, Bremsenergie muss gespeichert werden. Oder Drahtbruch an eine oder andere Stelle. Und so weiter.. Das heutige hydraulische Bremssystem ist wirklich ausgereift und absolut zuverlassig.
Momentan ist dan nock keine einzele PKW mit komplett elektrische Bremse auf der Markt !!! Auch den Prius hat noch hydraulische Bremse.

[pongi]

Wenn du zwei Potis gegenläufig einbaust, hast du ein redundantes Signal. Also beim drücken des Pedals erhöht sich der Widerstand beim einem Poti, beim anderen wird es niedriger. Das hat dann auch den Vorteil, dass eine evtl. vorhandene Schwankung der Versorgungsspannung keinen Einfluss auf den Messwert hat. Wird bei den elektrischen Drosselklappen von Bosch auch so gemacht.

[Asimo]

Aber da ist noch immer eine hydraulische back up forgesehen wen mal die Elektrische Bremse nicht functionieren wollen.Unser Backup wäre, dass die Bremsen bei der Fahrt gelüftet werden und dass sie im Falle einer Fehlfunktion dann automatisch geschlossen werden. Ist sich auch nicht angenehm für den Fahrer, aber zumindest sollte somit das Unfallrisiko gering sein.



Das Problem ist grosser dan nur redundante Sensoren an Bremspedal. Du muss dich mal gedanken machen ueber : Accu leer, lange Abfahrt (Grossklockner), elektrische Bremsen ? Bei unserem Fahrzeug handelt es sich nicht um einen PKW im klassischen Sinne, sondern um eine Art Gokart. Die von dir beschriebenen Sonderfälle treten also wohl gar nicht erst auf.



Das heutige hydraulische Bremssystem ist wirklich ausgereift und absolut zuverlassig.Ich weiß. Aber eine unserer Vorgaben lautet: keine Hydraulik.

RP6conrad: kennst du einen anderen Sensor, den du mir für meine Anwendung eher empfehlen kannst? Beziehungsweise gibt es, nachdem ich näher auf unseren Anwendungsfall eingegangen bin, immer noch erheble Zweifel deinerseits, dass der Winkelsensor, den ich vorgeschlagen habe passen könnte?



Das hat dann auch den Vorteil, dass eine evtl. vorhandene Schwankung der Versorgungsspannung keinen Einfluss auf den Messwert hat.
sorry, das versteh ich nicht. Die Schwankung der Versorgungsspannung betrifft doch dann auch wieder beide Werte des Potis???



Wird bei den elektrischen Drosselklappen von Bosch auch so gemacht.
Kannst du mir sagen welcher Sensor von Bosch nach diesem Prinzip funktioniert? Ich finde nur einen Drosselklappensensor von Bosch, der zwei Ausgangssignale liefert, nämlich den hier:
http://rb-aa.bosch.com/boaasocs/index.jsp;jsessionid=A8D5FE33E4B8A51D35E4A1D44D786 88A.sundoro?ccat_id=83&prod_id=185

Aber die Kennlinien sind hier nicht in jedem Winkelbereich redundant und der Sensor erscheint mehr eher unpassend.

[RP6conrad]

Bei unsere EHB system (Electro hydraulische Bremse) basiert sich die Pedalwegsensor auf eine dobbelte Magnetische Sensor. Auf die pseudo Hauptzylinder Kolbe ist eine Magnet Encoder montiert. Zwei Sensoren lesen die Encoderposition auf 0.01 mm genau. Daneben ist auch ein Drucksensor in Hauptcylinder montiert. Sowohl Weg als Kraft wird also gemessen. Fallen beide Signalen weg, wird rucgeschaltet auf die hydraulisxche Backup. Diese Pedalwegsensoren kannst du nicht finden in ein oder andere Katalog. Die werden nur genutzt in zusammenhang mit eine komplettes System. Da muss du selbst etwas Basteln. Aber mit zwei Poti soll das gehen. Am besten die AD Wandler in der Pedalwegsensor selbst einbauen. Wen der Referenzspannung von der AD converter gleich ist an der Versorgungsspannung von Potis, hasst du kein Problem mit Schwankungen von Versorgungsspannung.
Immer diese "Redundanz" bobachten : Jedes System soll dobbel ausgefuhrt werden, und wen ein System ausfallt, muss da sofort eine Warnung kommen und die Systemfunction muss noch immer abgesichert sein.

[Richard]

Scheint mir fiel einfacher eine poti mit den Bremspedal zu verbinden. An sich hat den Pedalweg doch eine wichtige Bedeutung fur den Fahrer. Pedalkraft und Weg sind eine wichtige "Ruckkuplung" nach der Fahrer. Aus diesen Grund ist das Bremspedal von der Citroen DS nie forgesezt. Das war rein eine Druckknopf ohne Weg. Er reagierte nur auf Kraft, hat aber kein Weg.

Moin moin.

Der Pedalweg hat überhaupt keine Bdeutung, alleine die Kraft welche
auf das Pedal wirkt bestimmt die Bremsleistung. Mit einem Poti kann
nur der Weg und die Geschwindigkeit ermittelt werden.

Der DS hat wie ein LKW, eine Luftdruckbremse und diese wurde
tatsächlich seinerzeit mit einem "Fußventiel" bedient.

Gruß Richard

[Richard]

Sowohl Weg als Kraft wird also gemessen. Fallen beide Signalen weg, wird rucgeschaltet auf die hydraulisxche Backup.

So ist es ja auch richtig, Weg + Druck wird ausgewertet. :-)

Da aber keine Hydraulik eingesetzt werden kann/soll, bleibt eigentlich
nur das (Prinzip) der Luftdruckbremse. Dabei wird mittels Federdruck
gebremst, der Luftdruck "löst" die Bremse. Fällt der Luftdruck durch
einen Fehler im System aus, greift die Bremse.

Man könnte diese "Bremsfeder" E-Mechanisch Gelöst halten und beim
Manuellen Bremsen freigeben. Dann wird bei Spannungsausfall oder
Kabelbruch die "Bremsfeder" freigegeben und sicher gebremst.

Der oben angesprochene DS hatte allerdings einen Nachteil,
hat der länger gestanden mußte erst der Kompressor die/den
Drucktank füllen weil die Bremsen angezugen waren. Dumm
wen Mensch es dann eilig hat. Falls der Motor nicht anspringt,
dumm gelaufen, Abschleppen kan mann die Karre mit angezogenen
Bremsen auch nicht. :-(

Gruß Richard

[Asimo]

um beim Theama zu bleiben: es geht hier überhaupt nicht um die Bremsen und mit welchem Prinzip gebremst werden kann.
Es geht hier darum, dass ich die Stellung des Bremspedals ermitteln möchte und wie man das ganze anstellen kann, um eine möglichst hohe Sicherheit dieser Funktion gewährleisten zu können.

[ranke]

Eine Konzept wäre die Verwendung von zwei Sensoren, deren Werte ständig verglichen werden. Wird der Unterschied zu groß, wird auf fail-safe geschaltet (Konzept der Redundanz).

Ein schon relativ aufwendiges Konzept mit besonders hoher Verfügbarkeit wäre, 3 Sensoren zu verwenden. Sobald ein Sensor abweicht, wird dieser als defekt gemeldet. Das System kann noch mit 2 Sensoren im ständigen Vergleich (wie oben beschrieben) weiterarbeiten.

Beide Sicherheitskonzepte versagen, sobald mehr als ein Sensor gleichzeitig den selben Fehler ausgeben. Es ist also für die Zuverlässigkeit wichtig, den Vergleich der Sensordaten mit einer hohen zeitlichen Auflösung durchzuführen.

Um diese Ausfallwahrscheinlichkeit für den Rest der Signal- und Steuerkette beizubehalten, muß man schon einen ziemlich hohen Aufwand treiben.

Als Sensor würde ich mich nicht scheuen ein geeignetes Potentiometer zu nehmen.