Forum: Fahrzeugelektronik Pedalerie elektrisch betätigen


von de_vmni (Gast)


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Moin,

für ein Studienversuch ohne Einsatz im öffentlichen Verkehr, möchte ich 
die Pedalerie eines Fahrzeug (Automatik, daher nur Gas & Bremse) 
elektronisch ansteuern. Dabei soll aber gleichzeitig die Bedienung durch 
den Fahrer nicht beeinträchtigt werden.

In Serienfahrzeugen ist zu bemerken, dass z.B. ein Abstandsregeltempomat 
beim Betätigen der Bremsen, sich das Bremspedal absenkt. Eben als würde 
eine unsichtbare Person dieses treten.

Meine Frage ist, wie das üblicherweise in der Automobilindustrie 
umgesetzt wird dass Assistenzssysteme dass Fahrzeug verzögern und/oder 
beschleunigen können.

Gibt es von aussen elektronisch ansteuerbare Pedalerie die durch 
Assistenzsysteme wie eben auch durch den Fahrer elektrisch mechanisch 
betätigt werden kann? Oder gehen solche Anfoderungen durch 
Assistenzsysteme direkt an die jeweiligen Steuergeräte (Motorsteuergerät 
Beschleunigen und ?? ESP Steuergerät Bremsen?)

Gibt es speziell für Prototypen und Studienzwecke entsprechende 
Pedalerie ?

Würde mich sehr über ein bisschen Klarheut freuen :-)

Vielen Dank im Vorraus!
Viele Grüße

von Rest (Gast)


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Seit geschätzt 10 Jahren werden eigentlich nur noch elektronische 
Drosselklappen verbaut also Drosselklappen mit Stellmotor. Ist alles 
e-Gas also im Gaspedal sitzt ein Poti und zur Überwachung und Redundanz 
zusätzlich ein Hallgeber. Wird alles elektronisch vom Motorsteuergeräte 
überwacht. Einen Gaszug gibt es nicht mehr. Das Gaspedal wird 
elektronisch ausgelesen, das Motorsteuergerät verarbeitet die Daten und 
schätzt ab wieviel Gas du noch kontrollieren kannst und dementsprechend 
wird die Drosselklappe / Einspritzung gestaltet. Siehe z.B. 
http://www.volkspage.net/technik/ssp/ssp/SSP_210.pdf oder Stichwort 
Drive-By-Wire.

Früher als es noch Seilzüge am Gaspedal gab, musste man für Tempomanten 
extra parallel einen Seilzug an einen Stellmotor ziehen. Da hat sich 
dann tatsächlich das Gaspedal mitbewegt, wenn der Tempomat aktiv war. 
Bei Drive-By-Wire ist das natürlich nicht mehr möglich / notwendig.

Bei der Bremse gibt es ohnehin einen Bremsdruckverstärker. Ein 
Hydroaggregat (das runde Schwarze ist der Motor davon 
https://cdn.pkwteile.de/thumb?id=12770133&lng=de) ist im Endeffekt eine 
Pumpe die zusätzlich zu dem von dir aufgebauten Bremsdruck mitpumpen 
kann. Die baut sozusagen zusätzlich Bremsdruck auf. Im Normalfall (nur 
Bremskraftverstärker) regelt sie einfach mit, den Bremsdruck gibst du 
per Pedal vor und die Pumpe hilft dir einfach beim Aufbauen des 
Bremsdruckes. Ohne Unterstüzung gehts halt schwerer (kannst probieren 
Zündung aus und rollen lassen, dann bremsen und dann zum vergleich mal 
Zündung an). Wenn das Fahrzeug nun "automatisch" bremsen soll, wird 
einfach Bremsdruck mit dem Hydroaggregat aufgebaut (auf Kommando Motor 
der Pumpe an) und dann zum richtigen Zeitpunk über die ABS-Ventile zu 
den Bremsen geleitet. Das Pedal wandert nach unten weil Bremsflüssigkeit 
zu den Bremsen fließt und die Pumpe durch ihren Sog einen niedrigeren 
Druck im Bremsengeberzylinder erzeugt. Es dauert kurz bis Flüssigkeit 
aus dem Ausgleichsreservoir nachgeflossen ist. Bei VW wird z.B. über CAN 
Bus nur noch die gewünschte Verzögerung von einem Steuergerät vorgegeben 
und das ABS/ESP-Steuergerät kümmert sich darum, dass alles optimal 
stabilisiert abläuft.

von Rest (Gast)


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Ah hier noch ein Bild von einer Drosselklappe mit zusätzlichem Seilzug 
und Stellmotor für den Tempomaten. Ein Bowdenzug für das normale 
Gaspedal, einer für den Stellmotor (links) des Tempomaten. 
https://i.ebayimg.com/images/g/fAkAAOSw1RVaeYmz/s-l1600.jpg

von turboholics (Gast)


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Gibt es für das Fahrzeug eine Fahrschulausführung oder Behindertenumbau 
mit Handgas/-bremse?
Ansonsten hat das Auto hoffentlich nen Tempomat mit 
Beachleunigungs-/Gaswegnehmtasten. wäre dann schonmal die halbe Miete.

VG

von de_vmni (Gast)


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> @rest
Vielen Dank für deine umfangreiche Antwort :-)
Ich entnehme dem dass bei Fahrzeugen mit per Seilzug gesteuerter 
Drosselklappe eine Möglichkeit ist, für eigene Zwecke (sofern vorhanden) 
den zweiten Seilzug des Tempomats zu benutzen. Ansonsten ist halt ggf. 
die passende Drosselklappe nachzurüsten.

Ich bin nur weiterhin unschlüssig für Autos mit einem elektronischen Gas 
Pedal. Dieses ist ja direkt mit dem Motorsteuergerät verbunden. Sich 
dazwischen schalten, die Signale des Gas Pedals abfangen und ggf. 
weiterleiten oder seine eigenen an das Msg. zu leiten scheint mir 
sicherheits- und aufwandstechnisch etwas riskant. Vorallem die 
redundanten Signal Leitungen zwischen Msg. und Gas Pedal dürften für 
viel Entwicklungsaufwand sorgen.
Bei Elektronischen Gas Pedalen scheint mir fast nur die Möglichkeit, 
eine eigene Vorrichtung vor zu setzen, die das Gas Pedal (mittels eines 
Kolben?) auf die gleiche Weise, wie der Fahrer betätigt. Die Sicherheit 
für den Eingriff des Fahrer könnte hier durch "weg treten" der Mechanik 
gegeben sein.
Ob das Fahrzeug bei gleichzeitiger Gas- und Bremsbetätigung automatisch 
das Gas Signal "überstimmt" und so ein Bremseingriff durch den Fahrer 
möglich ist (möglich Ja - aber ohne verlängerten Bremsweg durch die 
Gegenkraft), auch wenn die Elektronik Gas gibt weiß ich noch nicht.

Dies erscheint mir als eine mögliche Lösung, aber nicht als die 
eleganteste. Hast du noch einen Vorschlag?


> @turboholics
Eine Fahrschulausführung und/oder umgelegte Pedalerie ist nicht 
vorhanden. Kommend wird allerdings der Hersteller Tempomat nachgerüstet.

Bei dem Auto handelt es sich um eine Mercedes B-Klasse (T245) von 2007.
Das Auto steht momentan noch nicht zur Verfügung, erst in einigen 
Monaten. Dennoch mach ich mir schonmal Gedanken.
Ich geh davon aus dass in dem Auto ein elektronisches Gas Pedal verbaut 
ist, da die Nachrüstung des Hersteller Tempomats, nur eine Umkodierung 
im Motorsteuergerät und in der Instrumentenkombination (wegen Limiter 
Funktion) vorsieht.

Vielen Dank im Vorraus!
LG

von turboholics (Gast)


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Hi! Das eGas wird zumindest im VW Konzern immer von der Bremse 
überstimmt. Entweder durch den Bremslichtschalter oder einen 
Bremsdruckgeber am HBZ/BKV. Sollte von der Logik her bei jedem 
Hersteller so sein.
Probiers einfach mal aus, wenn du das Auto hast.

Zur Betätigung: Könntest es ja mit Pneumatikkolben probieren, die von 
unten an den Pedalen ziehen. Ggf mit passend angeordneten 
Rückschlagventilen. So kann man bei Bedarf mehr Gas geben bzw bremsen 
als von deinen Einbauten gewollt ist.

Fahrschulpedalerie: muss ja nicht verbaut werden, aber ist sicher 
interessant wo und wie die befestigt ist.

VG

von Rest (Gast)


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de_vmni schrieb:
> Ich bin nur weiterhin unschlüssig für Autos mit einem elektronischen Gas
> Pedal. Dieses ist ja direkt mit dem Motorsteuergerät verbunden. Sich
> dazwischen schalten, die Signale des Gas Pedals abfangen und ggf.
> weiterleiten oder seine eigenen an das Msg. zu leiten scheint mir
> sicherheits- und aufwandstechnisch etwas riskant. Vorallem die
> redundanten Signal Leitungen zwischen Msg. und Gas Pedal dürften für
> viel Entwicklungsaufwand sorgen.

Es gibt sogar angeblich "legales" Tuning ohne TÜV. Das ist ein 
Zwischenstecker der die Kennlinie des Gaspedals "verbessert". 
https://www.pedalbox.com/de/

> Bei Elektronischen Gas Pedalen scheint mir fast nur die Möglichkeit,
> eine eigene Vorrichtung vor zu setzen, die das Gas Pedal (mittels eines
> Kolben?) auf die gleiche Weise, wie der Fahrer betätigt. Die Sicherheit
> für den Eingriff des Fahrer könnte hier durch "weg treten" der Mechanik
> gegeben sein.

Wegtreten? Das endet im Fiasko, zum Schluss hast du nur Gestänge unter 
Bremspedal und Kupplung. Solange du Bremse betätigen kannst, kannst du 
das Auto abwürgen. Kupplung noch dazu ist noch besser. 
Automatikschaltung wäre eher suboptimall.

> Ob das Fahrzeug bei gleichzeitiger Gas- und Bremsbetätigung automatisch
> das Gas Signal "überstimmt" und so ein Bremseingriff durch den Fahrer
> möglich ist (möglich Ja - aber ohne verlängerten Bremsweg durch die
> Gegenkraft), auch wenn die Elektronik Gas gibt weiß ich noch nicht.

Ist so und kannst du auch ausprobieren. Such dir ne freie Strecke. Fahr 
im ersten Gang (da hat der Motor am meisten Kraft), Gaspedal voll 
durchdrücken bis Drehzahlbegrenzer und dann mit dem linken Fuß gescheit 
durchbremsen. Also beide Füße voll durch. Das ruckelt ziemlich. Auto 
stirbt ab.

> Dies erscheint mir als eine mögliche Lösung, aber nicht als die
> eleganteste. Hast du noch einen Vorschlag?

Ja. Den Tempomathebel (Schneller, Langsamer, Aktivieren, Deaktivieren) 
mit dem Mikrocontroller bedienen. Das sind Taster (auch im 
Blinkstockhebel) die diverse Widerstände durchschalten. Je nachdem 
erkennt das Motorsteuergerät welche Taste gedrückt wurde. Außerdem 
findet so eine Überwachung des Hebels statt. Das tolle am Tempomat ist, 
dass eine Fehlbedienung kein Sicherheitsrisiko darstellt. Das Auto wird 
keinen Unsinn machen nur weil du am Tempomathebel rumspielst. Dazu ist 
das Motorsteuergerät zu gut programmiert und vmtl. i.S.v. SIL3 
zertifiziert.

Bremse ist schon schwieriger. Normalerweise bremsen adaptive Tempomaten 
(bei VW ACC genannt) bis zu -3m/s^2 (im Kollisionsfall) mit. Wenn du 
Schubabschaltung nicht mehr ausreichend ist (Tempomatgeschwindigkeit 
wird stark gedrosselt), wird ebenfalls leicht aktiv gebremst. Allerdings 
brauchst du für ACC ein zusätzliches Steuergerät.

von Normenheinz (Gast)


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Rest schrieb:
> i.S.v. SIL3
Nach ISO 26262 ASIL level
QM, A, B, C, D ?

von Rest (Gast)


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Normenheinz schrieb:
> Rest schrieb:
>> i.S.v. SIL3
> Nach ISO 26262 ASIL level
> QM, A, B, C, D ?

Ist doch klar er kauft sich SafeRTOS in Hardware mit passendem 
Mikrocontroller. Dann zertifiziert er für hunderttausende Euros beim TÜV 
und steckt tausende Mannstunden in Testing. Das ganze wird doch ganz 
realistisch nichts. Vermutlich eine Träumerei für eine Abschlussarbeit 
zum Thema autonomes Fahren. Es gibt ja (große) Firmen die das durchkauen 
für Behindertenumbauten gibt es das z.B. von Fa. Paravan. Evtl kann man 
mit denen "zusammenarbeiten".

von de_vmni (Gast)


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Rest schrieb:
> Es gibt sogar angeblich "legales" Tuning ohne TÜV. Das ist ein
> Zwischenstecker der die Kennlinie des Gaspedals "verbessert".
> https://www.pedalbox.com/de/

Bringt jetzt spontan keine große Hoffnung, aber ich schau es mir mal an 
ob ich darauss irgendeine Idee ziehen kann.

> Wegtreten? Das endet im Fiasko, zum Schluss hast du nur Gestänge unter
> Bremspedal und Kupplung. Solange du Bremse betätigen kannst, kannst du
> das Auto abwürgen. Kupplung noch dazu ist noch besser.
> Automatikschaltung wäre eher suboptimall.

Ich hab dabei weniger daran gedacht dass man die Mechanik mit einem 
Tritt "an eine andere Position" befördert sondern dass ich eine Art 
Pneumatik bzw. Mechanik habe die, die Pedalerie mit einer Stange 
betätigt (von vorne).

Dabei war der Gedanke, im Notfall drückt man mit dem Fuß die Stange nach 
oben weg, löst damit einen mechanischen Schalter aus, der eine starke 
zusammengedrückte Feder frei gibt. Diese Feder drückt die Stange weg von 
der Pedalerie und hat dabei mehr Kraft als die Elektromechanik, die die 
Pedale betätigt.

Ist aber wie gesagt, nur eine Idee.

> Ja. Den Tempomathebel (Schneller, Langsamer, Aktivieren, Deaktivieren)
> mit dem Mikrocontroller bedienen. Das sind Taster (auch im
> Blinkstockhebel) die diverse Widerstände durchschalten. Je nachdem
> erkennt das Motorsteuergerät welche Taste gedrückt wurde. Außerdem
> findet so eine Überwachung des Hebels statt. Das tolle am Tempomat ist,
> dass eine Fehlbedienung kein Sicherheitsrisiko darstellt. Das Auto wird
> keinen Unsinn machen nur weil du am Tempomathebel rumspielst. Dazu ist
> das Motorsteuergerät zu gut programmiert und vmtl. i.S.v. SIL3
> zertifiziert.

Hab ich mir auch schon gedacht. Nur kann ich mittels Tempomat von 
Stillstand an nicht anfahren. Kann der Fahrer übernehmen, daher kein 
Weltuntergang. Wahrscheinlich die beste Idee.

> Bremse ist schon schwieriger. [...] Allerdings
> brauchst du für ACC ein zusätzliches Steuergerät.

Das ist klar. Aber wie kann ich nun "Nachrüst Technisch" die Bremse 
betätigen..? Die extra Pumpe wäre möglich, bedeutet aber größeren 
Umbauaufwand. Elktromechanisch die Pedale von vorne betätigen scheint ja 
sub optimal. Oder? Hmm. Bin am überlegen.

Rest schrieb:
> Normenheinz schrieb:
>> Rest schrieb:
>>> i.S.v. SIL3
>> Nach ISO 26262 ASIL level
>> QM, A, B, C, D ?
>
> Ist doch klar er kauft sich SafeRTOS in Hardware mit passendem
> Mikrocontroller. Dann zertifiziert er für hunderttausende Euros beim TÜV
> und steckt tausende Mannstunden in Testing. Das ganze wird doch ganz
> realistisch nichts. Vermutlich eine Träumerei für eine Abschlussarbeit
> zum Thema autonomes Fahren. Es gibt ja (große) Firmen die das durchkauen
> für Behindertenumbauten gibt es das z.B. von Fa. Paravan. Evtl kann man
> mit denen "zusammenarbeiten".

Studienprojekt. Es ist keine Serienproduktion geplant.
Natürlich sind vorhandene Sicherheitsnormen dennoch gefragt bzw. 
interessant. Immerhin soll das ja kein autonomes Attentat Fahrzeug 
werden dass auf dem Gelände randaliert, nur weil es nicht für die Straße 
gedacht ist. Allerdings soll das ganze natürlich Preislich nicht ins 
Wolkenlose klettern.

Viele Grüße

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