Elektronisch gaspedaal, rem- of koppelingspedaal - dit zijn de voordelen

Iedereen kent de klassieke bowdenkabel. Geleid in een drukvaste, flexibele glijbuis of een platte draad en omhuld met een waterdichte plastic laag, dient een stalen draad om de mechanische kracht over te brengen. Bowdenkabels worden meestal gebruikt om de smoorklep via het gaspedaal te bedienen of om de ontgrendeling via het koppelingspedaal te bedienen.

De bowdenkabel brengt trekkrachten over en wordt door een veerretourmechanisme mechanisch in de oorspronkelijke positie teruggebracht. Een eenvoudig maar kwetsbaar systeem. Mechanische componenten zijn altijd onderhevig aan een zekere mate van slijtage, ze moeten worden gesmeerd en beschermd tegen invloeden van buitenaf.

Bovendien is de positioneringsnauwkeurigheid niet exact, de bowdenkabel (maar ook een stangenstelsel) kan verdraaien, schuren bij contact met voertuigcomponenten, de kern rekt in de loop van de tijd uit. Hydraulische systemen zijn gebruikelijk in remsystemen, bijvoorbeeld om de remdruk direct op te bouwen via het rempedaal en te verdelen via de rembekrachtiger. Oplossingen met bowdenkabel zijn echter nog steeds in gebruik voor handmatige hulpremsystemen zoals de parkeerrem.

De positie van het elektronische gaspedaal varieert naar gelang de voorkeur van de bestuurder. De bestuurder geeft gas, zeg maar. De gaspedaalsensor is het hart van het elektronische gaspedaal. Deze geeft de belastingsinformatie door aan de motorregeleenheid. De sensor is voor het managementsysteem van de dieselmotor bedoeld als belangrijkste regelvariabele voor de berekening van de basisinjectiehoeveelheid, de noodzakelijke brandstofsysteemdruk en in combinatie met het motortoerental het begin van het sproeien.

Bij managementsystemen voor benzinemotoren wordt de gaspedaalsensor ook gebruikt om de positie van het gaspedaal te detecteren. Afhankelijk van de positie wordt de smoorklep-stelmotor door de motorregeleenheid aangestuurd en aangepast aan de openingshoek van de smoorklep, afhankelijk van het motortoerental en de motorbelasting.

De gaspedaalsensor kan een contactloze inductieve sensor, een Hall-sensor of een potentiometer zijn. Inductieve sensoren hebben een intern evaluatieschakeling en kunnen zowel analoge als digitale signaalspanningen overbrengen. De inductieve positiesensoren (CIPOS®) van HELLA zijn zeer nauwkeurig, robuust en uiterst compact. Het elektronische gaspedaal is een eenheid die bestaat uit het pedaal zelf, de elektronica, de pedaalslagsensor, de haptische eenheid en de boordnet-aansluitstekker.

Afhankelijk van het voertuig is staande of hangende montage van elektronische gaspedalen mogelijk. De gaspedaalsensor is een veiligheidsrelevant onderdeel. Daarom worden de positiegegevens van de gaspedaalsensor voortdurend gecontroleerd op plausibiliteit. Dit gebeurt ofwel door aanvullend geïnstalleerde schakelaars (stationaire- en vollastschakelaars) of door één of meer aanvullende potentiometers.

Bij elektronische remsystemen wordt het rempedaal ook ontkoppeld van de eigenlijke remmen. Waar bij conventionele remsystemen de remdruk direct hydraulisch wordt opgebouwd via de remvloeistof, gebeurt dit bij Brake-by-wire bijvoorbeeld door een elektro-hydraulische eenheid. De rembehoefte wordt via een pedaalslag- en/of een druksensor in een signaal, dat in de remregeleenheid wordt berekend, aan overeenkomstige actoren of aan een afzonderlijke drukopwekkingseenheid met regelventielen aan de betreffende remzadels doorgegeven. Zo is bijvoorbeeld de rembekrachtiger of de ABS/ESP-unit niet meer nodig. Het pedaalgevoel kan dynamisch worden geregeld door middel van hydraulische ventielen of dempingseenheden (simulatoren). De remregelsystemen omvatten alle componenten die nodig zijn om de klassieke remfuncties en functies voor ABS, ESP, ASR en andere ondersteuningsfuncties te kunnen uitvoeren.

Bij elektrische voertuigen vullen, afhankelijk van de remsituatie, de generatorfunctie (recuperatie) en de klassieke pedaalremfunctie elkaar aan. Als de centrale (elektro-hydraulische) eenheid uitvalt, wordt een directe hydraulische verbinding van het rempedaal naar de wielremmen tot stand gebracht als veiligheidsvoorziening. Uiteindelijk blijft de actieve impulsgever van de bestuurder het eigenlijke rempedaal, of het nu ontkoppeld of direct is.

Op basis van het ontkoppelde gas- of rempedaal ontbreekt bij het elektronische koppelingspedaal ook een mechanische verbinding met de koppeling. Het openen of sluiten wordt ook uitgevoerd via een elektromotor of actuator waarvan de positie wordt bepaald door de positiesensor op het koppelingspedaal. Door middel van een intelligent besturingssysteem kan de karakteristieke curve van het koppelingsproces worden geoptimaliseerd door het koppelingspedaal handmatig te bedienen. Dit beschermt de koppeling tegen onnodige slijtage. Daarnaast kunnen systemen zoals een start- of koppelingsassistent, een motorstopbeveiliging of een zeilfunctie om het brandstofverbruik te verminderen, worden gerealiseerd.

Zonder sensortechnologie is geen X-by-wire toepassing denkbaar. HELLA is specialist voor de meest uiteenlopende sensoren die direct of indirect verantwoordelijk zijn voor de realisering, met name voor gaspedaalsensoren en talrijke andere positiesensoren. De eigen CIPOS®-technologie staat voor nauwkeurigheid en betrouwbaarheid.