DE102006053408A1 - Pedal e.g. brake pedal, for vehicle i.e. motor vehicle, has pedal lever supported around rotational axis in rotatable manner, where distance between pad and rotation axis is varied based on characteristic curve during operation of pedal - Google Patents

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Abstract

The pedal (100) has a pedal pad (120) arranged at a pedal lever (110) over an absorption system, where the pedal pad is provided for receiving operating force (F1). The pedal lever is supported around a rotational axis (I) in a rotatable manner, where the distance between the pedal pad and the rotation axis is varied according to a characteristic curve during an operation of the pedal. The characteristic curve is provided according to the operating force and/or a rotating angle of the pedal lever around the rotational axis.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pedal für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere ein Brems-, Kupplungs- oder Gaspedal für ein Kraftfahrzeug.The The present invention relates to a pedal for a vehicle according to the preamble of claim 1, in particular a brake, clutch or Accelerator pedal for a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Bekannte Kraftfahrzeugpedale, insbesondere Brems- oder Kupplungspedale, weisen einen Pedalhebel und eine an dem Pedalhebel angeordnete Pedalplatte (Pedalpad) zum Aufnehmen einer Betätigungskraft auf, wobei der Pedalhebel über ein Drehgelenk am Fahrzeug befestigt ist. Bei hydraulischen Bremssystemen wird der Pedalhebel an einem Bremskraftverstärker oder einem Hauptbremszylinder abgestützt. Bei elektromechanischen oder elektrohydraulischen Bremssystemen dient das Bremspedal zur Entgegennahme eines Bremswunsches, wobei ein Dämpfungssystem zum Simulieren eines hydraulischen Bremssystems vorhanden sein kann.Known Automotive pedals, in particular brake or clutch pedals, have a pedal lever and a pedal plate arranged on the pedal lever (Pedalpad) for receiving an actuating force, wherein the Pedal lever over a hinge is attached to the vehicle. For hydraulic brake systems The pedal lever is connected to a brake booster or master cylinder supported. For electromechanical or electro-hydraulic brake systems the brake pedal is used to receive a braking request, wherein a damping system to simulate a hydraulic brake system may be present.

Bei den genannten Fahrzeugpedalen beschreibt die Pedalplatte eine Kreisbahn um die Drehachse der Pedalaufhängung. Das Pedal wird durch eine Drehbewegung eines Fußes, der auf der Pedalplatte aufliegt, betätigt. Der Fuß des Insassen wird oftmals an seiner Hacke auf der Fußmatte oder dem Bodenblech aufgesetzt, was häufig bei leichtem Bremsen oder sogenannten Komfortbremsungen, d. h. Bremsvorgängen bei verminderter Betätigungskraft, zu beobachten ist.at the mentioned vehicle pedals the pedal plate describes a circular path around the axis of rotation of the pedal suspension. The pedal is turned by a rotary motion of a foot on the pedal plate rests, pressed. The foot of the Inmates often get on his hoe on the doormat or the floor panel put on what's common with light braking or so-called comfort braking, d. H. Braking operations reduced operating force, can be observed.

Bei derartigen Bremsbetätigungen ergibt sich eine Relativbewegung zwischen Pedalplatte und aufliegendem Fuß, da sich beide auf unterschiedlichen Kreisbahnen bewegen. Diese Relativbewegung beeinflusst nicht nur den Komfort nachteilig, z.B. durch Quietschen, sondern kann auch die Fahrsicherheit beeinträchtigen, wenn beispielsweise der Fuß von der Pedal platte abrutscht. Dies kann bei allen Arten von Pedalen, Kupplungs-, Brems- oder Gaspedalen, zu schwerwiegenden Unfällen führen.at such brake actuations results in a relative movement between the pedal plate and resting Foot, there they both move on different circular paths. This relative movement influences not only detrimental to comfort, e.g. by squeaking, but can also affect driving safety, for example the foot of the pedal slips off the plate. This can be used on all types of pedals, Clutch, brake or accelerator pedals, leading to serious accidents.

Aus der DE 199 23 697 A1 ist ein Pedal für ein Kraftfahrzeug bekannt, dessen Hebel nach Art eines Teleskopes ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme ist der Hebel des Pedals längenveränderlich. Hierdurch soll eine Anpassung des vertikalen Abstands zwischen Bodenblech und Trittplatte des Pedals (Pedalplatte) und damit des wirksamen Hebelarms an Größe und Fußkraft des Fahrers erzielt werden. Nach Verstellung der Länge des Pedalhebels wird dieser für den nachfolgenden Bremsvorgang fixiert.From the DE 199 23 697 A1 a pedal for a motor vehicle is known, the lever is designed in the manner of a telescope. By this measure, the lever of the pedal is variable in length. As a result, an adjustment of the vertical distance between the bottom plate and pedal of the pedal (pedal plate) and thus the effective lever arm in size and foot force of the driver to be achieved. After adjustment of the length of the pedal lever this is fixed for the subsequent braking operation.

Aus der DE 20 2005 004 272 U1 ist ein verstellbares Pedalwerk bekannt, bei dem der Pedalhebel drehbar an einer Aufhängeachse befestigt ist, wobei die Aufhängeachse in einer Nut gelagert ist und entlang dieser Nut mit Hilfe eines Verstellorgans verstellt und in der gewählten Stellung fixiert werden kann. Je nach Lage der Aufhängeachse in der Nut kann die Lage des Pedals verstellt werden. Um den Bremsvorgang ausführen, muss die Aufhängeachse in der eingestellten Lage fixiert sein.From the DE 20 2005 004 272 U1 an adjustable pedal mechanism is known in which the pedal lever is rotatably mounted on a suspension axis, wherein the suspension axis is mounted in a groove and can be adjusted along this groove by means of an adjusting member and fixed in the selected position. Depending on the position of the suspension axis in the groove, the position of the pedal can be adjusted. To perform the braking operation, the suspension axis must be fixed in the set position.

Diese bekannten, verstellbaren Pedale lösen jedoch nicht das zugrundeliegende Problem der Relativbewegung zwischen Bremspedalplatte und aufliegender Fußsohle, die jeweils kreisförmige Bewegungen beschreiben, die keinen gemeinsamen Drehpunkt besitzen. Die hieraus resultierenden, genannten Nachteile bestehen somit fort.These However, known, adjustable pedals do not solve the underlying Problem of relative movement between brake pedal plate and overlying sole, each circular Describe movements that have no common fulcrum. The resulting disadvantages mentioned thus persist.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Pedal für ein Fahrzeug anzugeben, das die genannten Nachteile nicht mehr aufweist und somit insbesondere sicherer zu betätigen ist.It Therefore, the task is to provide a pedal for a vehicle that no longer has the disadvantages mentioned and thus in particular safer to operate is.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Pedal für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.These Task is solved through a pedal for a vehicle having the features of claim 1. Advantageous Embodiments are subject of the dependent claims and the following description.

Ein Pedal für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, Land-, Wasser- und/oder Luftfahrzeug, insbesondere ein Brems, Kupplungs- oder Gaspedal, weist einen Pedalhebel und eine an dem Pedalhebel angeordnete Pedalplatte (Pedalpad) zum Aufnehmen einer Betätigungskraft auf. Bei der Betätigungskraft handelt es sich üblicherweise um eine vom Insassen ausgeübte Fußdruckkraft. Bei der Betätigungskraft kann es sich aber auch beispielsweise um mittels Aktoren auf das Pedal ausgeübte Kräfte handeln, wie sie bei Prüfständen eingesetzt werden. Der Pedalhebel ist um eine erste Drehachse drehbar gelagert. Erfindungsgemäß ist während einer Betätigung des Pedals der wirksame Pedalhebelarm oder mit anderen Worten ein Abstand zwischen Pedalplatte und der genannten ersten Drehachse entsprechend einer vorgebbaren Kennlinie veränderbar. Diese Kennlinie ist insbesondere konstruktiv und/oder mittels Dämpfungssystemen vorgebbar. Da somit der Abstand der Pedalplatte zur Drehachse während der Pedalbetätigung variabel gestaltet werden kann, kann eine Relativbewegung zwischen Pedalplatte und aufliegender Fußsohle weitestgehend oder vollständig beseitigt werden. Die Kennlinie läßt sich so gestalten, dass immer genau ein Fußsohlenpunkt auf einem Punkt der Pedalplatte liegt. Dies beseitigt die eingangs genannten Nachteile und führt zu einem Pedal, das sicherer zu betätigen ist.One Pedal for a vehicle, in particular a motor vehicle, land, water and / or Aircraft, in particular a brake, clutch or accelerator pedal, has a pedal lever and arranged on the pedal lever pedal plate (Pedalpad) for receiving an operating force. At the operating force they are usually one exercised by the inmate Fußdruckkraft. At the operating force But it can also be, for example, by means of actuators on the Pedal exercised Forces act, as used in test benches become. The pedal lever is rotatably mounted about a first axis of rotation. According to the invention during a activity of the pedal the effective pedal lever arm or in other words Distance between pedal plate and said first axis of rotation changeable according to a predefinable characteristic curve. This characteristic is in particular structurally and / or predetermined by damping systems. Thus, since the distance of the pedal plate to the rotation axis during the pedal operation variable can be designed, a relative movement between the pedal plate and lying on the sole of the foot as far as possible or completely be eliminated. The characteristic can be designed so that always exactly one foot of the soles lies on a point of the pedal plate. This eliminates the beginning mentioned disadvantages and leads to a pedal that is safer to operate.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die Vorgabe der Kennlinie und damit die Änderung des Abstands der Pedalplatte zur Drehachse in Abhängigkeit von der Betätigungskraft und/oder in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Drehung des Pedalhebels um die erste Drehachse. Hierzu seien einige Begriffserläuterungen angegeben: Ein Abstand der Pedalplatte zur Drehachse kann beispielsweise als direkte Verbindungslinie zwischen Aufhängepunkt der Pedalplatte und der Drehachse definiert werden. Je nach konstruktiver Ausgestaltung des Pe dals sind andere geeignete Abstandsdefinitionen möglich. Die Änderung dieses Abstands (oder der effektiven Pedalhebellänge) kann in Abhängigkeit von der Betätigungskraft (Fußkraft oder Aktorkraft) vorgenommen werden, wobei hierfür auch andere, aus der Betätigungskraft abgeleitete Größen, wie das Moment (Kraft × Hebellänge), verwendet werden können. So läßt sich beispielsweise auch anstelle des genannten Drehwinkels der Drehung des Pedalhebels um die erste Drehachse auch ein Pedalplattenweg (Drehwinkel × Hebellänge) oder Änderungsgrößen, wie Drehgeschwindigkeit oder -beschleunigung, verwenden.In an advantageous embodiment, the specification of the characteristic curve and thus the change takes place the distance of the pedal plate to the axis of rotation in dependence on the actuating force and / or in dependence on the angle of rotation of the rotation of the pedal lever about the first axis of rotation. For this purpose, some definitions of terms are given: A distance of the pedal plate to the axis of rotation can be defined for example as a direct connecting line between the suspension point of the pedal plate and the axis of rotation. Depending on the structural design of the Pe dals other suitable distance definitions are possible. The change of this distance (or the effective pedal lever length) can be made in dependence on the actuating force (foot force or actuator force), for which other, derived from the operating force variables, such as the torque (force × lever length), can be used. For example, instead of said rotation angle of the rotation of the pedal lever about the first axis of rotation, a pedal plate path (angle of rotation × lever length) or variables of change, such as rotational speed or acceleration, can also be used.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die Vorgabe der Kennlinie und damit die Änderung des Abstands zwischen Pedalplatte und Drehachse in Abhängigkeit von fahrzeug-, umgebungs- und/oder insassenspezifischen Parametern. Fahrzeugspezifische Parameter können hierbei die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Fahrzeugbeschleunigung (beispielsweise beim Abbremsen in Gefahrensituationen), der Lenkwinkel oder Reifenschlupf sein. Es ist beispielsweise denkbar, dass in Gefahrensituationen die effektive Pedalhebellänge steifer eingestellt ist, sich also weniger leicht ändert als in normalen Fahrsituationen. Umgebungsspezifische Parameter sind beispielsweise die Straßenbeschaffenheit, die Umgebungstemperatur, detektiertes Vorliegen von Wasser, Eis, Schnee und ähnliches auf der Fahrbahn, detektierte Hindernisse etc. Insassenspezifische Parameter sind beispielsweise Insassengröße, Insassengewicht, Insassenposition etc. Die genannten Parameter können mit Vorteil bei der Auslegung der Kennlinie zumindest zum Teil mit herangezogen werden.In an advantageous embodiment, the specification of the characteristic is done and thus the change of the Distance between pedal plate and axis of rotation depending on of vehicle, environment and / or occupant specific parameters. Vehicle-specific parameters can Here, the vehicle speed or the vehicle acceleration (for example when braking in dangerous situations), the steering angle or tire slippage be. For example, it is conceivable that in dangerous situations effective pedal lever length stiffer, so it changes less easily than in normal driving situations. Environment specific parameters are for example the road condition, the ambient temperature, detected presence of water, ice, Snow and the like on the road, detected obstacles etc. Inmate specific Parameters include occupant size, occupant weight, occupant position etc. The mentioned parameters can with advantage in the interpretation of the characteristic at least in part with be used.

Es ist zweckmäßig, wenn zur Veränderung der effektiven Pedalhebellänge die Pedalplatte entlang des Pedalhebels verschiebbar angeordnet ist. Alternativ kann an eine teleskopartige Konstruktion des Pedalhebels gedacht werden.It is appropriate if to change the effective pedal lever length the pedal plate slidably disposed along the pedal lever is. Alternatively, a telescopic construction of the pedal lever be thought.

Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung die Pedalplatte relativ zum Pedalhebel um mindestens eine weitere Drehachse drehbar angeordnet sein, wobei der Drehwinkel dieser Drehung der Pedalplatte während einer Betätigung des Pedals wiederum entsprechend einer vorgebbaren Kennlinie veränderbar erfolgen kann. Bezüglich des Vorgebens einer solchen Kennlinie sei wiederum auf den oben behandelten ersten Aspekt der Erfindung verwiesen. Der Drehwinkel der Drehung der Pedalplatte um die weitere Drehachse oder die weiteren Drehachsen kann insbesondere in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Drehung des Pedalhebels um die erste Drehachse geändert werden und/oder in Abhängigkeit von einer auf das Pedal wirkenden Betätigungskraft (Fußkraft oder Aktorkraft). Alternativ oder zusätzlich können zur Festlegung der Kennlinie wiederum fahrzeug-, umgebungs- und/oder insassenspezifische Parameter herangezogen werden. Wiederum ist diese Abhängigkeit insbesondere konstruktiv und/oder mittels Dämpfungssystem vorgebbar. Durch eine Drehung der Pedalplatte um eine weitere Drehachse, die nicht der ersten Drehachse entspricht, ergibt sich eine variable Stellung der Pedalplatte zum Pedalhebel.alternative or additionally can according to a second Aspect of the invention, the pedal plate relative to the pedal lever by at least a further rotation axis to be rotatably arranged, wherein the rotation angle this rotation of the pedal plate during an operation of the pedal in turn can be changed according to a predeterminable characteristic curve can be done. In terms of the specification of such a characteristic is again on the above referenced first aspect of the invention. The angle of rotation the rotation of the pedal plate about the further axis of rotation or the other Rotary axes can in particular depending on the angle of rotation the rotation of the pedal lever about the first axis of rotation are changed and / or dependent on from an actuating force acting on the pedal (foot force or Actuator force). Alternatively or in addition can to determine the characteristic again vehicle, environmental and / or Occupancy-specific parameters are used. Again it is this dependence in particular structurally and / or predetermined by damping system. By a rotation of the pedal plate about a further axis of rotation, not corresponds to the first axis of rotation, resulting in a variable position the pedal plate to the pedal lever.

Bei den genannten Dämpfungssystemen, die weiter unten noch näher erläutert werden sollen, kann es sich um passive Elemente (beispielsweise Feder-Dämpfersystem) oder aber um aktive Elemente (wie Hydraulikaktor oder Elektromotor) handeln. Durch solche Dämpfungssysteme kann allgemein gesprochen eine Kraft/Weg- oder Kraft/Winkel-Kennlinie vorgegeben werden. Bezüglich der Begriffe Kraft und Weg oder Winkel sei auf das oben ausgeführte verwiesen, wonach auch hieraus abgeleitete Größen von diesen Begriffen umfasst sein sollen.at the said damping systems, the closer below explained can be passive elements (for example spring-damper system) or active elements (such as hydraulic actuator or electric motor) act. By such damping systems Generally speaking, a force / displacement or force / angle characteristic be specified. In terms of the terms force and path or angle are referred to the above, according to which also derived quantities of these terms includes should be.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann ein Pedal für ein Fahrzeug bereitgestellt werden, bei dem die Pedalplatte mit einem zusätzlichen Freiheitsgrad (Pedalhebellänge) oder zwei zusätzlichen Freiheitsgraden der Bewegung (Pedalhebellänge und Pedalplattenwinkel) während der Pedalbetätigung versehen ist, die eine optimale Anpassung der Pedalbetätigung an die Bewegung des Fußes des Insassen ermöglichen. Damit können sowohl die oben genannten Komfort- als auch die Sicherheitsnachteile überwunden werden. Die Abhängigkeiten des Pedalwinkels, des Pedalplattenwinkels und der Pedalhebellänge untereinander können beispielsweise durch eine konstruktive Ausgestaltung des Pedals vorgegeben werden, so dass ein fester Zusammenhang zwischen dem Pedalwinkel und der Pedalhebellänge sowie dem Pedalplattenwinkel besteht. Ebenso ist es möglich, die genannten Abhängigkeiten in einen Zusammenhang mit der Betätigungskraft zu stellen, so dass beispielsweise die Pedalhebellänge vom Pedalwinkel und von der Betätigungskraft abhängt. Da eine Relativbewegung zwischen der Pedalplatte und dem aufliegenden Fuß vermindert bzw. vermieden wird, kann die Pedalplatte mit einer Oberfläche mit erhöhter Rutschfestigkeit versehen werden, was zu einer weiteren Steigerung des Komforts und der Fahrsicherheit beiträgt.With the solution according to the invention can a pedal for a vehicle be provided, wherein the pedal plate with an additional Degree of freedom (pedal lever length) or two additional ones Degrees of freedom of movement (pedal lever length and pedal plate angle) while the pedal operation is fitted, the optimum adjustment of the pedal operation the movement of the foot of the occupant. With that you can overcome both the above-mentioned comfort and safety disadvantages become. The dependencies the pedal angle, the pedal plate angle and the pedal lever length among each other can for example, by a structural design of the pedal be given, so that a firm connection between the Pedal angle and pedal lever length and the pedal plate angle. Likewise it is possible the mentioned dependencies to put into connection with the operating force, so that for example, the pedal lever length from the pedal angle and the operating force depends. Since a relative movement between the pedal plate and the overlying Foot diminished or avoided, the pedal plate with a surface with increased Slip resistance are provided, resulting in a further increase comfort and safety.

Vorteilhafterweise ist die Pedalplatte über ein Dämpfungssystem, beispielsweise eine Feder, einen hydraulischen oder pneumatischen Kolben, ein Feder-Dämpfer-System usw., mit dem Pedalhebel und/oder mit dem Fahrzeug verbunden. Damit kann insbesondere eine Kraft/Weg- oder Kraft/Winkel-Kennlinie für die gegenseitigen Abhängigkeiten von Pedalplattenwinkel, Pedalhebellänge, Pedalwinkel und Betätigungskraft vorgegeben werden.Advantageously, the pedal plate via a damping system, such as a spring, a hydraulic or pneumatic piston, a Fe damper system, etc., connected to the pedal lever and / or to the vehicle. Thus, in particular a force / displacement or force / angle characteristic for the mutual dependencies of pedal plate angle, pedal lever length, pedal angle and operating force can be specified.

Es ist ebenso bevorzugt, wenn der Pedalhebel über ein Dämpfungssystem mit dem Fahrzeug verbunden ist. Damit kann insbesondere eine Kraft/Weg- und/oder Kraft/Winkel-Kennlinie für den Zusammenhang zwischen Betätigungskraft und Pedalwinkel oder Pedalhebellänge beeinflusst oder beispielsweise bei elektromechanischen oder elektrohydraulischen Bremssystemen eine Bremskraft für den Insassen simuliert werden.It is also preferred when the pedal lever is connected to the vehicle via a damping system is. This can in particular a force / displacement and / or force / angle characteristic for the context between operating force and pedal angle or pedal lever length influenced or, for example, in electromechanical or electro-hydraulic Brake systems a braking force for be simulated to the occupants.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Pedals ist eine Kraft/Weg-Kennlinie eines Dämpfungselements insbesondere vom Fahrer einstellbar. Beispielsweise kann eine Einstellung "sportlich", "normal" oder "komfortabel" wählbar sein. Damit kann die Handhabbarkeit bzw. Betätigbarkeit für den Fahrer weiter verbessert werden.at A preferred embodiment of the pedal is a force / displacement characteristic a damping element especially adjustable by the driver. For example, a setting "athletic", "normal" or "comfortable" can be selected. This can be the handling or operability for the driver be further improved.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung steht die Pedalplatte mit einer Kurvenscheibe in Wirkverbindung. Hierdurch kann die Abhängigkeit der Länge der Verschiebung der Pedalplatte entlang des Pedalhebels von dem Pedalwinkel (Drehwinkel des Pedalhebels um die erste Drehachse) mittels einer Kurvenscheibe vorgegeben werden. Eine derartige Ausgestaltung fällt besonders robust und zuverlässig aus. Mittels einer stabilen und relativ einfach herzustellenden Kurvenscheibe lassen sich verschiedene Abhängigkeiten des Pedalwinkels zur Pedalhebellänge realisieren.In an advantageous embodiment is the pedal plate with a Cam in operative connection. This can be the dependency the length the displacement of the pedal plate along the pedal lever of the Pedal angle (angle of rotation of the pedal lever around the first axis of rotation) be specified by means of a cam. Such a design falls especially robust and reliable out. By means of a stable and relatively easy to manufacture Cam can be different dependencies of the pedal angle to the pedal lever length realize.

Allgemein ist es zweckmäßig, wenn die Pedalplatte fest mit einem Pedalarm verbunden ist, der seinerseits über Schublager an dem Pedalhebel angeordnet ist. Hierdurch läßt sich eine zuverlässige und stabile Verschiebung der Pedalplatte entlang des Pedalhebels realisieren. Diese Verschiebung kann beispielsweise parallel oder in einem festen Winkel zum Pedalhebel erfolgen.Generally it is useful if the pedal plate is firmly connected to a pedal arm, which in turn via thrust bearing is arranged on the pedal lever. This allows a reliable and realize stable displacement of the pedal plate along the pedal lever. For example, this shift can be parallel or fixed Angle to the pedal lever done.

Für die genannten Fälle, in denen die Pedalplatte (bzw. der genannte mit der Pedalplatte fest verbundene Pedalarm) und/oder der Pedalhebel über ein Dämpfungssystem mit dem Fahrzeug verbunden ist, ist es zweckmäßig, dass jeweilige Dämpfungssystem über ein gehäusefestes Drehgelenk mit dem Fahrzeug zu verbinden. Weiterhin kann es sinnvoll sein, die Verbindung zwischen Dämpfungssystem und Pedalplatte (bzw. Pedalarm) bzw. Pedalhebel über ein Drehgelenk zu gestalten.For the mentioned Cases, in which the pedal plate (or said with the pedal plate firmly connected pedal arm) and / or the pedal lever over cushioning system is connected to the vehicle, it is appropriate that respective damping system via a fixed to the housing Rotary joint to connect to the vehicle. Furthermore, it may be useful the connection between damping system and To design pedal plate (or pedal arm) or pedal lever via a swivel joint.

Vorteilhafterweise ist als Dämpfungssystem ein aktives Element, z. B. ein Elektromotor, Piezoelement oder hydraulischer Aktor, zum Bewegen des Pedalhebels und/oder der Pedalplatte vorgesehen. Auf diese Weise kann beispielsweise bei elektrohydraulischen oder elektromechanischen Bremssystemen eine ABS-Bremsung simuliert werden. Diese Maßnahme kann allgemein unter dem Begriff "Force Feedback" zusammengefasst werden. Ebenso ist es möglich, auf einem Prüfstand eine zweidimensionale Pedalkennlinie zu definieren. Die physikalischen Variablen dieser Kennlinie können beispielsweise Verschiebeweg oder effektive Pedalhebellänge einerseits und Drehwinkel andererseits oder aber auch die räumlichen Koordinaten (x, y) eines Koordinatensystems sein, das zweckmäßigerweise in der Ebene der Pedalhebelbewegung liegt.advantageously, is a damping system active element, eg. B. an electric motor, piezo element or hydraulic Actuator, provided for moving the pedal lever and / or the pedal plate. On This way, for example, in electro-hydraulic or electromechanical Brake systems simulate ABS braking. This measure can generally summarized under the term "Force Feedback" become. It is also possible on a test bench to define a two-dimensional pedal characteristic. The physical Variables of this characteristic can For example, displacement or effective pedal lever length on the one hand and rotation angles on the other hand, or else the spatial coordinates (x, y) a coordinate system, which expediently in the plane of the pedal lever movement lies.

Es ist auch denkbar, aktive und passive Elemente zusammen als Dämpfungssysteme einzusetzen, wenn etwa auch aktiv eine Kennlinie etwa bei festgestellter Gefahrensituation verändert werden soll. Es ist sinnvoll, die aktiven Elemente über ein Steuergerät anzusteuern. Pro aktivem Element kann ein einzelnes Steuergerät vorhanden sein. Es kann auch ein Steuergerät sämtliche Elemente ansteuern. Schließlich kann ein bereits im Fahrzeug vorhandenes Steuergerät diese Aufgabe miterfüllen. Zur Detektion von fahrzeug-, umgebungs- und/oder insassenspezifischen Parametern können entsprechende Eingänge am Steuergerät vorgesehen sein. Hier werden beispielsweise von entsprechenden Sensoren gelieferte Werte dem Steuergerät zugeführt und dort verarbeitet. Ebenso können Signale anderer Sensoren, die Pedaleigenschaften messen, dem Steuergerät zugeführt werden.It It is also possible to combine active and passive elements as damping systems if, for example, an active characteristic is also active, for example Hazard situation changed shall be. It makes sense to control the active elements via a control unit. There may be a single controller per active element. It can also a control unit all Control elements. After all If an already existing in the vehicle control this Take part in the task. For the detection of vehicle, ambient and / or vehicle-specific Parameters can corresponding inputs at the control unit be provided. Here are for example supplied by corresponding sensors Values to the controller supplied and processed there. Likewise Signals from other sensors that measure pedal characteristics are fed to the controller.

Gemäß einem zweiten, bereits eingangs genannten Aspekt der Erfindung, der alternativ oder zusätzlich zu dem ersten Aspekt der variablen Pedalhebellänge Anwendung finden kann, ist vorgesehen, dass die Pedalplatte relativ zum Pedalhebel um mindestens eine weitere Drehachse drehbar angeordnet ist, wobei diese Drehung wiederum kennlinienabhängig, beispielsweise in Abhängigkeit von der Betätigungskraft und/oder von dem Pedalwinkel, d.h. dem Drehwinkel der Drehung des Pedalhebels um die erste Drehachse, erfolgt. Selbstverständlich kann diese Drehung auch in Abhängigkeit von der Pedalhebellänge (gemäß erstem Aspekt der Erfindung) erfolgen. Die Pedalplatte selbst kann dabei um den Pedalhebel bzw. um den genannten Pedalarm insbesondere um drei verschiedene Drehachsen drehbar gelagert sein: als zweite Drehachse eine zur ersten Drehachse parallelen, zwischen Pedalplatte und Pedalhebel bzw. -arm verlaufenden Drehachse; eine dritte Drehachse, die im wesentlichen am Fahrzeugboden verläuft und einer Drehachse entspricht, um die der Fuß des Insassen bei einer Pedalbetätigung rotiert; und einer vierten Drehachse, die senkrecht auf die genannte zweite Drehachse steht und insbesondere im wesentlichen der Achse des Pedalhebels bzw. Pedalarms entspricht. Weitere geeignete Drehachsen sind denkbar. Durch den zweiten Aspekt der Erfindung kann eine noch bessere Anpassung an eine Drehbewegung des das Pedal betätigenden Fußes erzielt werden, indem die Pedalplatte relativ zum Pedalhebel bzw. Pedalarm gedreht wird. Der Komfort und die Sicherheit für den das Pedal betätigenden Fahrzeugführer und damit für alle Fahrzeuginsassen und weitere am Verkehr beteiligte Personen werden hierdurch erhöht.According to a second, already mentioned aspect of the invention, which can be used alternatively or in addition to the first aspect of the variable pedal lever length, it is provided that the pedal plate is rotatable relative to the pedal lever about at least one further axis of rotation, this rotation in turn characteristic-dependent, for example, depending on the actuation force and / or the pedal angle, ie the angle of rotation of the rotation of the pedal lever about the first axis of rotation takes place. Of course, this rotation can also take place in dependence on the pedal lever length (according to the first aspect of the invention). The pedal plate itself can be rotatably mounted about the pedal lever or about said pedal arm in particular about three different axes of rotation: as a second axis of rotation parallel to the first axis of rotation, extending between pedal plate and pedal lever or arm rotation axis; a third axis of rotation which extends substantially to the vehicle floor and corresponds to an axis of rotation about which the foot of the occupant rotates in a pedal operation; and a fourth axis of rotation which is perpendicular to said second axis of rotation and in particular substantially the axis of the pedal lever or Peda larms corresponds. Other suitable axes of rotation are conceivable. By the second aspect of the invention, an even better adaptation to a rotational movement of the pedal actuating foot can be achieved by the pedal plate is rotated relative to the pedal lever or Pedalarm. The comfort and safety of the pedal operating driver and thus for all vehicle occupants and other people involved in traffic are thereby increased.

Wiederum können bei diesem zweiten Aspekt der Erfindung Kopplungen zwischen Pedalplatte und Pedalhebel bzw. einem fest mit der Pedalplatte verbundenen Pedalarm über die in Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung genannten Dämpfungssysteme, Kurvenscheiben oder aktiven Elementen vorgenommen werden. Hierzu sei auf die vorherigen Ausführungen verwiesen.In turn can in this second aspect of the invention couplings between pedal plate and Pedal lever or a firmly connected to the pedal plate Pedalarm on the damping systems mentioned in connection with the first aspect of the invention, Cams or active elements are made. For this be on the previous comments directed.

Vorteilhafterweise ist wenigstens ein Sensor zum Detektieren der Länge der Verschiebung der Pedalplatte, des Drehwinkels des Pedalhebels um die erste Drehachse und/oder eines Drehwinkels der Drehung der Pedalplatte um eine weitere Drehachse vorgesehen.advantageously, is at least one sensor for detecting the length of displacement of the pedal plate, the angle of rotation of the pedal lever about the first axis of rotation and / or a rotation angle of rotation of the pedal plate provided about a further axis of rotation.

Die Erfindung ermöglicht drei verschiedene, besonders bevorzugte Ausführungsformen eines Pedals. Die drei Ausführungsformen sind im Detail als Ausführungsbeispiele weiter unten näher erläutert. Den bevorzugten Ausführungsformen gemeinsam ist ein Pedalarm, der fest mit der Pedalplatte verbunden ist und der entlang des Pedalhebels verschiebbar angeordnet ist. Zur Führung des Pedalarms entlang des Pedalhebels bietet sich der Einsatz von Schublagern an. Die relative Schubbewegungsrichtung des Pedalarms und damit der Pedalplatte bezieht sich auf die Bewegung in Richtung dieser Schublager. Deshalb müssen Pedalarm und Pedalhebel nicht parallel zueinander verlau fen, wenn sie eine entsprechende Verbindung zu den Schublagern besitzen. Mit einer solchen Konstruktion lässt sich die effektive Länge des Pedals (die als Abstand von der Drehachse des Pedalhebels zur Pedalplatte definiert werden kann) in definierter Weise ändern. Diese Änderung wird erfindungsgemäß während eines Betätigungsvorganges vorgenommen. Anstelle der genannten Konstruktion kann auch beispielsweise eine Konstruktion nach Art eines Teleskops eingesetzt werden, bei der etwa die Pedalplatte an einem Pedalarm befestigt ist, der teleskopartig in den Pedalhebel eingreift und dort verschiebbar gelagert ist.The Invention allows three different, particularly preferred embodiments of a pedal. The three embodiments are in detail as embodiments closer below explained. The preferred embodiments Common is a pedal arm, which is firmly connected to the pedal plate and which is slidably disposed along the pedal lever. to guide the pedal arm along the pedal lever offers the use of Thrust bearings. The relative thrust movement direction of the pedal arm and thus the pedal plate refers to the movement in the direction this thrust bearing. That's why Do not run the pedal arm and pedal lever parallel to each other when they have a corresponding connection to the thrust bearings. With such a construction leaves the effective length of the Pedals (as the distance from the axis of rotation of the pedal lever to the pedal plate can be defined) in a defined way. This change is inventively during a operating procedure performed. For example, instead of the construction mentioned a construction to be used in the manner of a telescope, at about the pedal plate is attached to a pedal arm, the telescopic engages the pedal lever and is slidably mounted there.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist, ausgehend von der genannten Grundkonstruktion, der Pedalarm über ein Feder-Dämpfer-System mit dem Pedalhebel verbunden. Weiterhin ist der Pedalarm über Schublager auf dem Pedalhebel geführt. Die Betätigungskraft auf das Pedal kann in zwei Komponenten zerlegt werden: eine Komponenten, die in Schubrichtung, also in Richtung der Verschiebung der Pedalplatte bzw. des Pedalarms weist, und eine dazu senkrechte Komponente, die in der Regel im wesentlichen senkrecht auf die Pedalplatte gerichtet ist. Je nach Kraft in Richtung der Schubrichtung oder parallel hierzu wird sich eine relative Verschiebung zwischen dem Pedalhebel und dem verschiebbaren Pedalarm einstellen. Diese Verschiebung wird über das Feder-Dämpfer-System definiert. Weitere Ausgestaltungen dieser ersten bevorzugten Ausführungsform sind in den Ausführungsbeispielen weiter unten beschrieben.According to one first preferred embodiment is based on the above-mentioned basic construction, the pedal arm on a Spring-damper system connected to the pedal lever. Furthermore, the pedal arm via thrust bearing guided on the pedal lever. The operating force on the pedal can be decomposed into two components: one components, in the direction of thrust, ie in the direction of displacement of the pedal plate or the pedal arm, and a perpendicular component, the usually directed substantially perpendicular to the pedal plate is. Depending on the force in the direction of the thrust direction or parallel to it will be a relative shift between the pedal lever and the adjust sliding pedal arm. This shift will be over Spring-damper system Are defined. Further embodiments of this first preferred embodiment are in the embodiments described below.

Die zweite bevorzugte Ausführungsform geht von der genannten Grundkonstruktion aus, wobei auch hier wieder Schublager als Führung des beweglichen Pedalarms auf dem Pedalhebel dienen. Die Relativbewegung zwischen dem festen Pedalhebel und dem verschiebbaren Pedalarm wird hier über einen Hydraulikzylinder realisiert. Andere Bauformen von frei einstellbaren bzw. frei einregelbaren Aktoren sind ebenfalls denkbar. Ausgestaltungen der zweiten Ausführungsform werden wiederum in den Ausführungsbeispielen weiter unten besprochen.The second preferred embodiment goes from the above basic construction, again here Thrust bearing as a guide of the movable pedal arm on the pedal lever. The relative movement between the fixed pedal lever and the sliding pedal arm becomes here about one Hydraulic cylinder realized. Other types of freely adjustable or freely adjustable actuators are also conceivable. refinements the second embodiment in turn, in the embodiments discussed below.

Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform, die wiederum von der oben genannten Grundkonstruktion und der genannten Lagerung des Pedalarms am Pedalhebel über Schublager ausgeht, hat der verschiebbare Pedalarm über ein Verbindungselement mechanischen Kontakt zu einer gehäusefesten Kurvenscheibe. Bei einer Drehung des Pedalhebels um die erste Drehachse wird über die Winkelveränderung des verschiebbaren Pedalarms das Verbindungsteil (an einem Ende des Pedalarms) so weiterbewegt, dass sich ein neuer Relativweg zwischen dem festen Pedalhebel und dem verschiebbaren Pedalarm einstellt. Das Verbindungsteil rollt gleichsam am Profil der Kurvenscheibe ab. Die Position des Verbindungselements sollte so gewählt werden, dass aus der angreifenden Kraft an der Pedalplatte immer eine positive Normalkraft von dem Verbindungselement auf die Kurvenscheibe ausgeübt wird. Es ist auch denkbar, beispielsweise mittels eines mechanischen Eingriffs, Verbindungselemente und Kurvenscheibe mechanisch fest miteinander zu koppeln. Mittels der Kurvenscheibe ist bei dieser Ausführungsform die Bahnkurve der Pedalplatte über den Pedalwinkel geometrisch eindeutig definiert.According to one third preferred embodiment, in turn, from the above basic construction and the mentioned Storage of the pedal arm on the pedal lever via thrust bearing emanating, has the sliding pedal arm over a connecting element mechanical contact with a housing fixed Cam. Upon rotation of the pedal lever about the first axis of rotation will over the angle change the sliding pedal arm the connecting part (at one end of the pedal arm) so that a new relative path between the fixed pedal lever and the sliding pedal arm adjusts. The connecting part rolls as it were on the profile of the cam from. The position of the connector should be chosen that from the attacking force on the pedal plate always a positive Normal force is exerted by the connecting element on the cam. It is also conceivable, for example by means of a mechanical intervention, Connecting elements and cam mechanically fixed together to pair. By means of the cam is in this embodiment the trajectory of the pedal plate over the Pedal angle geometrically clearly defined.

Bei allen drei genannten Ausführungsformen kann ein Dämpfungssystem (beispielsweise Feder-Dämpfer-System oder ein Hydraulik-Zylinder) je nach Anordnung von Pedalarm und Pedalhebel den Pedalarm bzw. den Pedalhebel mit dem Fahrzeuggehäuse verbinden. Über ein solches System kann die Kennlinie des Bremspedals eingestellt werden (abhängig vom Pedalwinkel oder von auf die Pedalplatte wirkenden Normalkräften). Wie bereits erwähnt, stehen die genannten Dämpfungssysteme als Synonym für Systeme, die einen Wirkungszusammenhang zwischen einer Kraft und einem Weg herstellen. Hierzu können allgemein Federn, verschiedene Dämpfungen oder Reibungen eingesetzt werden. Aktive Komponenten sind ebenfalls umfasst.In all three embodiments mentioned, a damping system (for example spring-damper system or a hydraulic cylinder) can connect the pedal arm or the pedal lever to the vehicle housing, depending on the arrangement of the pedal arm and the pedal lever. About such a system, the characteristic of the brake pedal can be adjusted (depending on the pedal angle or acting on the pedal plate normal forces). As already mentioned, ste hen said damping systems as a synonym for systems that establish a link between a force and a path. For this purpose, generally springs, various damping or friction can be used. Active components are also included.

Die genannte erste bevorzugte Ausführungsform beschreibt eine Positionsänderung mittels einer Feder-Dämpfer-Anordnung rein aus den auftretenden Kräften an der Pedalplatte. Die zweite Ausführungsform ist beispielsweise für die Definition einer 2D-Pedalkennlinie auf einem Prüfstand geeignet, da alle Parameter frei einstell-/einregelbar sind. Die dritte genannte Ausführungsform besitzt einen eindeutigen, geometrischen festen Zusammenhang zwischen Pedalwinkel (Drehwinkel des Pedalhebels um die erste Drehachse) und Relativverschiebung des Pedalarms bzw. der Pedalplatte entlang des Pedalhebels.The said first preferred embodiment describes a change in position by means of a spring-damper arrangement purely from the occurring forces on the pedal plate. The second embodiment is for example for the Definition of a 2D-pedal characteristic on a test bench suitable because all parameters are freely adjustable / einregelbar. The third embodiment mentioned has a unique, geometric relationship between Pedal angle (angle of rotation of the pedal lever around the first axis of rotation) and relative displacement of the pedal arm or the pedal plate along of the pedal lever.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand einiger Ausführungsbeispiele in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The Invention is based on some embodiments in the drawing schematically and will be described below with reference to the Drawing in detail described.

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt schematisch ein Fahrzeugpedal aus dem Stand der Technik, wobei ein Fuß auf einer Pedalplattte ruht; 1 schematically shows a vehicle pedal of the prior art, wherein a foot rests on a pedal plate;

2 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Pedals; 2 schematically shows a first embodiment of a pedal;

3 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Pedals; und 3 schematically shows a second embodiment of a pedal; and

4 zeigt schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Pedals. 4 schematically shows a third embodiment of a pedal.

5 zeigt schematisch eine mögliche Definition von Pedalparametern. 5 schematically shows a possible definition of pedal parameters.

In 1 ist ein Pedal 1 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Das Pedal 1 weist einen Pedalhebel 2, der an einem fahrzeugfesten Drehgelenk 4 befestigt und um eine Drehachse I drehbar ist, sowie eine an dem Pedalhebel 2 angeordnete Pedalplatte 3 auf. An einer Verbindungsstelle 5 ist eine Verbindung zum Bremssystem, klassischerweise direkt zum Hauptbremszylinder oder zum Bremskraftverstärker, zur Aufnahme einer Kraft F0 angebracht.In 1 is a pedal 1 represented according to the prior art. The pedal 1 has a pedal lever 2 that is attached to a vehicle-fixed swivel joint 4 attached and around a rotation axis I is rotatable, and one on the pedal lever 2 arranged pedal plate 3 on. At a junction 5 is a connection to the brake system, classically attached directly to the master cylinder or brake booster, for receiving a force F 0 .

Ein Fuß 10 eines Insassen ruht mit seinem Fußballen auf der Pedalplatte 3. Die Hacke des Fußes ruht häufig auf einer Fußmatte bzw. dem Fahrzeugboden 6. In der gezeigten Stellung wird bei einer Pedalbetätigung von dem Fuß 10 eine Betätigungskraft F1 auf die Pedalplatte 3 aufgebracht und vom Pedalhebel 2 auf den angeschlossenen Bremszylinder bzw. Bremskraftverstärker übersetzt. Bei der Pedalbetätigung rotiert der Fuß im wesentlichen um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Drehachse III, was eine mit B bezeichnete Bewegung nach sich zieht, wohingegen das Pedal 1 insgesamt um die Drehachse I rotiert, was eine mit A bezeichnete Bewegung nach sich zieht. Es ist offensichtlich, dass durch die Bewegungen A und B eine Relativbewegung zwischen der Pedalplatte 3 und dem Fuß 10 hervorgerufen wird, welche zu den bereits beschriebenen Komfort- und Sicherheitseinbußen führt. Diese Nachteile werden insbesondere durch die nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung überwunden.A foot 10 an inmate rests with his ball of foot on the pedal plate 3 , The hoe of the foot often rests on a doormat or the vehicle floor 6 , In the position shown is at a pedal actuation of the foot 10 an actuating force F 1 on the pedal plate 3 applied and from the pedal lever 2 translated to the connected brake cylinder or brake booster. When pedaling the foot rotates substantially about a plane perpendicular to the plane of rotation axis III , which causes a movement labeled B, whereas the pedal 1 total around the axis of rotation I rotates, which causes a movement denoted by A. It is obvious that by the movements A and B, a relative movement between the pedal plate 3 and the foot 10 is caused, which leads to the already described comfort and security losses. These disadvantages are overcome in particular by the preferred embodiments of the invention described below.

In den nachfolgend beschriebenen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures described below are the same or equivalent Elements provided with the same reference numerals.

In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Pedals insgesamt mit 100 bezeichnet. Das Pedal 100 weist einen Pedalhebel 110 und eine Pedalplatte 120 auf. Der Pedalhebel 110 ist an einem fahrzeugfesten Drehgelenk 4 befestigt und um die Drehachse I drehbar, was eine mit A bezeichnete Bewegung nach sich zieht. An dem Pedalhebel 110 kann wiederum an der Verbindungsstelle 5 ein Bremszylinder oder Bremskraftverstärker angebracht sein. Es versteht sich, dass das gezeigte Pedal 100 ebenso für ein elektromechanisches oder elektrohydraulisches Bremssystem vorgesehen sein kann, wobei dann ein angeschlossener Bremszylinder oder Bremskraftverstärker entfällt.In 2 is a first embodiment of a pedal in total with 100 designated. The pedal 100 has a pedal lever 110 and a pedal plate 120 on. The pedal lever 110 is on a vehicle-fixed swivel 4 attached and around the axis of rotation I rotatable, which entails a movement designated A. At the pedal lever 110 in turn, at the junction 5 a brake cylinder or brake booster be attached. It is understood that the pedal shown 100 may also be provided for an electromechanical or electro-hydraulic brake system, in which case a connected brake cylinder or brake booster deleted.

Die Pedalplatte 120 ist über eine Verbindung 124 mit einem Pedalarm 121 verbunden. In der gezeigten Darstellung ist die Verbindung 124 drehfest, sie kann aber gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung, wie sie bspw. anhand 3 beschrieben ist, ebenso als definiertes Drehgelenk ausgebildet sein. Der Pedalarm 121 ist über ein Schublager 122 und ein als Feder-Dämpfer-System 123 ausgebildetes Dämpfungssystem an dem Pedalhebel 110 befestigt. Das Schublager 122 dient als Führung des beweglichen Pedalarms 121 entlang des Pedalhebels 110. Der Pedalarm 121 und mit diesem die Pedalplatte 120 sind entlang des Pedalhebels 110 in die mit C bezeichnete Richtung verschiebbar. Mittels des Feder-Dämpfer-Systems 123 ist eine Kraftkennlinie der Verschiebung in Richtung C vorgebbar.The pedal plate 120 is about a connection 124 with a pedal arm 121 connected. In the illustration shown is the connection 124 rotatably, but it can according to a preferred embodiment, as for example. Based 3 is described, also be designed as a defined hinge. The pedal arm 121 is about a thrust bearing 122 and a spring-damper system 123 trained damping system on the pedal lever 110 attached. The thrust bearing 122 serves as a guide for the movable pedal arm 121 along the pedal lever 110 , The pedal arm 121 and with this the pedal plate 120 are along the pedal lever 110 slidable in the direction indicated by C. By means of the spring-damper system 123 is a force characteristic of the shift in direction C predetermined.

Der Pedalhebel 110 ist über eine Verbindungsstelle 111, ein weiteres Feder-Dämpfer-System 112 und eine Verbindungsstelle 113 wiederum mit dem Fahrzeug verbunden. Über das Feder-Dämpfer-System 112 ist eine Kraft/Winkel-Kennlinie für die Drehbewegung des Pedalhebels 110 in Richtung A vorgebbar, was insbesondere bei elektromechanischen oder elektrohydraulischen Bremssystemen einen in diesem Fall nicht vorhandenen Bremszylinder oder Bremskraftverstärker simulieren kann.The pedal lever 110 is via a connection point 111 Another spring-damper system 112 and a connection point 113 in turn connected to the vehicle. About the spring-damper system 112 is a force / angle characteristic for the rotational movement of the pedal lever 110 in the direction A predeterminable, which can simulate a non-existent in this case brake cylinder or brake booster in particular in electromechanical or electro-hydraulic brake systems.

Ein über die Verbindungsstelle 5 angeschlossene Bremszylinder oder Bremskraftverstärker und das über die Verbindungsstelle 111 angeschlossene Feder-Dämpfer-System 112 können zusammen oder alternativ vorgesehen sein.One over the junction 5 connected brake cylinders or brake booster and that via the connection point 111 connected spring-damper system 112 may be provided together or alternatively.

Die Drehbewegung des Pedalhebels 110 in Richtung A um die erste Drehachse I und die Verschiebebewegung der Pedalplatte 120 in Richtung C entlang des Pedalhebels 110 ergeben zusammen eine Bewegung der Pedalplatte 120 in Richtung E, die nahezu einer Drehbewegung eines auf der Pedalplatte 120 aufliegenden Fußes um seinen Auflagepunkt auf dem Fahrzeugboden entspricht, ohne dass eine Relativbewegung von Fußanlagepunkt und Pedalplatte resultieren würde.The rotational movement of the pedal lever 110 in direction A about the first axis of rotation I and the sliding movement of the pedal plate 120 in direction C along the pedal lever 110 together make a movement of the pedal plate 120 in the direction of E, the almost a rotary motion of one on the pedal plate 120 resting foot corresponds to its support point on the vehicle floor, without a relative movement of Fußanlagepunkt and pedal plate would result.

In 3 ist eine zweite Ausführungsform eines Pedals insgesamt 200 bezeichnet. Das Pedal 200 gemäß 3 ähnelt dem Pedal 100 gemäß 2, wobei jedoch die Anordnung der einzelnen Bauteile leicht verändert ist. Der Pedalhebel 110 ist über das Drehgelenk 4 mit dem Fahrzeug verbunden und um die erste Drehachse I drehbar. An dem Pedalhebel 110 ist über das Schublager 122 der Pedalarm 121 befestigt, an dem wiederum über ein Drehlager 224 die Pedalplatte 120 angebracht ist.In 3 is a second embodiment of a pedal in total 200 designated. The pedal 200 according to 3 resembles the pedal 100 according to 2 However, the arrangement of the individual components is slightly changed. The pedal lever 110 is over the hinge 4 connected to the vehicle and around the first axis of rotation I rotatable. At the pedal lever 110 is over the thrust bearing 122 the pedal arm 121 attached, in turn, via a pivot bearing 224 the pedal plate 120 is appropriate.

Die Pedalplatte 120 ist zusätzlich über ein Federelement 225 mit dem Pedalhebel 110 verbunden. Die Pedalplatte 120 ist um das Drehgelenk 224 und die dadurch definierte zweite Drehachse II in eine Richtung D drehbar. Durch das Federelement 225 wird eine Abhängigkeit des Drehwinkels der Drehung der Pedalplatte 120 um die zweite Drehachse II (Pedalplattenwinkel) von der Länge der Verschiebung der Pedalplatte 120 entlang des Pedalhebels 110 (Pedalhebellänge) definiert.The pedal plate 120 is additionally via a spring element 225 with the pedal lever 110 connected. The pedal plate 120 is around the hinge 224 and the second rotation axis defined thereby II rotatable in a direction D. By the spring element 225 becomes a function of the angle of rotation of the pedal plate 120 around the second axis of rotation II (Pedal plate angle) on the length of the displacement of the pedal plate 120 along the pedal lever 110 (Pedal lever length) defined.

Aus den einzelnen Dreh- und Verschiebebewegungen A, C, D kann eine Drehbewegung der Pedalplatte 120 in eine Richtung E kombiniert werden, die im wesentlichen einer Drehung um eine dritte Drehachse III entspricht, die im wesentlichen am Fahrzeugboden 6 durch einen Aufsetzpunkt einer Hacke eines Fußes eines Fahrers bei der Pedalbetätigung verläuft. Durch die zusätzliche Drehbewegung D kann die Pedalplatte während des gesamten Betätigungsverlaufes mit ihrer vollen Auftrittfläche unter dem Fuß liegen.From the individual rotational and displacement movements A, C, D, a rotational movement of the pedal plate 120 be combined in a direction E, which is substantially a rotation about a third axis of rotation III which corresponds essentially to the vehicle floor 6 passes through a touchdown point of a hoe of a driver's foot in the pedal operation. Due to the additional rotational movement D, the pedal plate can lie with its full contact surface under the foot during the entire actuation process.

Bei dem gezeigten Pedal 200 ist der Pedalarm 121 über einen Hydraulikaktor 223 an dem Pedalhebel 110 und über die Verbindungsstellen 111, 113 und einen Hydraulikaktor 212 am Fahrzeug befestigt. Die Hydraulikaktoren 212, 223 sind vorgesehen, um in diesem Fall die Kraftkennlinien des Pedals vorzugeben. Die Hydraulikaktoren können beispielsweise über ein eigens vorgesehenes oder externes Steuergerät 230 eingestellt bzw. betätigt werden. Aktoren werden insbesondere eingesetzt, um vorgegebene Kennlinien des Pedals zu reproduzieren. Diese können beispielsweise in genormten Prüfzyklen in Prüfständen (einschließlich bewegte Prüfstände oder Testfahrzeuge) getestet werden. Die Verwendung des Pedals 200 bietet sich daher besonders für die Definition einer zweidimensionalen Pedalkennlinie auf einem Prüfstand an, da alle Parameter frei einstellbar und regelbar sind. Grundsätzlich kann ein algorithmischer Zusammenhang zwischen Pedalposition und den auftretenden Kräften in der Software des Prüfstands definiert werden. Es versteht sich, dass statt Hydraulikaktoren auch andere Dämpfungssysteme eingesetzt werden können, um das Pedal einer herkömmlichen Verwendung zugänglich zu machen.At the pedal shown 200 is the pedal arm 121 via a hydraulic actuator 223 on the pedal lever 110 and over the connection points 111 . 113 and a hydraulic actuator 212 attached to the vehicle. The hydraulic actuators 212 . 223 are provided to specify the force characteristics of the pedal in this case. The hydraulic actuators can, for example, via a dedicated or external control device 230 be set or operated. Actuators are used in particular to reproduce predetermined characteristics of the pedal. These can be tested, for example, in standardized test cycles in test benches (including moving test benches or test vehicles). The use of the pedal 200 is therefore particularly suitable for the definition of a two-dimensional pedal characteristic on a test bench, since all parameters are freely adjustable and controllable. Basically, an algorithmic relationship between pedal position and the forces occurring in the software of the test bench can be defined. It is understood that instead of hydraulic actuators, other damping systems can be used to make the pedal accessible to conventional use.

In 4 ist eine dritte Ausführungsform eines Pedals insgesamt mit 300 bezeichnet. Der Pedalhebel 110 des Pedals 300 ist wiederum an einem Drehgelenk 4 befestigt und um eine Drehachse I in Richtung A drehbar. Über das Schublager 122 ist der Pedalarm 121 mit der Pedalplatte 120 an dem Pedalhebel 110 befestigt und in Richtung C entlang des Pedalhebels 110 verschiebbar.In 4 is a third embodiment of a pedal in total with 300 designated. The pedal lever 110 of the pedal 300 is in turn at a swivel joint 4 attached and around a rotation axis I rotatable in the direction of A. About the thrust bearing 122 is the pedal arm 121 with the pedal plate 120 on the pedal lever 110 attached and in direction C along the pedal lever 110 displaceable.

Der Pedalhebel 110 ist über das Feder-Dämpfer-System 112 mit dem Fahrzeug verbunden. Das Feder-Dämpfer-System 112 kann wiederum zur Vorgabe einer Kraftkennlinie verwendet werden. Der Pedalarm 121 ist weiterhin über eine Feder 323, deren Funktion weiter unten erläutert wird, mit dem Pedalhebel 110 verbunden. Darüber hinaus weist der Pedalarm 121 einen bogenförmigen Ausleger 326 auf, an dessen Ende ein Rollelement 327 angebracht ist. Das Rollelement 327 rollt an einer fahrzeugfesten Kurvenscheibe 330 ab.The pedal lever 110 is about the spring-damper system 112 connected to the vehicle. The spring-damper system 112 can in turn be used to specify a force characteristic. The pedal arm 121 is still over a spring 323 whose function is explained below, with the pedal lever 110 connected. In addition, the pedal arm points 121 an arcuate boom 326 on, at the end of a rolling element 327 is appropriate. The rolling element 327 rolls on a vehicle-fixed cam 330 from.

Bei der Betätigung des Pedals durch einen Insassen kommt es zu einer Drehung des Pedalhebels 110 in Richtung A und einer Verschiebung des Pedalarms 121 bzw. der Pedalplatte 120 in Richtung C, was zusammen eine Drehung der Pedalplatte 120 im wesentlichen in Richtung E verursacht. Der Zusammenhang zwischen Pedalhebellänge und der Drehung in Richtung A (Pedalwinkel), der schließlich zur Drehung der Pedalplatte 120 in Richtung E führt, wird durch die Kurvenscheibe 330 konstruktiv vorgegeben.Upon actuation of the pedal by an occupant, the pedal lever is rotated 110 in direction A and a shift of the pedal arm 121 or the pedal plate 120 in the direction of C, which together a turn of the pedal plate 120 caused essentially in the direction of E. The relationship between the pedal lever length and the rotation in direction A (pedal angle), which eventually leads to the rotation of the pedal plate 120 leads in the direction of E, is through the cam 330 given constructive.

Die Form und Anordnung des Auslegers 326 sollte so gewählt werden, dass aus der auf die Pedalplatte 120 wirkenden Betätigungskraft immer eine positive Normalkraft von dem Ausleger 326 bzw. dem Rollelement 327 auf die Kurvenscheibe 330 ausgeübt wird. Durch die zusätzlich vorhandene Feder 323, die als Druckfeder ausgebildet ist, wird eine Kraft parallel zur Verschieberichtung C des Pedalarms 121 erzeugt, die zusätzlich das Abheben des Rollelements 327 von der Kurvenscheibe 330 verhindert. Zusammengefasst steht die Bewegung der Pedalplatte 120 in Richtung E in festem konstruktiven Zusammenhang zum Drehwinkel der Drehbewegung des Pedalhebels 110 in Richtung A um die erste Drehachse I (Pedalwinkel), d.h. zu einer Betätigung des Pedals.The shape and arrangement of the boom 326 should be chosen so that from the on the pedal plate 120 acting operating force always a positive normal force from the boom 326 or the rolling element 327 on the cam 330 is exercised. Due to the additional spring 323 , which is designed as a compression spring, a force is parallel to the direction C of the Pedalarms 121 generates, in addition, the lifting of the rolling element 327 from the cam 330 prevented. The movement of the pedal plate is summarized 120 in the direction of E in a fixed constructive relationship to the rotation angle of the rotational movement of the pedal lever 110 in direction A about the first axis of rotation I (Pedal angle), ie to an actuation of the pedal.

Das Feder-Dämpfer-System als Dämpfungssystem steht allgemein synonym für ein System, das einen Wirkungszusammenhang zwischen einer Kraft und einem Weg beschreibt. Dazu können allgemein Federn, verschiedene Dämpfungen oder verschiedene Reibungen gehören. Auch aktive Komponenten wie die genannten Elektromotoren, Piezoelemente oder Hydraulikaktoren sind eingeschlossen.The Spring-damper system as a damping system is generally synonymous with a system that has an interaction between a force and a describes a way. Can do this generally springs, various dampings or different rubs belong. Also active components such as the mentioned electric motors, piezo elements or Hydraulic actuators are included.

Da ein Pedal bereitgestellt wird, das mit einem oder zwei zusätzlichen Bewegungsfreiheitsgraden versehen ist, bietet es sich an, die Sensorik eines Fahrzeugs darauf abzustimmen. Insbesondere können zusätzlich zum Pedalwinkel auch die Pedalhebellänge und der Pedalplattenwinkel gemessen werden, wie es nachfolgend unter kompletter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben wird.There a pedal is provided, with one or two additional ones Movement degrees of freedom is provided, it makes sense, the sensors of a vehicle. In particular, in addition to Pedal angle also the pedal lever length and the pedal plate angle are measured as below is described in full with reference to the figures.

Betrachtet man die Betätigungskraft F1, die der Insasse auf die Pedalplatte ausübt, so existiert eine Kraftkomponente in Richtung C der Verschiebung der Pedalplatte entlang des Pedalhebels, soweit der Kraftvektor nicht senkrecht auf der Verschieberichtung C steht. Üblicherweise wird sich der Winkel zwischen Richtung der Betätigungskraft und Verschieberichtung C während der Pedalbetätigung verändern.If one considers the actuation force F 1 exerted by the occupant on the pedal plate, there is a force component in the direction C of the displacement of the pedal plate along the pedal lever, as far as the force vector is not perpendicular to the direction of displacement C. Usually, the angle between the direction of the operating force and displacement direction C will change during the pedal operation.

Es bietet sich an, bei einer Ausgestaltung des Pedals im wesentlichen alle Kräfte und Wege bzw. Längen zu messen.It lends itself to, in an embodiment of the pedal substantially all forces and paths or lengths to eat.

Beispielsweise können mittels bekannter Messverfahren bzw. Sensoren die Kraft (Wirkkraft, vgl. F0' gemäß 2) und der Weg zwischen den Verbindungsstellen 111 und 113 gemessen werden. Daraus kann unter Berücksichtigung der geometrischen Verhältnisse der Pedalwinkel bestimmt werden. Ein Kraftsensor kann als direkter Kraft- oder Dehnungssensor, bspw. kapazitiv (Piezo), resistiv (DMS) oder über einen hydraulischen Druckaufnehmer arbeiten. Er kann ebenso mittels Wegmessung über Wirbelstrom, induktiv, kapazativ oder magnetisch arbeiten, was einen zusätzlichen Weg- bzw. Längensensor unnötig machen kann. Derartige Kraft- und Wegsensoren können robust, aber trotzdem klein ausgestaltet werden und sind daher leicht am Pedal anzubringen.For example, by means of known methods of measurement sensors and the force (reaction force, see FIG. F 0 'according to 2 ) and the path between the junctions 111 and 113 be measured. It can be determined taking into account the geometric conditions of the pedal angle. A force sensor can work as a direct force or strain sensor, for example, capacitive (piezo), resistive (DMS) or via a hydraulic pressure transducer. It can also work by means of displacement measurement via eddy current, inductive, capacitive or magnetic, which can make an additional displacement or length sensor unnecessary. Such force and displacement sensors can be made robust, but still small and are therefore easy to attach to the pedal.

Alternativ oder zusätzlich können die Kraft, die von dem Pedalarm 121 auf das Dämpfungssystem 123, 223, 323 ausgeübt wird, (Verschiebekraft) und die Pedalhebellänge über Messverfahren bzw. Sensoren gemessen werden. Dies kann insbesondere relativ einfach bei den Pedalen 100, 200 erfolgen, indem vor oder hinter dem Feder-Dämpfer-System 123 oder dem Hydraulikaktor 223 ein Kraft- und Wegsensor angeordnet wird. Bei dem Pedal 300 gemäß 4 ist die Pedalhebellänge durch den Pedalwinkel vorgegeben und muss daher nicht extra gemessen werden. Die Kraft kann an einer beliebigen Stelle auf dem verschiebbaren Pedalarm 121 des Pedals als Druck-/Zugkraft abgenommen werden.Alternatively or additionally, the force coming from the pedal arm 121 on the damping system 123 . 223 . 323 is exercised, (displacement force) and the pedal lever length via measuring methods or sensors are measured. This can be relatively easy with the pedals 100 . 200 done by placing in front of or behind the spring-damper system 123 or the hydraulic actuator 223 a force and displacement sensor is arranged. At the pedal 300 according to 4 the pedal lever length is determined by the pedal angle and therefore need not be extra measured. The force can be anywhere on the sliding pedal arm 121 of the pedal can be removed as a push / pull force.

Sind die genannten Kräfte (Wirkkraft und Verschiebekraft) sowie die Positionsgrößen (Pedalwinkel, Pedalhebellänge, Pedalplattenwinkel) ermittelt, können die Position der Pedalplatte 120 und der an der Pedalplatte angreifende Kraftvektor der Betätigungskraft F1 bestimmt werden.Are the forces (force and displacement force) and the position sizes (pedal angle, pedal lever length, pedal plate angle) determined, the position of the pedal plate 120 and the acting on the pedal plate force vector of the actuating force F 1 are determined.

Die bestimmten Kräfte können insbesondere bei einem elektrohydraulischen oder elektromechanischen Bremssystem als Bremskraftwunsch interpretiert werden.The certain forces can especially in an electro-hydraulic or electromechanical Braking system can be interpreted as a braking force request.

In weiterer vorteilhafter Ausführung ist es möglich, eine Redundanz bei der Bestimmung der genannten Größen zur Verfügung zu stellen.In further advantageous embodiment Is it possible, a redundancy in the determination of the mentioned quantities disposal to deliver.

Beispielsweise weisen Verschiebekraft und Pedalhebellänge bei dem Pedal 100 gemäß 2 durch das Feder-Dämpfer-System 123 eine vorgegebene Beziehung zueinander auf. Es bietet sich an, die zugehörigen Sensoren beispielsweise mittels einer Recheneinrichtung zu überwachen und die Messwerte gegenzurechnen. Insbesondere bei Auftreten eines charakteristischen Kraftvektors F1 an der Pedalplatte 120, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Längen der beiden Feder-Dämpfer-Systeme 123 und 112 bei einem bestimmten Pedalwinkel ein bestimmtes Verhältnis zueinander aufweisen, können sich die Sensoren, die den Pedalwinkel und die Pedalhebellänge sowie die entsprechenden Kräfte messen, gegenseitig überwachen.For example, shifting force and pedal lever length are at the pedal 100 according to 2 through the spring-damper system 123 a given relationship to each other. It makes sense, for example, to monitor the associated sensors by means of a computing device and to counter the measured values. In particular, when a characteristic force vector F 1 occurs on the pedal plate 120 , which is characterized in that the lengths of the two spring-damper systems 123 and 112 At a certain pedal angle have a certain relationship to each other, the sensors that measure the pedal angle and the pedal lever length and the corresponding forces can monitor each other.

Dieses Verfahren ist bei allen Feder-Dämpfer-Systemen anwendbar. Eine Messung aller Pedalparameter ist nicht notwendig.This Procedure is with all spring-damper systems applicable. A measurement of all pedal parameters is not necessary.

Für alle Bewegungsrichtungen A, C und D können Kennlinien angeben werden, die das Verhalten zwischen Kraft und Weg bzw. Winkel beschreiben. Dabei ist bei der Definition zwischen Parametern des Pedalverhaltens und Parametern des Bremswunsches zu unterscheiden. Daher ist es nicht notwendig, alle Parameter zu messen.For all directions of movement A, C and D, characteristics can be specified that describe the behavior between force and path or angle. It is in the definition between parameters of the pedal behavior and parameters of the Distinguish braking request. Therefore it is not necessary to measure all parameters.

In der Ausführungsform des Pedals 100 sind für beide Feder-Dämpfer-Systeme 112 und 123 Federkennlinien sowie Kennlinien aller anderer physikalischer Effekte z.B. Dämpfungen und Reibungen anzugeben. In der Ausführungsform des Pedals 200 sind Kraft-Wegzusammenhänge nahezu vollständig frei definierbar. Es ist beispielsweise die Definition einer Bahnkurve zu einem Vektor oder Teilen des Vektors der Betätigungskraft möglich.In the embodiment of the pedal 100 are for both spring-damper systems 112 and 123 Specify spring characteristics and characteristics of all other physical effects such as damping and friction. In the embodiment of the pedal 200 Force-distance relationships are almost completely freely definable. For example, it is possible to define a trajectory to a vector or divide the vector of the actuation force.

Es sind grundsätzlich völlig getrennte Kennlinien für die Bewegungsrichtungen möglich. Auch ist eine Definition der zweidimensionalen physikalischen Eigenschaften in einem rechtwinkligen Koordinatensystem in zwei Raumrichtungen möglich, das fahrzeug- oder pedalfest ausgerichtet sein kann. Damit kann eine Definition bzw. Vorgabe der physikalischen Größen an jedem Punkt in der Ebene des Koordinatensystems, d.h. an jedem Punkt der Pedalplattenbewegung, erfolgen. Dabei sind auch abgeleitete Größen und Gradienten und/oder ein Einfluss anderer vom Pedal unabhängiger Größen wie z.B. Fahrzustand, Geschwindigkeit, Reifenschlupf oder Lenkradwinkel möglich.It are basically completely separate characteristics for the directions of movement possible. Also is a definition of two-dimensional physical properties in a rectangular coordinate system in two spatial directions possible, the vehicle or pedal can be fixed. So that can a definition of the physical quantities at each Point in the plane of the coordinate system, i. at every point of the Pedal plate movement, done. Here are also derived quantities and Gradients and / or influence of other variables independent of the pedal such as e.g. Driving condition, speed, tire slip or steering wheel angle possible.

In diesem Zusammenhang sei auf 5 verwiesen, in der schematisch eine Grundkonstruktion eines Pedals und eine beispielhafte Bahnkurve der Pedalplatte 120 dargestellt ist. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile wie in den vorhergehenden Figuren. Die Bahnkurve der Pedalplatte 120 ist mit 500 bezeichnet. Beispielhaft sind zwei Gradienten an der Bahnkurve 500 eingezeichnet und mit 510 bezeichnet. Die Bahnkurve 500 kann in einem zweidimensionalen Koordinatensystem 520 festgelegt werden. Gemäß 5 wird dieses Koordinatensystem 520 durch zwei aufeinander senkrecht stehende Raumrichtungen x, y festgelegt. Die Ebene des Koordinatensystems 520 fällt zweckmäßigerweise mit der Ebene zusammen, in der sich das Pedal (Pedalhebel) bewegt. Alternativ könnten auch der Drehwinkel der Drehung A und der Verschiebeweg C zur Festlegung eines Koordinatensystems verwendet werden. Wie bereits erwähnt, ist es möglich, grundsätzlich unterschiedliche Kennlinien für die Bewegungsrichtungen A und C anzugeben. Durch das Zusammenwirken zweier solcher Kennlinien ergibt sich die in 5 dargestellte Bahnkurve 500. Als hieraus abgeleitete Größen sind Gradienten 510 anzugeben. Es lassen sich zeitlich und örtlich abgeleitete Größen angeben.In this context, be on 5 refer, in the schematic, a basic construction of a pedal and an exemplary trajectory of the pedal plate 120 is shown. The same reference numerals designate the same components as in the preceding figures. The trajectory of the pedal plate 120 is with 500 designated. By way of example, there are two gradients on the trajectory 500 drawn in and with 510 designated. The trajectory 500 can be in a two-dimensional coordinate system 520 be determined. According to 5 becomes this coordinate system 520 determined by two mutually perpendicular spatial directions x, y. The plane of the coordinate system 520 Conveniently coincides with the plane in which the pedal (pedal lever) moves. Alternatively, the rotation angle of the rotation A and the displacement C could be used to define a coordinate system. As already mentioned, it is possible to specify fundamentally different characteristics for the directions of movement A and C. The interaction of two such curves results in the 5 illustrated trajectory 500 , As derived variables are gradients 510 specify. You can specify temporally and locally derived quantities.

Bei dem Pedal 300 gemäß 4 besteht ein eindeutiger geometrischer Zusammenhang zwischen Pedalwinkel und Pedalhebellänge, wodurch die Bahnkurve der Pedalplatte 120 geometrisch festgelegt ist. Daher vereinfacht sich die Messung auf die Kraft- und Wegsignale des Sensors, der dem Feder-Dämpfer-System 112 zugeordnet ist. Durch die Definition der Bahnkurve wird die Form der Kurvenscheibe 300 festgelegt. Entlang der geometrisch definierten Bahnkurve ist ein Kraft/Weg-Zusammenhang definierbar und in physikalische Größen des Feder-Dämpfer-Systems umrechenbar.At the pedal 300 according to 4 There is a clear geometric relationship between the pedal angle and pedal lever length, whereby the trajectory of the pedal plate 120 is geometrically defined. Therefore, the measurement is simplified to the force and displacement signals of the sensor, the spring-damper system 112 assigned. Defining the trajectory changes the shape of the cam 300 established. Along the geometrically defined trajectory, a force / displacement relationship can be defined and converted into physical quantities of the spring-damper system.

Prinzipiell können fahrzeugfeste oder pedalfeste bzw. pedalplattenfeste Koordinatensysteme verwendet werden. Eine Definition eines fahrzeugfesten Koordinatensystems ist erwünscht. Fahrdynamische Störeinflüsse können mitbetrachtet und kompensiert werden. In allen Koordinatensystemen können Kräfte, Wege und andere physikalische Größen wie Dämpfung und Reibung beschrieben und definiert werden. Kennlinien werden hier grundsätzlich als frei definierbare Zusammenhänge zwischen mindestens zwei Variablen angesehen. Bei Federkennlinien erscheint eine monoton steigende Kennlinie als sinnvoll, ohne dass dies als Einschränkung zu verstehen ist.in principle can vehicle-mounted or pedal-solid or pedal plate-proof coordinate systems used become. A definition of a vehicle-fixed coordinate system is desired. Driving dynamics disturbances can be considered and be compensated. In all coordinate systems can forces, paths and other physical quantities like damping and friction are described and defined. Characteristics are here basically as freely definable relationships viewed between at least two variables. For spring characteristics appears a monotonically increasing characteristic as meaningful, without that this as a limitation to understand.

Es versteht sich, dass in den dargestellten Figuren nur besonders bevorzugte Ausführungsformen des Pedals dargestellt sind. Daneben ist jede andere Ausführungsform, insbesondere durch eine andere Anordnung des Pedalhebels und der Pedalplatte, der Feder-Dämpfer-Systeme usw. denkbar, ohne den Rahmen dieser Erfindung zu verlassen.It is understood that in the illustrated figures only particularly preferred embodiments of the pedal are shown. Besides, every other embodiment, in particular by a different arrangement of the pedal lever and the Pedal plate, the spring-damper systems etc. conceivable without departing from the scope of this invention.

11
Pedal (Stand der Technik)pedal (State of the art)
22
Pedalhebelpedal lever
33
Pedalplattepedal plate
44
Drehgelenkswivel
55
Verbindungsstellejunction
66
Fahrzeugbodenvehicle floor
1010
Fußfoot
100100
Pedalpedal
110110
Pedalhebelpedal lever
111111
Verbindungsstellejunction
112112
Feder-Dämpfer-SystemSpring-damper system
113113
Verbindungsstelle, DrehgelenkJuncture swivel
120120
Pedalplattepedal plate
121121
Pedalarmpedal arm
122122
Schublagerthrust bearing
123123
Feder-Dämpfer-SystemSpring-damper system
124124
Verbindungconnection
200200
Pedalpedal
212212
Hydraulikaktor, Hydraulikzylinderhydraulic actuator, hydraulic cylinders
223223
Hydraulikaktor, Hydraulikzylinderhydraulic actuator, hydraulic cylinders
224224
Drehgelenkswivel
225225
Federelementspring element
230230
Steuergerätcontrol unit
300300
Pedalpedal
323323
Federfeather
326326
Auslegerboom
327327
Rollelementrolling element
330330
Kurvenscheibecam
500500
Bahnkurvetrajectory
510510
Gradientgradient
520520
Koordinatensystemcoordinate system
II
Drehachseaxis of rotation
IIII
Drehachseaxis of rotation
IIIIII
Drehachseaxis of rotation
AA
Drehbewegungrotary motion
BB
Drehbewegungrotary motion
CC
Verschiebebewegungdisplacement movement
DD
Drehbewegungrotary motion
Ee
Drehbewegungrotary motion
F0 F 0
Wirkkrafteffective force
F0'F 0 '
Wirkkrafteffective force
F1 F 1
Betätigungskraftoperating force

Claims (17)

Pedal (100; 200; 300) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das einen Pedalhebel (110) und eine an dem Pedalhebel (110) angeordnete Pedalplatte (120) zum Aufnehmen einer Betätigungskraft (F1) aufweist, wobei der Pedalhebel (110) um eine erste Drehachse (I) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen Pedalplatte (120) und erster Drehachse (I) während einer Betätigung des Pedals (100, 200, 300) entsprechend einer vorgebbaren Kennlinie veränderbar ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) for a vehicle, in particular for a motor vehicle, which has a pedal lever ( 110 ) and one on the pedal lever ( 110 ) arranged pedal plate ( 120 ) for receiving an actuating force (F 1 ), wherein the pedal lever ( 110 ) about a first axis of rotation ( I ) is rotatably mounted, characterized in that a distance between the pedal plate ( 120 ) and first axis of rotation ( I ) during operation of the pedal ( 100 . 200 . 300 ) is variable according to a predetermined characteristic. Pedal (100; 200; 300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie in Abhängigkeit von der Betätigungskraft (F1) und/oder von einem Drehwinkel der Drehung (A) des Pedalhebels (110) um die erste Drehachse (I) vorzugeben ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to claim 1, characterized in that the characteristic as a function of the actuating force (F 1 ) and / or of a rotation angle of the rotation (A) of the pedal lever ( 110 ) about the first axis of rotation ( I ) is to pretend. Pedal (100; 200; 300) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie in Abhängigkeit von fahrzeug-, umgebungs- und/oder insassenspezifischen Parametern vorzugeben ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the characteristic is to be specified as a function of vehicle, environment and / or occupant-specific parameters. Pedal (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalplatte (120) entlang des Pedalhebels (110) verschiebbar angeordnet ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pedal plate ( 120 ) along the pedal lever ( 110 ) is arranged displaceably. Pedal (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalplatte (120) über ein Dämpfungssystem (123; 212, 223, 225; 323) mit dem Pedalhebel (110) und/oder mit dem Fahrzeug verbunden ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pedal plate ( 120 ) via a damping system ( 123 ; 212 . 223 . 225 ; 323 ) with the pedal lever ( 110 ) and / or connected to the vehicle. Pedal (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalhebel (110) über ein Dämpfungssystem (112) mit dem Fahrzeug verbunden ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pedal lever ( 110 ) via a damping system ( 112 ) is connected to the vehicle. Pedal (100; 200; 300) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraft/Weg-Kennlinie des Dämpfungssystems einstellbar ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to claim 5 or 6, characterized in that a force / displacement characteristic of the damping system is adjustable. Pedal (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Dämpfungssystem ein Feder-Dämpfer-System (112, 123) oder ein Hydraulikzylinder (212, 223) vorgesehen ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to one of claims 5 to 7, characterized in that the damping system is a spring-damper system ( 112 . 123 ) or a hydraulic cylinder ( 212 . 223 ) is provided. Pedal (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalplatte (120) mit einer Kurvenscheibe (330) in Wirkverbindung steht.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pedal plate ( 120 ) with a cam ( 330 ) is in operative connection. Pedal (100; 200; 300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalplatte (120) fest mit einem Pedalarm (121) verbunden ist, der seinerseits über ein Schublager (122) an dem Pedalhebel (110) angeordnet ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pedal plate ( 120 ) fixed with a pedal arm ( 121 ), which in turn has a thrust bearing ( 122 ) on the pedal lever ( 110 ) is arranged. Pedal (100; 200; 300) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das den Pedalhebel (110) mit dem Fahrzeug verbindende Dämpfungssystem (112) über eine gehäusefeste Verbindung, insbesondere ein gehäusefestes Drehgelenk (113) mit dem Fahrzeug verbunden ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to claim 6, characterized in that the pedal lever ( 110 ) Damping system ( 112 ) via a housing-fixed connection, in particular a housing-fixed rotary joint ( 113 ) is connected to the vehicle. Pedal (100; 200; 300) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das die Pedalplatte (120) mit dem Fahrzeug verbindenden Dämpfungssystem (212) über eine gehäusefeste Verbindung, insbesondere ein gehäusefestes Drehgelenk (113) mit dem Fahrzeug verbunden ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to claim 5, characterized in that the pedal plate ( 120 ) with the vehicle-connecting damping system ( 212 ) via a housing-fixed connection, in particular a housing-fixed rotary joint ( 113 ) is connected to the vehicle. Pedal (100; 200; 300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Dämpfungssystem ein aktives Element (212, 223), insbesondere ein Hydraulikaktor, Elektromotor oder Piezoelement, zum Bewegen des Pedalhebels (110) und/oder der Pedalplatte (120) vorgesehen ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the damping system is an active element ( 212 . 223 ), in particular a hydraulic actuator, electric motor or piezoelectric element, for moving the pedal lever ( 110 ) and / or the pedal plate ( 120 ) is provided. Pedal (100; 200; 300) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät (230) zur Ansteuerung des aktiven Elements (212, 223) vorgesehen ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to claim 13, characterized in that a control unit ( 230 ) for driving the active element ( 212 . 223 ) is provided. Pedal (100; 200; 300) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das einen Pedalhebel (110) und eine an dem Pedalhebel (110) angeordnete Pedalplatte (120) zum Aufnehmen einer Betätigungskraft (F1) aufweist, wobei der Pedalhebel (110) um eine erste Drehachse (I) drehbar gelagert ist, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalplatte (120) relativ zum Pedalhebel (110) um mindestens eine weitere Drehachse (II, III) drehbar angeordnet ist, wobei der Drehwinkel der Drehung (D, E) der Pedalplatte (120) um diese weitere Drehachse (II, III) während einer Betätigung des Pedals entsprechend einer vorgebbaren Kennlinie veränderbar ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) for a vehicle, in particular for a motor vehicle, which has a pedal lever ( 110 ) and one on the pedal lever ( 110 ) arranged pedal plate ( 120 ) for receiving an actuating force (F 1 ), wherein the pedal lever ( 110 ) about a first axis of rotation ( I ) is rotatably mounted, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the pedal plate ( 120 ) relative to the pedal lever ( 110 ) about at least one further axis of rotation ( II . III ) is rotatably arranged, wherein the angle of rotation of the rotation (D, E) of the pedal plate ( 120 ) about this further axis of rotation ( II . III ) is variable during actuation of the pedal according to a predetermined characteristic curve. Pedal (100; 200; 300) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Drehwinkels in Abhängigkeit von einem Drehwinkel der Drehung (A) des Pedalhebels (110) um die erste Drehachse (I) und/oder von der Betätigungskraft (F1) erfolgt.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to claim 15, characterized in that the change of the rotation angle in dependence on a rotation angle of the Rotation (A) of the pedal lever ( 110 ) about the first axis of rotation ( I ) and / or by the actuating force (F 1 ). Pedal (100; 200; 300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor zum Detektieren der Länge der Verschiebung (C) der Pedalplatte (120) entlang des Pedalhebels (110), des Drehwinkels der Drehung (A) des Pedalhebels (110) um die erste Drehachse (I) und/oder des Drehwinkels einer Drehung (D, E) der Pedalplatte (120) um eine weitere Drehachse (II, III) vorgesehen ist.Pedal ( 100 ; 200 ; 300 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor for detecting the length of the displacement (C) of the pedal plate ( 120 ) along the pedal lever ( 110 ), the rotation angle of the rotation (A) of the pedal lever ( 110 ) about the first axis of rotation ( I ) and / or the angle of rotation of a rotation (D, E) of the pedal plate ( 120 ) about another axis of rotation ( II . III ) is provided.
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