DE102010062371A1

DE102010062371A1 - Pedalwertgeberanordnung

Info

Publication number: DE102010062371A1
Application number: DE201010062371
Authority: DE
Inventors: Jorge Diaz Alfonso; Thomas Klotzbuecher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2012-06-06

Abstract

Pedalwertgeberanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung bewegliches Fahrpedal (6), ein Gehäuse (2), ein Lager (12) für das Fahrpedal (6), ein elastisches Element (13), insbesondere Feder (14), welche auf das Fahrpedal (2) eine Rückstellkraft in Richtung der Ausgangsstellung aufbringt, um das Fahrpedal (2) in die Ausgangsstellung zu bewegen, eine Einrichtung (21) zur Erzeugung einer Reibhysterese an dem Fahrpedal (6), die Einrichtung (21) umfassend ein erstes Reibelement und ein zweites, bewegliches mit dem Fahrpedal (6) in mechanischer Wirkverbindung stehendes Reibelement, so dass aufgrund einer Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Reibelement eine Reibkraft erzeugbar ist, wobei das erste Reibelement von wenigstens einer Wandung (3) des Gehäuse (2) gebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pedalwertgeberanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
In Kraftfahrzeugen werden in zunehmendem Maße E-Gassysteme eingesetzt zur Steuerung der Leistung des Antriebsmotors, z. B. eines Verbrennungs- und/oder Elektromotors. Dabei wird von einem Fuß des Kraftfahrzeuges ein Pedal als Fahr- oder Gaspedal um eine Drehachse verschwenkt und der Drehwinkel des Pedales wird von einem Sensor erfasst. In Abhängigkeit von der von dem Sensor erfassten Stellung des Pedales wird die Leistung des Antriebsmotors gesteuert und/oder geregelt. Bei einem aktiven Fahrpedal wird von einer Motoreinheit auf das Fahrpedal eine zusätzliche Rückstellkraft aufgebracht, so dass von einem Fahrassistenzsystem des Kraftfahrzeuges haptisch an den Fuß des Fahrers eine Handlungsaufforderung übertragen werden kann.
In Pedalwertgeberanordnungen mit einem Sensor zur Erfassung der Stellung des Fahrpedales, so dass die Pedalwertgeberanordnung in einem E-Gassystem eingesetzt werden kann, umfasst diese eine Einrichtung zur Erzeugung einer Reibhysterese an dem Fahrpedal. Zur Komfortsteigerung beim Bewegen des Fahrpedales erzeugt die Einrichtung eine Kraft- bzw. Reibhysterese am Pedalweg zwischen der Ausgangsstellung und der Endstellung, so dass bei einer jeweils gleichen Stellung des Fahrpedales zum Bewegen des Fahrpedales von der Ausgangsstellung in die Endstellung eine größere Druckkraft auf das Fahrpedal mit einem Fuß des Fahrers aufzubringen ist als bei einer Bewegung des Fahrpedales von der Endstellung in die Ausgangsstellung. Dadurch entspricht die erforderliche Kraft zum Betätigen des Fahrpedales derjenigen bei konventionellen Kraftfahrzeugen ohne E-Gassystem mit mechanischem Übertragungsmittel z. B. einem Bowdenzug, zur Übertragung der Kraft von dem Fahrpedal auf ein Drosselorgan, z. B. eine Drosselklappe, eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges. Dadurch verfügt die Pedalwertgeberanordnung weiterhin über das von mechanischen Übertragungsmitteln gewohnte Gefühl bzw. die erforderliche Kraft zum Betätigen bzw. Bewegen des Fahrpedales.
Bei einer derartigen Einrichtung wird beispielsweise eine Welle von dem Fahrpedal bewegt und die Welle ist außenseitig mit Gummi beschichtet. Die Welle ist dabei in einer Gleitlagerung gelagert, so dass der Gummi der Welle an der Gleitlagerung bei einer Bewegung des Fahrpedales bzw. der Welle eine Reibkraft zur Erzeugung der Reibhysterese erzeugt. Der Gummi als Weichkomponente reagiert dabei auf Temperaturänderungen und Verschleiß sehr anfällig, so dass sich dadurch die Funktion bei unterschiedlichen Temperaturen und bei einer längeren Lebensdauer verändert. Darüber hinaus ist die Welle im Allgemeinen als ein Bauteil aus zwei Komponenten ausgebildet, so dass dies mit hohen Herstellungskosten verbunden ist. Des Weiteren besteht zwischen der Welle mit dem außenseitigen Gummi sowie der Gleitlagerung kein Spiel, so dass bei unterschiedlichen Formänderungen, z. B. aufgrund von Temperaturschwankungen oder aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten, große Unterschiede in der zwischen der Welle und der Gleitlagerung erzeugten Reibkräfte entstehen können.
Aus der WO 2006/100133 A1 ist ein Fahrpedalmodul zum Steuern der Leistung einer Antriebsmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges, bekannt. Ein Pedalhebel ist an einem Lagerbock um eine Schwenkachse drehbar gehalten, wobei die Schwenkachse des Pedalhebels relativ zum Lagerbock durch wenigstens ein Sensorelement detektierbar ist, wobei mit Hilfe des wenigstens einen Sensorelements eine aus der Schwenkbewegung des Pedalhebels relativ zu dem Lagerbock herrührende Änderung der Richtung wenigstens eines Magnetfeldes in ein elektrisches Signal wandelbar ist. Um eine pedalkraftabhängige Hysterese zu erzeugen, ist wenigstens ein Teil einer Umfangsfläche eines Wellenzapfens mit einem Reibbelag versehen, welcher mit den zugeordneten Lagerflächen des Lagerbocks zusammenwirkt.
Die DE 195 36 699 A1 zeigt ein Fahrpedalmodul zum Steuern der Leistung einer Antriebsmaschine, mit einem über eine Lagerstelle an einer Haltestruktur gelagerten, um eine Schwenkachse über einen Schwenkwinkel schwenkbaren Pedalhebel, wobei ein die Stellung des Pedalhebels erfassender und ein entsprechendes Signal an eine Steuerung liefernder Sensor und eine Rückstellfederung zum Rückstellen des Pedalhebels in eine Ruhestellung vorgesehen sind, wobei an der Lagerstelle mindestens eine Lagerschale mit einem Lagerradius und mindestens ein in der Lagerschale gelagerter, im Lagerradius angepasster Lagerzapfen vorgesehen sind, wobei der Lagerradius so groß bemessen ist, dass eine deutlich merkbare, eine Schwenkbewegung des Pedalhebels behindernde Reibhysterese entsteht.
Die DE 100 20 486 A1 zeigt ein Fahrpedalmodul zum Steuern der Leistung einer Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem über einen Lagerzapfen an einer Haltestruktur schwenkbar gelagerten Pedalhebel, mit einem eine Winkelstellung des Pedalhebels erfassenden und ein entsprechendes elektrisches Signal an eine Steuerung liefernden Sensor und mit einer Rückstellfederung mit einer ersten Wirkseite und mit einer zweiten Wirkseite, wobei die Rückstellfederung zum Rückstellen des Pedalhebels in eine Ruhestellung mit der ersten Wirkseite an dem Pedalhebel angreift, wobei an dem Pedalhebel mindestens eine im Wesentlichen konzentrisch zum Lagerzapfen verlaufende Reibfläche vorgesehen ist und dass mindestens ein an der Reibfläche anliegendes Reibelement vorgesehen ist und das Reibelement eine basisseitige Anlenkstelle und eine federseitige Anlenkstelle hat, wobei sich die Reibfläche zwischen der basisseitigen Anlenkstelle und der federseitigen Anlenkstelle befindet und die basisseitige Anlenkstelle an der Haltestruktur angelenkt ist und die zweite Wirkseite der Rückstellfederung die federseitige Anlenkstelle des Reibelements beaufschlagt.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäße Pedalwertgeberanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung bewegliches Fahrpedal, ein Gehäuse, ein Lager für das Fahrpedal, ein elastisches Element, insbesondere Feder, welche auf das Fahrpedal eine Rückstellkraft in Richtung der Ausgangsstellung aufbringt, um das Fahrpedal in die Ausgangsstellung zu bewegen, eine Einrichtung zur Erzeugung einer Reibhysterese an dem Fahrpedal, die Einrichtung umfassend ein erstes Reibelement und ein zweites, bewegliches mit dem Fahrpedal in mechanischer Wirkverbindung stehendes Reibelement, so dass aufgrund einer Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Reibelement eine Reibkraft erzeugbar ist, wobei das erste Reibelement von wenigstens einer Wandung des Gehäuse gebildet ist. Die Pedalwertgeberanordnung ist damit konstruktiv einfach aufgebaut und als erstes Reibelement kann ein Gehäuse bzw. ein Lagerbock der Pedalwertgeberanordnung genutzt werden. Dadurch ist die Pedalwertgeberanordnung in der Herstellung konstruktiv einfach und Fertigungsungenauigkeiten bei der Herstellung des Gehäuses haben im Wesentlichen keinen Einfluss auf die von der Einrichtung zur Verfügung gestellte Reibkraft.
Insbesondere ist das zweite Reibelement von wenigstens einer Flügelwandung, insbesondere zwei Flügelwandungen, an dem Fahrpedal gebildet. Für das zweite Reibelement kann somit eine Flügelwandung an dem Fahrpedal genutzt werden, so dass für das zweite bewegliche Reibelement kein gesondert für diesen Zweck, insbesondere ausschließlich, herzustellendes Bauteil eingesetzt werden muss. Somit können die Kosten für die Herstellung für die Pedalwertgeberanordnung gesenkt werden und die Pedalwertgeberanordnung ist dadurch besonders zuverlässig.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die wenigstens eine Flügelwandung einteilig mit dem Fahrpedal ausgebildet. Bei der einteiligen Herstellung der wenigstens einen Flügelwandung, insbesondere zwei Flügelwandungen, des Fahrpedales, beispielsweise aus Kunststoff mittels Spritzgießen, entstehen für die Herstellung der Flügelwandungen als zweites Reibelement im Wesentlichen keine Kosten, weil diese bereits beim Spritzgießen des Fahrpedales mithergestellt werden.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist das Fahrpedal um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert und die wenigstens einen Flügelwandung ist im Wesentlichen senkrecht zu der Schwenkachse ausgerichtet. Die wenigstens eine Flügelwandung ist im Wesentlichen senkrecht zu der Schwenkachse ausgerichtet, d. h. mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20°, 10° oder 5° senkrecht zu der Schwenkachse ausgerichtet.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Wandung des Gehäuses, welche das erste Reibelement bildet, im Wesentlichen senkrecht zu der Schwenkachse ausgerichtet. Die wenigstens eine Wandung ist im Wesentlich senkrecht zu der Schwenkachse ausgerichtet, d. h. mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20°, 10° oder 5° senkrecht zu der Schwenkachse ausgerichtet.
In einer Variante sind die wenigstens eine Wandung des Gehäuses, welche das erste Reibelement bildet, und/oder die wenigstens eine Flügelwandung im Wesentlichen eben ausgebildet und/oder an der wenigstens einen Wandung des Gehäuses ist je eine Einlegscheibe als gesondertes Bauteil befestigt als Teil des Gehäuses und die wenigstens eine Einlegscheibe bildet das erste Reibelement. Die wenigstens eine Einlegscheibe ist an der wenigstens einen Wandung form-, kraft- und/oder stoffschlüssig befestigt. Dabei kann die wenigstens eine Einlegscheibe aus dem gleichen oder einem anderen Material wie die Wandung des Gehäuses bestehen. Für unterschiedliche Anwendungen der Pedalwertgeberanordnung können dabei Einlegscheiben aus einem unterschiedlichen Material an der wenigstens einen Wandung befestigt werden, so dass dadurch von der Einrichtung unterschiedliche Reibkräfte zur Verfügung gestellt werden können, bei der Verwendung von Materialien für die Einlegscheibe, welche eine unterschiedliche Reibung zwischen der Einlegescheibe und der wenigstens einen Flügelwandung des Fahrpedales erzeugen.
Zweckmäßig umfasst die Pedalwertgeberanordnung eine Achse, die Achse ist vorzugsweise an dem Gehäuse befestigt, und die zwei Flügelwandungen des Fahrpedales weisen eine Bohrung auf, in welchen die Achse angeordnet ist, so dass die beiden Flügelwandungen an den Bohrungen das Lager als Gleitlager für das Fahrpedal bilden. An dem Federträger liegt dabei sowohl das Fahrpedal an einer Seite als auch an einer anderen Seite des Federträgers das elastische Element auf. Dabei ist der Federträger um die Achse verschwenkbar gelagert und dadurch kann das elastische Element bei einer Schwenkbewegung des Fahrpedales um die Schwenkachse mittelbar mit dem Federträger auf das Fahrpedal eine Rückstellkraft aufbringen.
In einer weiteren umfasst Ausführungsform die Pedalwertgeberanordnung einen Federträger und mit dem Federträger bringt das elastische Element mittelbar auf das Fahrpedal die Rückstellkraft auf.
Insbesondere umfasst der Federträger eine Federträgerbohrung und mit der Federträgerbohrung ist der Federträger an der Achse verschwenkbar gelagert.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die wenigstens eine Flügelwandung je eine Außenseite als Reibfläche und eine Innenseite auf und an der Innenseite an der wenigstens eine Flügelwandung ist ein Keil ausgebildet und der Keil liegt an dem Federträger auf, so dass bei einer Bewegung des Fahrpedales von der Ausgangsstellung in die Endstellung die wenigstens eine Flügelwandung aufgrund der Geometrie des Keiles nach außen bewegbar ist und umgekehrt. Der Keil ist dabei vorzugsweise einteilig an der wenigstens einen Flügelwandung ausgebildet, d. h. beispielsweise beim Spritzgießen des Fahrpedales zusammen mit der Flügelwandung und dem Fahrpedal beim Spritzgießen mit hergestellt. Dabei ist die wenigstens eine Flügelwandung senkrecht zu der Schwenkachse wesentlich leichter elastisch verformbar als der Federträger, weil an der wenigstens einen Flügelwandung eine Biegung auftritt. An dem Federträger tritt im Wesentlichen keine elastische Verformung auf.
In einer ergänzenden Variante ist die zwischen der Außenseite als Reibfläche der wenigstens einen Flügelwandung und der Wandung des Gehäuses wirkende Druckkraft und damit auch die Reibkraft je größer, je weiter das Fahrpedal von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt ist und umgekehrt. Die Zunahme der Reibkraft bei einer Bewegung des Fahrpedales von der Ausgangsstellung in die Endstellung, ist dabei um so größer, je größer die Steigung des Keiles ist, welcher auf dem Federträger aufliegt.
In einer weiteren Variante umfasst die Pedalwertgeberanordnung einen Sensor zur Erfassung einer Stellung des Fahrpedales und/oder eine Motoreinheit, von welcher auf das Fahrpedal eine Rückstellkraft in Richtung der Ausgangsstellung aufbringbar ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
1 eine Explosionsdarstellung einer Pedalwertgeberanordnung,
2 eine Schnitt der Fahrpedalwertgeberanordnung gemäß 1,
3 einen Schnitt A-A gemäß 2 nur des Fahrpedales und des Federträgers,
4 einen Schnitt A-A gemäß 2 nur des Gehäuses und
5 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges.
Ausführungsformen der Erfindung
Eine Pedalwertgeberanordnung 1 wird in einem Kraftfahrzeug 29 mit einem nicht dargestellten Verbrennungs- und/oder Elektromotor als Antriebsmotor eingesetzt, um mit Hilfe eines E-Gassystems die Leistung des Antriebsmotors zu steuern und/oder zu regeln. Hierzu wird von einem Sensor 26 eine Stellung eines Fahrpedales 6 bzw. Gaspedals 6 erfasst und in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedales 6 die Leistung des Antriebsmotors des Kraftfahrzeuges 29 gesteuert und/oder geregelt. Bei einem Verbrennungsmotor als Antriebsmotor wird beispielsweise ein Drosselorgan z. B. eine Drosselklappe, von einem Stellmotor bewegt und bei einem Elektromotor wird die dem Elektromotor zugeführte elektrische Leistung entsprechend gesteuert und/oder geregelt (nicht dargestellt). In einer Ausgangsstellung des Fahrpedales 6 wird von dem Antriebsmotor die minimale Leistung, z. B. als Standgas, und in einer Endstellung des Fahrpedales 6 wird von dem Antriebsmotor die maximale Leistung aktiviert. Das Kraftfahrzeug 29 verfügt somit über ein E-Gas bzw. ein E-Gassystem.
Von einer Feder 14 als elastisches Element 13 wird auf das Fahrpedal 2 eine Rückstellkraft in Richtung der Ausgangsstellung aufgebracht. Darüber hinaus ist eine als Elektromotor 20 ausgebildete Motoreinheit 19 mechanisch mittels eines Getriebes (nicht dargestellt) mit dem Fahrpedal 2 mechanisch verbunden bzw. gekoppelt. Dabei kann mit der Motoreinheit 19 sowohl eine Rückstellkraft in Richtung der Ausgangsstellung als auch eine Vorstellkraft in Richtung der Endstellung des Fahrpedales 2 auf das Fahrpedal 2 aufgebracht werden. Die Pedalwertgeberanordnung 1 stellt dabei ein aktives Fahrpedal 2 zur Verfügung. Von einem nicht dargestellten Fahrassistenzsystem des Kraftfahrzeuges 29 werden verschiedene Parameter erfasst, z. B. der Abstand zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug oder die zulässige Höchstgeschwindigkeit. Wird der Abstand zu dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 29 unterschritten, erfolgt eine haptische Rückmeldung an einem Fuß auf dem Fahrpedal 2. Hierbei wird von dem Elektromotor 20 eine Rückstellkraft auf das Fahrpedal 2 aufgebracht, welches der Fahrer mit Hilfe des Fußes haptisch wahrnehmen kann, so dass dadurch von einer Steuerungseinheit 27 eine Handlungsanregung bzw. Handlungsaufforderung an den Fahrer des Kraftfahrzeuges 29 übermittelt werden kann, nämlich im vorliegenden Fall die Stellung des Fahrpedales 6 in Richtung zu der Ausgangsstellung zu bewegen, um dadurch den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu verringern.
Die Pedalwertgeberanordnung 1 umfasst ein Gehäuse 2 bzw. einen Lagerbock 2. Das Gehäuse 2 weist dabei zwei Wandungen 3 auf. An diesen beiden Wandungen 3 (1) ist jeweils eine Wandungsbohrung 5 angeordnet. in dieser Wandungsbohrung 5 ist eine Achse 24 befestigt. Dabei ist die Achse 24 nicht unmittelbar an der Wandungsbohrung 5 bzw. der Wandung 3 an der Wandungsbohrung 5 befestigt, sondern den Wandungsbohrungen 5 ist jeweils eine Lagerscheibe 28 angeordnet und an den Lagerscheiben 28 ist die Achse 24 gelagert bzw. befestigt. Zwischen den beiden Wandungen 3 des Gehäuses 2 ist neben der Achse 24 die Feder 14 als elastisches Element 13 und ein Federträger 17 angeordnet.
Ferner ist zwischen den beiden Wandungen 3 und damit innerhalb des Gehäuses 2 teilweise das Fahrpedal 6 angeordnet. Das Fahrpedal 6 weist dabei im Bereich der Anordnung innerhalb des Gehäuses 2 zwei Flügelwandungen 7 auf. An diesen beiden Flügelwandungen 7 ist jeweils eine Bohrung 11 vorhanden und mit Hilfe der Bohrung 11 ist das Fahrpedal 6 an der Achse 24 gelagert. Die Achse 24 und die Bohrung 11 bzw. die Flügelwandung 7 bilden somit ein Lager 12 für das Fahrpedal 6 als Gleitlager. Dadurch ist das Fahrpedal 6 um eine Schwenkachse 25 verschwenkbar gelagert. Die Schwenkachse 25 stellt dabei zugleich auch eine Längsachse 25 der Achse 24 dar und in dem Schnitt in 2 ist die Zeichenebene von 2 senkrecht zu der Schwenkachse 25 ausgerichtet. Der Federträger 17 weist eine Federträgebohrung 18 auf und mit Hilfe der Federträgerbohrung 18 ist der Federträger 17 an der Achse 24 ebenfalls um die Schwenkachse 25 verschwenkbar gelagert, weil innerhalb der Federträgerbohrung 18 die Achse 24 angeordnet ist.
Die Pedalwertgeberanordnung 1 weist eine Einrichtung 21 zur Erzeugung einer Reibhysterese auf. Die beiden Flügelwandungen 7 des Fahrpedales 6 weisen eine Innenseite 9 und eine Außenseite 8 auf. Dabei ist an den beiden Innenseiten 9 der Flügelwandungen 7 jeweils ein Keil 10 einstückig bzw. einteilig mit den Flügelwandungen 7 des Fahrpedales 6 ausgebildet. Die beiden Außenseiten 8 der Flügelwandungen 7 bilden ein zweites Reibelement 23. Das zweite Reibelement 23, d. h. die Flügelwandung 7 bzw. die Außenseite 8 der Flügelwandung 7, stehen dabei in mechanischer Wirkverbindung mit dem Fahrpedal 6, weil die Flügelwandungen 7 einteilig mit dem Fahrpedal 6 ausgebildet sind. Das Gehäuse 2 mit den beiden Wandungen 3 weist an den Wandungen 3 jeweils eine Innenseite auf und an den Innenseiten ist jeweils eine Einlegscheibe 4 befestigt (4). Die Einlegescheiben 4 stellen dabei einen Teil des Gehäuses 2 dar und es kann dabei in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch auf die Einlegescheiben 4 verzichtet werden. Die Außenseite 8 der beiden Flügelwandungen 7 liegt dabei jeweils auf den Einlegscheiben 4 auf, so dass die Einlegescheiben 4 ein erstes, nicht bewegliches, feststehendes Reibelement 22 ausbilden. Verfügt die Pedalwertgeberanordnung nicht über die Einlegescheiben 4, liegt die Außenseite 8 als Reibfläche der Flügelwandungen 7 unmittelbar auf den Wandungen 3 des Gehäuses 2 auf (nicht dargestellt). Die Wandungen 3 und die Flügelwandungen 7 der Pedalwertgeberanordnung 1 bilden somit ein erstes und zweites Reibelement 22, 23 und stellen damit die Einrichtung 21 zur Erzeugung der Reibhysterese der Pedalwertgeberanordnung 1 dar.
Die Feder 14 liegt an einem Ende 15 auf dem Federträger 17 auf und an einem anderen Ende 16 an einer Bodenwandung des Gehäuses 2 (2). Ferner liegt der um die Schwenkachse 25 verschwenkbar gelagerte Federträger 17 auch auf dem Fahrpedal 6 auf. Dadurch kann die Feder 14 mittelbar mit dem Federträger 17 auf das Fahrpedal 6 einen Rückstellkraft aufbringen. Wird das Fahrpedal 6 von einer Ausgangsstellung in Richtung einer Endstellung bewegt, indem der Fahrer des Kraftfahrzeuges 29 auch das Fahrpedal 6 gemäß der Darstellung in 2 eine Druckkraft von oben nach unten aufbringt, bewegt sich nicht nur das Fahrpedal 6 gemäß der Darstellung in 2 im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 25, sondern auch der Federträger 17 um die Schwenkachse 25 im Uhrzeigersinn, weil das Fahrpedal 6 auf dem Federträger 17 unmittelbar aufliegt. Aufgrund dieser Rotationsbewegung des Federträgers 17 bei einer Bewegung des Fahrpedales 6 um die Schwenkachse 25 im Uhrzeigersinn wird die Feder 14 zusammengedrückt bzw. verkleinert und aufgrund des Hookeschen Federgesetzes bringt damit die Feder 14 eine um so größere Rückstellkraft auf das Fahrpedal 6 auf, je weiter das Fahrpedal 6 von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt ist und umgekehrt.
Die beiden Flügelwandungen 7 des Fahrpedales 6 weisen an der Innenseite 9 jeweils den Keil 10 auf. Dabei liegt der Federträger 17 gemäß der obigen Beschreibung unmittelbar auf den Keilen 10 auf (3). Bei einer Bewegung des Fahrpedales 6 von der Ausgangsstellung in Richtung der Endstellung bewegt sich gemäß der Schnittbildung in 3 das Fahrpedal 6 von oben nach unten. Der Federträger 17 in 3 liegt dabei – wie bereits beschrieben und in 3 nicht dargestellt – zusätzlich an dem Ende 15 der Feder 14 auf. Bei einer Bewegung des Fahrpedales 6 von der Ausgangsstellung in die Endstellung bzw. bei einer Bewegung des Fahrpedales 6 mit den beiden Flügelwandungen 7 gemäß der Darstellung in 3 von oben nach unten wirkt somit im Bereich der Keile 10 einerseits eine nach unten gerichtete Druckkraft auf den Federträger 17, so dass dadurch der Federträger 17 ebenfalls gemäß der Darstellung in 3 nach unten bewegt wird bzw. eine Rotationsbewegung um die Schwenkachse 25 gemäß der Darstellung in 2 im Uhrzeigersinn ausführt. Aufgrund der Steigung des Keiles 10 wirkt darüber hinaus auf die beiden Flügelwandungen 7 eine nach außen gerichtete Druckkraft, d. h. die in 3 dargestellte linke Flügelwandung wird durch die nach außen gerichtete Druckkraft nach links bewegt und die in 3 dargestellte rechte Flügelwandung 7 wird durch die Druckkraft nach rechts bewegt. Je weiter das Fahrpedal 6 von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt wird, desto weiter bewegt sich der Federträger 17 auf den Keilen 10 gemäß der Darstellung in 3 nach oben, d. h. bei einer Schwenkbewegung des Fahrpedales 6 um die Schwenkachse 25 ist die Schwenkbewegung des Federträgers 17 geringfügig kleiner als die Schwenkbewegung des Fahrpedales 6. Umgekehrt ist bei einer Bewegung des Fahrpedales 6 von der Endstellung in die Ausgangsstellung die Schwenkbewegung des Federträgers 17 größer als die Schwenkbewegung des Fahrpedales 6, weil sich der Federträger 17 an dem Keil 10 gemäß der Darstellung in 3 dabei wieder nach unten bewegt.
Je weiter das Fahrpedal 6 von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt bzw. positioniert ist, desto stärker sind somit die beiden Flügelwandungen 7 aufgrund der auf den Keil 10 wirkenden Kräfte nach außen bewegt und dadurch tritt zwischen dem zweiten Reibelement 23 als Reibfläche an den Flügelwandungen 7 und dem ersten Reibelement 22 an den Einlegscheiben 4 eine um so größere Druckkraft auf, je weiter das Fahrpedal 6 von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt ist und umgekehrt. Dadurch ist auch die von der Einrichtung 10 zur Verfügung gestellte Reibkraft um so größer, je weiter das Fahrpedal 6 von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt ist und umgekehrt.
Die mechanischen Komponenten der Pedalwertgeberanordnung 1, d. h. im Wesentlichen das Gehäuse 2, die Einlegescheibe 3, das Fahrpedal 6, und der Federträger 17 bestehen dabei im Allgemeinen aus Kunststoff. Lediglich die Achse 24 und die Feder 14 bestehen vorzugsweise aus Metall, z. B. Stahl. Die beiden Lagerscheiben 28 sind dabei entweder aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildet.
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Pedalwertgeberanordnung 1 wesentliche Vorteile verbunden. Die Einrichtung 21 der Pedalwertgeberanordnung 1 zur Erzeugung der Reibhysterese ist konstruktiv sehr einfach aufgebaut und in der Herstellung preiswert, weil ohnehin vorhandene Komponenten der Pedalwertgeberanordnung 1, nämlich das Gehäuse 2 und das Fahrpedal 6, als erstes und zweites Reibelement 22, 23 ausgenutzt werden können. Die Pedalwertgeberanordnung 1 ist damit in der Herstellung preiswert und in der Benutzung an dem Kraftfahrzeug 29 in der Arbeitsweise zuverlässig.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2006/100133 A1 [0005]
DE 19536699 A1 [0006]
DE 10020486 A1 [0007]

Claims

Pedalwertgeberanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug (29), umfassend – ein zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung bewegliches Fahrpedal (6), – ein Gehäuse (2), – ein Lager (12) für das Fahrpedal (6), – ein elastisches Element (13), insbesondere Feder (14), welche auf das Fahrpedal (2) eine Rückstellkraft in Richtung der Ausgangsstellung aufbringt, um das Fahrpedal (2) in die Ausgangsstellung zu bewegen, – eine Einrichtung (21) zur Erzeugung einer Reibhysterese an dem Fahrpedal (6), die Einrichtung (21) umfassend ein erstes Reibelement (22) und ein zweites, bewegliches mit dem Fahrpedal (6) in mechanischer Wirkverbindung stehendes Reibelement (23), so dass aufgrund einer Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Reibelement (22, 23) eine Reibkraft erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Reibelement (22) von wenigstens einer Wandung (3) des Gehäuse (2) gebildet ist.
Pedalwertgeberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Reibelement (23) von wenigstens einer Flügelwandung (7), insbesondere zwei Flügelwandungen (7), an dem Fahrpedal (6) gebildet ist.
Pedalwertgeberanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Flügelwandung (7) einteilig mit dem Fahrpedal (6) ausgebildet ist.
Pedalwertgeberanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrpedal (6) um eine Schwenkachse (25) verschwenkbar gelagert ist und die wenigstens einen Flügelwandung (7) im Wesentlichen senkrecht zu der Schwenkachse (25) ausgerichtet ist.
Pedalwertgeberanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens einen Wandung (3) des Gehäuses (2), welche das erste Reibelement (22) bildet, im Wesentlichen senkrecht zu der Schwenkachse (25) ausgerichtet ist.
Pedalwertgeberanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wandung (3) des Gehäuses (2), welche das erste Reibelement (22) bildet, und/oder die wenigstens eine Flügelwandung (7) im Wesentlichen eben ausgebildet sind und/oder an der wenigstens einen Wandung (3) des Gehäuses (2) je eine Einlegscheibe (4) als gesondertes Bauteil (4) befestigt ist als Teil des Gehäuses (2) und die wenigstens eine Einlegscheibe (4) das erste Reibelement (22) bildet.
Pedalwertgeberanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalwertgeberanordnung (1) eine Achse (24) umfasst, die Achse (24) vorzugsweise an dem Gehäuse (2) befestigt ist, und die zwei Flügelwandungen (7) des Fahrpedales (6) eine Bohrung (11) aufweisen, in welchen die Achse (24) angeordnet ist, so dass die beiden Flügelwandungen (7) an den Bohrungen (11) das Lager (12) als Gleitlager (12) für das Fahrpedal (6) bilden.
Pedalwertgeberanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalwertgeberanordnung (1) einen Federträger (17) umfasst und mit dem Federträger (17) das elastische Element (13) mittelbar auf das Fahrpedal (6) die Rückstellkraft aufbringt.
Pedalwertgeberanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Federträger (17) eine Federträgerbohrung (18) umfasst und mit der Federträgerbohrung (18) der Federträger (17) an der Achse (24) verschwenkbar gelagert ist.
Pedalwertgeberanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Flügelwandung (7) je eine Außenseite (8) als Reibfläche und eine Innenseite (9) aufweist und an der Innenseite (9) an der wenigstens eine Flügelwandung (7) ein Keil (10) ausgebildet ist und der Keil (10) an dem Federträger (17) aufliegt, so dass bei einer Bewegung des Fahrpedales (6) von der Ausgangsstellung in die Endstellung die wenigstens eine Flügelwandung (7) aufgrund der Geometrie des Keiles (10) nach außen bewegbar ist und umgekehrt.
Pedalwertgeberanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Außenseite (8) als Reibfläche der wenigstens einen Flügelwandung (7) und der Wandung (3) des Gehäuses (2) wirkende Druckkraft und damit auch die Reibkraft je größer ist, je weiter das Fahrpedal (6) von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt ist und umgekehrt.
Pedalwertgeberanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalwertgeberanordnung (1) einen Sensor (26) zur Erfassung einer Stellung des Fahrpedales (6) und/oder eine Motoreinheit 19), von welcher auf das Fahrpedal (6) eine Rückstellkraft in Richtung der Ausgangsstellung aufbringbar ist, umfasst.