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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrpedaleinheit für ein Kraftfahrzeug mit einem Grundkörper, an dem ein Fahrpedal in einem Drehgelenk drehbar gelagert aufgenommen ist und das ausgehend von einer Ruhelage durch eine Betätigung in eine Betätigungsrichtung bewegbar ist, wobei im Grundkörper eine Sensoreinheit aufgenommen ist, die mittels eines Abgriffselementes die Stellung des Fahrpedals sensiert, und wobei eine Rückstellfeder vorgesehen ist, mit der das Fahrpedal in die Ausgangslage vorgespannt ist.
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STAND DER TECHNIK
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Die
WO 2011/141459 A1 beschreibt eine gattungsbildende Fahrpedaleinheit für ein Kraftfahrzeug mit einem Grundkörper, an dem ein Fahrpedal über ein Drehgelenk drehbar gelagert aufgenommen ist. Das Fahrpedal ist mit einer Rückstellfeder in eine Ausgangslage vorgespannt, und bedient ein Fahrer des Kraftfahrzeugs das Fahrpedal, so kann zusätzlich zur mit der Rückstellfeder erzeugten im Wesentlichen linear mit der Bewegung des Fahrpedals in Betätigungsrichtung ansteigenden Betätigungskraft eine weitere Betätigungskraft hinzu addiert werden, die mit Bezug auf den Kraftwert und mit Bezug auf den Einsatzpunkt der zusätzlichen Kraft über den Weg in Betätigungsrichtung des Fahrpedals einstellbar ist.
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Die konstruktive Ausführung der Fahrpedaleinheit ist aufwendig und es ist ein Hubmagnet vorgesehen, der den Magnetstößel bei einer Aktivierung gegen eine Anlagefläche drücken muss, um den Kontakt zwischen dem Magnetstößel und der Anlagefläche jedoch dauerhaft zu halten, ist ein zusätzliches Federelement notwendig. Die Anlagefläche ist dabei an einer nockenartigen Kurvenscheibe ausgebildet. Wird der Hubmagnet bestromt und drückt der Stößel gegen die Anlagefläche, so wird die sich ergebende gesamte Betätigungskraft des Fahrpedals abhängig von der Bestromung und dem Zeitpunkt der Aktivierung des Hubmagneten mit einem Kraftsprung charakterisiert.
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Ein derartiger Kraftsprung kann beispielsweise Verwendung finden bei Hybridfahrzeugen, um dem Fahrer des Kraftfahrzeugs eine Information bereitzustellen, wann eine Umschaltung zwischen einem Elektroantrieb und einem Antrieb mittels einer Brennkraftmaschine erfolgt. Dabei werden auch Vibrationen oder bestimmte Pulsfolgen als Kraftinformation angewendet auf das Fahrpedal beschrieben, die über eine entsprechende Ansteuerung des Hubmagneten erzeugt werden können.
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Weitere Nachteile sind bei bekannten Fahrpedaleinheiten jedoch neben dem komplexen Aufbau darin zu sehen, dass lange Stellwege für das Aufbringen eines zusätzlichen Kraftsprungs erforderlich sind und für den Stößel, der mit dem Hubmagneten bewegt werden kann, muss eine Positionserkennung entlang einer Bewegungsachse vorgesehen werden, wodurch sich der Aufbau der Fahrpedaleinheit zusätzlich komplexer gestaltet.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Fahrpedaleinheit für ein Fahrzeug mit einem einfachen Aufbau, mit dem eine Zusatzkraft zur Betätigung des Fahrpedals erzeugt werden kann. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, die Erzeugung der Zusatzkraft mit möglichst einfachen Mitteln zu- und abschalten zu können.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Fahrpedaleinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung sieht zur Lösung der vorgenannten Aufgabe vor, dass am Fahrpedal eine Kraftsprungeinheit mit einem federvorgespannten Anschlagelement angeordnet ist, und dass ein bewegliches Gegenanschlagelement vorgesehen ist, wobei das Gegenanschlagelement in einer Anschlagposition bewegbar ist, in der bei einer Betätigung des Fahrpedals das Anschlagelement gegen das Gegenanschlagelement zur Anlage gelangt und unter Aufbringung einer Zusatzkraft in die Kraftsprungeinheit einfährt, und wobei das Gegenanschlagelement in eine Freigabeposition bewegbar ist, in der bei einer Betätigung des Fahrpedals das Anschlagelement in einem Bewegungsbereich frei bewegbar ist.
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Kern der Erfindung ist eine zu- und abschaltbare Einrichtung eines Kraftsprungs bei der Betätigung eines Fahrpedals, indem ein Gegenanschlagelement auf einfache Weise zwischen einer Anschlagposition und einer Freigabeposition bewegt wird. Wird die zusätzliche Rückstellkraft des Fahrpedals zugeschaltet, so wird das Gegenanschlagelement in die Anschlagposition bewegt, wird die zusätzliche Rückstellkraft wieder abgeschaltet, so ermöglicht die erfindungsgemäße Fahrpedaleinheit, das Gegenanschlagelement in eine Freigabeposition zu bewegen.
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Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass die Zustellkraft für den Anschlag unabhängig von der Kraftsprunghöhe ist, was erreicht wird durch eine unabhängige Zustellung relativ zur senkrecht verlaufenden Stößelbewegung. Dadurch kann für unterschiedliche haptische Signale und Fahrpedalausführungen der gleiche Aktuator mit geringen Stellkräften verwendet werden.
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Ausgenommen eine elektrische Bewegungseinheit zur Erzeugung der Bewegung des Gegenanschlagelementes basiert der Gedanke der Erfindung auf einer rein mechanischen Auslegung der Zuschaltung und Abschaltung der zusätzlichen Rückstellkraft. Das Anschlagelement wird entlang seines Bewegungsbereiches mit der Betätigung des Fahrpedals bewegt, indem das Fahrpedal in Betätigungsrichtung bewegt wird, beispielsweise in Richtung zum Grundkörper über die Verbindung mit dem Drehgelenk. Durch die federvorgespannte Eigenschaft des Anschlagelementes und durch die Anordnung der Kraftsprungeinheit am Fahrpedal wird die zusätzliche Rückstellkraft auf mechanische Weise der Rückstellkraft aufgeschaltet, die durch die Rückstellfeder in an sich bekannter Weise ohnehin vorhanden ist. Eine elektrische Aufschaltung der Kraftsprungeinheit entfällt dabei, da auf einfache mechanische Weise das Gegenanschlagelement in den Bewegungsbereich eingefahren und aus diesem auch wieder herausgefahren werden kann. Befindet sich das Gegenanschlagelement in der Freigabeposition, so verbleibt die Kraftsprungeinheit mit dem federvorgespannten Anschlagelement in einer Ruheanordnung, und erst dann, wenn das Gegenanschlagelement in den Bewegungsbereich des Anschlagelementes eingefahren wird, wird das Anschlagelement durch die federvorgespannte Anordnung in oder an der Kraftsprungeinheit aktiviert und erzeugt die zusätzliche Rückstellkraft.
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Vorteilhafterweise ist das Gegenanschlagelement beweglich im Grundkörper aufgenommen. Wird das Fahrpedal aktiviert und in Betätigungsrichtung gegen den Grundkörper über das Drehgelenk bewegt, so kann die Kraftsprungeinheit wenigstens teilweise in eine entsprechende Öffnung im Grundkörper einfahren. Durch das Einfahren der Kraftsprungeinheit gelangt auch das federvorgespannte Anschlagelement in den Grundkörper hinein und kann in der Anschlagposition mit dem Gegenanschlagelement zusammenwirken.
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Der Kern der Erfindung umfasst auch eine Anordnung der Kraftsprungeinheit im Grundkörper, und zugleich kann das Gegenanschlagelement bewegbar am Fahrpedal angeordnet sein. Die Wirkungsweise und damit der Grundgedanke der Erfindung ist damit auf gleiche Weise erfüllt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Aktuator vorgesehen, mit der das Gegenanschlagelement zwischen der Anschlagposition und der Freigabeposition beweglich ist. Beispielsweise umfasst der Aktuator eine Hubmagnetanordnung, mit der die Bewegung des Gegenanschlagelementes erzeugbar ist. Die Hubmagnetanordnung kann dabei sehr einfach ausgeführt werden, da das Gegenanschlagelement lediglich zwischen der Anschlagposition und der Freigabeposition hin- und hergeschaltet werden muss. Hierfür muss die Hubmagnetanordnung nur noch elektrisch ein- und ausgeschaltet werden und es ist denkbar, dass die Hubmagnetanordnung eine bistabile Ausführung aufweist, sodass ohne Bestromung das Gegenanschlagelement entweder in der Anschlagposition oder in der Freigabeposition eine stabile Anordnung einnimmt. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit einer monostabilen Ausführung der Hubmagnetanordnung, beispielsweise in der Freigabeposition.
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Mit weiterem Vorteil umfasst der Aktuator eine Federeinheit, die zwischen dem Gegenanschlagelement und der Hubmagnetanordnung angeordnet ist. Mittels der Federeinheit wird in der Verbindung zwischen dem Gegenanschlagelement und der Hubmagnetanordnung eine Nachgiebigkeit installiert, die insbesondere dafür dient, eine Verklemmung zwischen dem Anschlagelement und dem Gegenanschlagelement zu vermeiden. Beispielsweise kann ein Zustand eintreten, in dem das Gegenanschlagelement in der Freigabeposition angeordnet ist, und durch eine Aktivierung des Aktuators wird das Gegenanschlagelement in die Anschlagposition überführt, während jedoch bereits das Anschlagelement in den Bewegungsbereich eingefahren ist. Eine derartige nicht bestimmungsgemäße Kollision zwischen dem Anschlagelement und dem Gegenanschlagelement kann ohne die Anordnung der Federeinheit gegebenenfalls zu einer Verklemmung zwischen dem Anschlagelement und dem Gegenanschlagelement führen. Ebenso wird durch die Federeinheit der Fall vermieden, dass das Anschlagelement gegen das Gegenanschlagelement anschlägt, und durch Aktivierung des Aktuators wird das Gegenanschlagelement in die Freigabeposition überführt. Auch für diesen Fall muss eine negative Wechselwirkung zwischen dem Anschlagelement und dem Gegenanschlagelement vermieden werden, wozu die Nachgiebigkeitseigenschaften der Federeinheit dienen.
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Beispielsweise ist das Anschlagelement durch einen Stößel gebildet, welcher in seiner Längsrichtung beweglich ist. Der Stößel kann dabei mit seiner Stirnseite gegen das Gegenanschlagelement zur Anlage gelangen, wenn sich dieses in der Anschlagposition befindet und wenn der Stößel durch eine Betätigung des Fahrpedals in den Bewegungsbereich hineinbewegt wird. Das Anschlagelement kann jedoch alternativ auch in Form eines Hebels, einer Wippe, eines Drehelementes oder dergleichen ausgeführt werden.
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Die Kraftsprungeinheit weist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Gehäuse auf, in oder an dem das Anschlagelement beweglich geführt aufgenommen ist. Das Fahrpedal weist eine Betätigungsseite auf, über die der Fahrer in der Regel mit seinem Fuß das Fahrpedal in Betätigungsrichtung betätigt. Auf der der Betätigungsseite des Fahrpedals gegenüberliegenden und damit hinteren Seite ist die Kraftsprungeinheit angeordnet, wobei das Gehäuse der Kraftsprungeinheit mit dem Fahrpedal auch einteilig und insbesondere materialeinheitlich ausgebildet sein kann.
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Mit weiterem Vorteil umfasst die Kraftsprungeinheit ein Federelement, mit dem das Anschlagelement vorgespannt ist. Das Federelement und ein Teil des Anschlagelementes, insbesondere ein Teil des Stößels, können mit weiterem Vorteil im Gehäuse der Kraftsprungeinheit aufgenommen sein. Damit kann der Stößel über eine Teillänge aus dem Gehäuse der Kraftsprungeinheit herausragen, und gelangt die Stirnseite des Stößels in Kontakt mit dem Gegenanschlagelement, so wird der Stößel entlang seiner Längsrichtung in das Gehäuse des Anschlagelementes unter Kompression des Federelementes hineingedrückt.
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Auf an sich bekannte Weise greift das Abgriffselement die Stellung des Fahrpedals ab, um diese zu sensieren. Gemäß einer vorteilhaften und den Aufbau der Fahrpedaleinheit weiter vereinfachenden Anordnung kann das Abgriffselement mit dem Gehäuse der Kraftsprungeinheit zusammenwirken. Dadurch wird insbesondere bereits ein Übertragungselement zwischen dem Fahrpedal und der Sensoreinheit mit dem Abgriffselement ersetzt, indem die erfindungsgemäße Kraftsprungeinheit hierfür Verwendung findet.
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Schließlich weist die Kraftsprungeinheit gemäß einer noch weiteren Ausführungsform Mittel auf, mit denen ein definierter Kraft-Weg-Verlauf einer Einfahrbewegung des Anschlagelementes in das Gehäuse der Kraftsprungeinheit erzeugt wird. Die Mittel können so ausgeführt sein, dass für den Kraftsprung zusätzlich zur gewöhnlichen Betätigungskraft des Fahrpedals die zusätzliche Rückstellkraft an einem bestimmten Punkt einsetzt und stark ansteigt. Das sprunghafte Ansteigen der Gesamt-Betätigungskraft des Fahrpedals wird bereits dadurch erreicht, dass der Stößel über die Federeinheit im Gehäuse der Kraftsprungeinheit mit einer Ruhekraft vorgespannt ist. Betätigt ein Bediener das Fahrpedal und gelangt der Stößel in Kontakt mit dem Gegenanschlagelement, addiert sich diese hohe Kraft bereits auf die gewöhnliche Betätigungskraft, die erzeugt wird durch die Rückstellfeder. Die Mittel in der Kraftsprungeinheit können jedoch auch derart weitergebildet sein, dass ein anfänglicher Kraftsprung bei noch weiterer Betätigung des Fahrpedals in Betätigungsrichtung wieder abfällt.
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Die Aktivierung des Aktuators kann durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs erfolgen, beispielsweise über die Bedienung eines Steuergerätes im Kraftfahrzeug, und der Aktuator kann zur Verbindung mit einem Steuergerät im Kraftfahrzeug ausgebildet sein. Wünscht der Fahrer des Kraftfahrzeugs eine Information über einen Punkt des Fahrpedals in Betätigungsrichtung, ab dem oder kurz bevor die Zuschaltung einer Brennkraftmaschine erfolgt, so kann der Aktuator aktiviert werden und das Gegenanschlagelement wird in die Anschlagposition überführt. Schaltet der Fahrer den Aktuator wieder aus, da der Fahrer das Aufschalten der zusätzlichen Rückstellkraft nicht wünscht, so wird der Aktuator deaktiviert und das Gegenanschlagelement wird in die Freigabeposition überführt.
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Insbesondere besteht weiterhin die Möglichkeit, einen Sensor vorzusehen, der erfasst, ob das Gegenanschlagelement in der Anschlagposition oder in der Freigabeposition angeordnet ist. Durch die Erfassung der Position des Gegenanschlagelementes ist es möglich, ein die Sicherheit der Anordnung erhöhendes Feedback an das Steuergerät auszugeben. Der Sensor ist vorteilhafterweise im Grundkörper aufgenommen.
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BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 eine schematisierte Seitenansicht einer Fahrpedaleinheit für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der Erfindung, wobei das Fahrpedal in einer Ausgangslage gezeigt ist,
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2 Die Ansicht der Fahrpedaleinheit mit einer Kraftsprungeinheit und einem Gegenanschlagelement, wobei das Gegenanschlagelement in einer Anschlagposition angeordnet ist und mit der Kraftsprungeinheit zusammenwirkt,
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3 die Ansicht gemäß 2, wobei das Gegenanschlagelement in einer Freigabeposition angeordnet ist und nicht mit der Kraftsprungeinheit zusammenwirkt,
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4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fahrpedaleinheit mit einer hängenden Anordnung des Fahrpedals, wobei das Gegenanschlagelement in die Anschlagposition vorgefahren dargestellt ist,
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5 das Ausführungsbeispiel der Fahrpedaleinheit gemäß 4, wobei das Gegenanschlagelement in die Freigabeposition zurückgefahren dargestellt ist,
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6 ein Diagramm, in dem die Pedalkraft über dem Pedalweg in Betätigungsrichtung aufgetragen ist, und wobei der Betätigungskraft ein Kraftsprung aufgeschaltet ist und
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7 ein weiteres Diagramm, in dem die Pedalkraft über dem Pedalweg in Betätigungsrichtung aufgetragen ist, und wobei der Betätigungskraft eine Kraftschwelle aufgeschaltet ist.
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1 zeigt in einer schematisierten Seitenansicht die Fahrpedaleinheit 1 für ein Kraftfahrzeug mit einem Grundkörper 10, an dem ein Fahrpedal 11 in einem Drehgelenk 12 drehbar gelagert aufgenommen ist. Wird das Fahrpedal 11 betätigt, so bewegt sich dieses aus der gezeigten Ausgangslage entlang einer Betätigungsrichtung 13, wobei das Fahrpedal 11 auf den Grundkörper 10 zu bewegt wird. Dabei wird über ein Abgriffselement 15, das hebelartig ausgebildet ist, eine Sensoreinheit 14 auf nicht näher gezeigte Weise aktiviert, und über die Sensoreinheit 14 kann die Stellung des Fahrpedals entlang der Betätigungsrichtung 13 sensiert werden. Damit wird ein Fahrpedalsignal an eine Steuereinheit bereitgestellt, über das in an sich bekannter Weise die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden kann.
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Um das Fahrpedal 11 in Richtung einer Ausgangslage vorzuspannen, die das Fahrpedal 11 dann einnimmt, wenn keine Betätigung des Fahrpedals 11 erfolgt, ist eine Rückstellfeder 16 gezeigt. Die Rückstellfeder 16 erzeugt eine Pedalnormalkraft, die ein Fahrer des Kraftfahrzeugs auf bekannte Weise erfährt, wobei die Pedalnormalkraft eine Rückstellkraft des Fahrpedals 11 gegen die Bewegung in Betätigungsrichtung 13 bewirkt.
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Die Fahrpedaleinheit 1 weist eine am Fahrpedal 11 angeordnete Kraftsprungeinheit 17 auf. Die Kraftsprungeinheit 17 ist rückseitig am Fahrpedal 11 angeordnet, sodass sich die Kraftsprungeinheit 17 auf einer der Betätigungsseite 29 des Fahrpedals 11 gegenüberliegenden Seite befindet. Die Kraftsprungeinheit 17 weist ein Gehäuse 26 auf, und im Gehäuse 26 ist ein Anschlagelement 18 aufgenommen, und das Anschlagelement 18 ist als Stößel 24 ausgeführt, der in einer Längsrichtung 25 überwiegend aus dem Gehäuse 26 herausragt.
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Im Gehäuse 26 der Kraftsprungeinheit 17 ist ein Federelement 27 aufgenommen, das den Stößel 24 in seiner Längsrichtung 25 so vorspannt, dass der Stößel 24 aus dem Gehäuse 26 bis an einen Endpunkt herausgedrückt wird.
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Des Weiteren befindet sich am Gehäuse 26 ein Endanschlagmittel 30, das gegen ein Gummielement 31 am Grundkörper 10 zur Anlage gelangt, wenn das Fahrpedal 11 in eine Volllaststellung betätigt wurde.
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Im Grundkörper 10 ist ein Gegenanschlagelement 19 aufgenommen, und das Gegenanschlagelement 19 kann über einen Aktuator 21, die ausgebildet ist als eine Hubmagnetanordnung 22, zwischen einer Anschlagposition (siehe hierzu 2) und einer Freigabeposition (siehe hierzu 3) hin- und herbewegt werden. Die Bewegungsrichtung 32 zwischen der Anschlagposition und der Freigabeposition ist mit einem Doppelpfeil angedeutet und es ist erkennbar, dass die Bewegungsrichtung 32 senkrecht zur Längsrichtung 25 des Stößels 24 verläuft.
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Der Aktuator 21 umfasst eine Federeinheit 23, die zwischen dem Gegenanschlagelement 19 und der Hubmagnetanordnung 22 angeordnet ist. Mittels der Federeinheit 23 wird in der Verbindung zwischen dem Gegenanschlagelement 19 und der Hubmagnetanordnung 22 eine Nachgiebigkeit erzeugt, die insbesondere dafür dient, eine Verklemmung zwischen dem Anschlagelement 18 und dem Gegenanschlagelement 19 zu vermeiden.
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2 zeigt die Fahrpedaleinheit 1 mit der Kraftsprungeinheit 17 und mit dem Gegenanschlagelement 19, das in einer Anschlagposition I gezeigt ist. Das Fahrpedal 11 ist in der gezeigten Stellung vollständig heruntergedrückt und die Kraftsprungeinheit 17 taucht mit dem Stößel 24 in den Grundkörper 10 ein. Durch die Anordnung des Gegenanschlagelementes 19 im Bewegungsbereich 20 des Stößels 24 gelangt die Stirnseite 24a des Stößels 24 in Anlage gegen das Gegenanschlagelement 19 und wird bei weiterer Betätigung des Fahrpedals 11 in Betätigungsrichtung 13 in das Gehäuse 26 der Kraftsprungeinheit 17 hineingedrückt. Durch die Kompression des Federelementes 27 (siehe hierzu 1) addiert sich die Federkraft des Federelementes 27 zur Federkraft der Rückstellfeder 16, sodass der Fahrer bei Betätigung des Fahrpedals 11 einen Kraftsprung wahrnimmt. Der Beginn des Kraftsprungs erfolgt dabei in dem Moment, in dem die Stirnseite 24a des Stößels 16 gegen das Gegenanschlagelement 19 anstößt. Da der Stößel 24 im Gehäuse 26 der Kraftsprungeinheit 17 vorgespannt ist, erfolgt ein spontaner Anstieg der Betätigungskraft des Fahrpedals 11, da sich eine zusätzliche Rückstellkraft auf die erzeugte Rückstellkraft durch die Rückstellfeder 16 aufaddiert.
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Das Abgriffselement 15 ist so gestaltet, dass dieses mit einer Endseite gegen die Vorderseite des Gehäuses 26 der Kraftsprungeinheit 17 anliegt. Dadurch wird das Abgriffselement 15 aktiviert, sodass zugleich mit der Sensoreinheit 14 die Fahrpedalstellung sensiert werden kann. Die gezeigte Volllaststellung ergibt sich, indem das Endanschlagmittel 30 gegen das Gummielement 31 zur Anlage gelangt. Ein weiteres Betätigen des Fahrpedals 11 in Betätigungsrichtung 13 ist damit nicht möglich.
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3 zeigt die Fahrpedaleinheit 1 gemäß 2 mit dem Gegenanschlagelement 19, das sich in einer Freigabeposition II befindet. Dadurch befindet sich das Gegenanschlagelement 19 nicht im Bewegungsbereich 20 des Stößels 24, und der Stößel 24 bleibt in einer aus dem Gehäuse 26 der Kraftsprungeinheit 17 ausgefahrenen Stellung. Folglich addiert sich auch keine zusätzliche Rückstellkraft auf die durch die Rückstellfeder 16 auf bekannte Weise erzeugte Rückstellkraft des Fahrpedals 11 entgegen der Betätigungsrichtung 13.
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Die 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fahrpedaleinheit 1 für ein Kraftfahrzeug mit einem Grundkörper 10, an dem ein Fahrpedal 11 in einem Drehgelenk 12 hängend gelagert ist. Wird das Fahrpedal 11 betätigt, so bewegt sich dieses aus einer Ausgangslage entlang einer Betätigungsrichtung 13 in die gezeigte Vollastlage, wobei das Fahrpedal 11 unter dem Grundkörper 10 aufgrund der hängenden Anordnung verschwenkt. Dabei wird eine Sensoreinheit 14 auf nicht näher gezeigte Weise aktiviert, und über die Sensoreinheit 14 kann die Stellung des Fahrpedals 11 entlang der Betätigungsrichtung 13 sensiert werden.
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Um das Fahrpedal 11 in Richtung einer Ausgangslage vorzuspannen, die das Fahrpedal 11 dann einnimmt, wenn keine Betätigung des Fahrpedals 11 erfolgt, ist eine Rückstellfeder 16 gezeigt. Die Rückstellfeder 16 erzeugt eine Pedalnormalkraft, die ein Fahrer des Kraftfahrzeugs auf bekannte Weise erfährt, wobei die Pedalnormalkraft eine Rückstellkraft des Fahrpedals 11 gegen die Bewegung in Betätigungsrichtung 13 bewirkt.
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Die Fahrpedaleinheit 1 weist eine am Fahrpedal 11 angeordnete Kraftsprungeinheit 17 auf. Die Kraftsprungeinheit 17 ist rückseitig bzw. oberseitig zur Betätigungsseite 29 am Fahrpedal 11 angeordnet, und diese weist ein Gehäuse 26 auf, in dem ein Anschlagelement 18 aufgenommen ist, das in einer aus dem Gehäuse 26 hervorspringenden Weise mit einem Federelement 27 vorgespannt ist.
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Im Grundkörper 10 ist ein Gegenanschlagelement 19 beweglich aufgenommen, und das Gegenanschlagelement 19 kann über den Aktuator 21, der ausgebildet ist als eine Hubmagnetanordnung 22, zwischen einer Anschlagposition I, dargestellt in 4, und einer Freigabeposition II, dargestellt in 5, hin- und her bewegt werden.
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Der Aktuator 21 umfasst eine Federeinheit 23, die zwischen dem Gegenanschlagelement 19 und der Hubmagnetanordnung 22 angeordnet ist. Mittels der Federeinheit 23 wird in der Verbindung zwischen dem Gegenanschlagelement 19 und der Hubmagnetanordnung 22 eine Nachgiebigkeit erzeugt, die insbesondere dafür dient, eine Verklemmung zwischen dem Anschlagelement 18 und dem Gegenanschlagelement 19 zu vermeiden.
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In 4 befindet sich das Gegenanschlagelement 19 in der gezeigten Anschlagposition, und bei betätigtem Fahrpedal 11 geplant das Anschlagelement 18 zur Anlage an das Gegenanschlagelement 19.
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In 5 befindet sich das Gegenanschlagelement 19 in der Freigabeposition II, und bei betätigtem Fahrpedal 11 geplant das Anschlagelement 18 nicht zur Anlage an das Gegenanschlagelement 19, da dieses aus dem Bewegungsbereich 20 herausgeführt ist.
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6 zeigt ein Diagramm, mit dem eine Pedalkraft P über einen Pedalweg s aufgetragen ist. Die gezeigte Pedalnormalkraft PN weist einen im Wesentlichen linearen Verlauf auf, wobei ein paralleler Verlauf für einen Weg in Betätigungsrichtung 13 und gegen die Betätigungsrichtung 13 hystereseartig entsteht.
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In einem gezeigten Zuschaltpunkt 33 addiert sich die zusätzliche Rückstellkraft F auf die Pedalnormalkraft PN auf, sodass ein sprunghafter Anstieg der Pedalkraft für den Fahrer des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar ist.
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7 zeigt schließlich ein Diagramm mit der Pedalkraft P über dem Pedalweg s, wobei die zusätzliche Rückstellkraft F als Kraftschwelle gezeigt ist, die beginnend im Zuschaltpunkt 33 sprunghaft ansteigt und dann mit zunehmendem Pedalweg nach dem einsetzenden Kraftpunkt langsam wieder abklingt. Ein derartiger Verlauf der zusätzlichen Rückstellkraft F ergibt sich durch Mittel 28, die in der Kraftsprungeinheit 17 vorhanden sein können. Die gezeigte Pedalnormalkraft PN weist, wie bereits in Zusammenhang mit 4 beschrieben, einen im Wesentlichen linearen Verlauf auf, wobei ein paralleler Verlauf für einen Weg in Betätigungsrichtung 13 und gegen die Betätigungsrichtung 13 hystereseartig entsteht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrpedaleinheit
- 10
- Grundkörper
- 11
- Fahrpedal
- 12
- Drehgelenk
- 13
- Betätigungsrichtung
- 14
- Sensoreinheit
- 15
- Abgriffselement
- 16
- Rückstellfeder
- 17
- Kraftsprungeinheit
- 18
- Anschlagelement
- 19
- Gegenanschlagelement
- 20
- Bewegungsbereich
- 21
- Aktuator
- 22
- Hubmagnetanordnung
- 23
- Federeinheit
- 24
- Stößel
- 24a
- Stirnseite
- 25
- Längsrichtung
- 26
- Gehäuse
- 27
- Federelement
- 28
- Mittel
- 29
- Betätigungsseite
- 30
- Endanschlagmittel
- 31
- Gummielement
- 32
- Bewegungsrichtung
- 33
- Zuschaltpunkt
- I
- Anschlagposition
- II
- Freigabeposition
- P
- Pedalkraft
- PN
- Pedalnormalkraft
- PZR
- Zusätzliche Rückstellkraft
- s
- Pedalweg
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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