DE102018108274B3

DE102018108274B3 - Pedalkonsole für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Pedalkonsole

Info

Publication number: DE102018108274B3
Application number: DE102018108274.6A
Authority: DE
Inventors: Volker Sieber
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2018-04-09
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2038-04-10

Abstract

Pedalkonsole (21) für ein Kraftfahrzeug (15), die dazu eingerichtet ist, wahlweise eine von wenigstens drei Positionen (11, 12, 13) bezüglich des Kraftfahrzeuges (15) einzunehmen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- die Positionen (11, 12, 13) sind voreingestellt und
- die Pedalkonsole (21) ist dazu eingerichtet, durch einen Rahmen mit einem Sitzgestell (27) verbunden zu werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pedalkonsole für ein Kraftfahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
In der Fahrzeugantriebstechnik wird als Gaspedal, fachsprachlich auch Fahrfußhebel oder Fahrpedal, dasjenige Steuerungselement eines Kraftfahrzeuges bezeichnet, mit dem die Motorleistung geregelt werden kann. Es befindet sich im Fußraum des Fahrersitzbereichs und wird in der Regel mit dem rechten Fuß betätigt.
Der Stand der Technik umfasst im Wesentlichen zwei Bauformen von Pedalen. Das meist hohe und schmale sogenannte stehende Pedal ist am Wagenboden mit einem Scharnier befestigt. Das dazugehörige Gestänge kann entweder nach unten in den Wagenboden (Heckmotor) oder nach vorn oben (durch die Spritzwand) in den Motorraum führen. Das kleinere sogenannte hängende Pedal ist an einem Hebel befestigt, der immer von vorne oben in den Fußraum reicht und seinen Drehpunkt oben hat. Im Pkw-Bereich werden meist hängende Pedale verwendet; vor allem bei Sportwagen sind jedoch auch stehende Pedale verbreitet.
Aus DE 10 2011 121 924 A1 , DE 199 52 228 A1 und DE 198 51 468 A1 ist jeweils eine Pedalkonsole für ein Kraftfahrzeug bekannt, die dazu eingerichtet ist, wahlweise eine von wenigstens drei Positionen bezüglich des Kraftfahrzeuges einzunehmen.
Aus DE 10 2015 119 185 A1 ist es in Verbindung mit der Deaktivierung des Lenkrads im autonomen Fahrbetrieb bekannt, dass die Fahrpedale eingezogen werden können.
KR 10 2014 0046 282 A schlägt vor, nicht benötigte Pedale wegzuklappen.
Aus KR 10 2017 0000 013 A ist es bekannt, über bzw. vor den Pedalen eine Abdeckeinrichtung anzuordnen, welche ein versehentliches Betätigen der Pedale verhindert.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt eine Pedalkonsole für ein Kraftfahrzeug und ein entsprechendes Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
Die vorgeschlagenen Vorrichtungen fußen auf der Erkenntnis, dass die fortschreitende Automatisierung der Fahrfunktionen erweiterte und neue Anforderungen an das Fahrzeuginterieur stellt. Dabei sind neue Anwendungsfälle (use cases) zu berücksichtigen, die neben dem Fahren auch das Arbeiten und Entspannen des Fahrers vorsehen.
Ein Vorzug der erfindungsgemäßen Lösung liegt dementsprechend in der Berücksichtigung von Sitzpositionen für Körperhaltungen in allen genannten Anwendungsfällen. Die nachfolgend beschriebene Pedalkonsole wird ferner den besonderen Bauraumanforderungen (packaging) auch viersitziger Fahrzeuge gerecht und trägt den ergonomischen Erfordernissen aller relevanten Körpergrößen Rechnung. Umsetzbar ist zudem eine Integration von Lösungsansätzen für erweiterte Sicherheitsanforderungen.
Der beschriebene Sitz erlaubt schließlich die Positionierung von Kopf und Schultern hinsichtlich erweiterter Akustikanforderungen sowie die Bereitstellung aller marktüblichen Funktionen am Fahrerplatz und sämtlichen Beifahrerplätzen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

1 zeigt den Fahrer eines Kraftfahrzeuges in einer typischen Lenkhaltung.
2 zeigt den Fahrer in einer Arbeitshaltung.
3 zeigt den Fahrer in einer Entspannungshaltung.
4 zeigt den Fahrer samt Sitz in drei modellabhängigen Lenkhaltungen.
5 zeigt den Fahrer samt Sitz in zwei modellabhängigen Lenkhaltungen.
6 zeigt den Fahrer samt Sitz in Lenk-, Arbeits- und Entspannungshaltung.
7 zeigt verschiedene Einstellmöglichkeiten für Sitz, Lenkrad und Pedalerie.
8 zeigt den gesamten Fahrerplatz eines ersten Fahrzeugmodells in Lenkposition.
9 zeigt den Fahrerplatz in Arbeitsposition.
10 zeigt den Fahrerplatz in Entspannungsposition.
11 zeigt den Fahrerplatz eines zweiten Fahrzeugmodells in Lenkposition.
12 zeigt den Fahrerplatz in Arbeitsposition.
13 zeigt den Fahrerplatz in Entspannungsposition.
14 zeigt die in Fahrtrichtung linke Seitenansicht des Rohbaus eines viertürigen Sportwagens mit Fahrer in Arbeitshaltung.
15 zeigt den Rohbau mit Fahrer in Arbeitshaltung.
16 zeigt den Rohbau mit Fahrer in Entspannungshaltung.
17 zeigt den Sitz in einer perspektivischen Ansicht ohne Fahrer.
18 zeigt das Pedalkonsolen-Lenkmodul-System des ersten Fahrzeugmodells in Lenkposition.
19 zeigt das System in Arbeitsposition.
20 zeigt das System in Entspannungsposition.
21 zeigt das Pedalkonsolen-Lenkmodul-System des zweiten Fahrzeugmodells in Lenkposition.
22 zeigt das System in Arbeitsposition.
23 zeigt das System in Entspannungsposition.

Ausführungsformen der Erfindung
Die 1 bis 3 illustrieren in ihrer Zusammenschau die ergonomische Funktionsweise eines Sitzes (10, 17, 18, 20), der durch einfaches Schwenken der Sitzpolster in Fahrtrichtung wahlweise eine für den Fahrzeuginsassen optimale Lenkposition (11 - 1), Arbeitsposition (12 - 2) oder Entspannungsposition (13 - 3) einzunehmen vermag. Körperpositionen aller Körpergrößen und Körperhaltungen möglicher Fahrzeuginsassen sind hierbei - auch hinsichtlich erweiterter Akustikanforderungen - im Schulterbereich (14) referenziert, wie die in der Schulterposition (14) übereinstimmenden Stellungen gemäß 4, 5 und 6 veranschaulichen.
Wie vor allem 7 erkennen lässt, ist der Sitz (10, 16-20) hierzu an der Rückenlehne (10) schwenkbar gelagert und - vorliegend mittels eines Rahmens (16), der Sitzgestell und Pedalkonsole zu einem gemeinsamen Modul verbindet - am Rohbau angebunden. Eine Höhenanpassung erfolgt dabei durch die Verstellung der Polster von Gesäß (17) und Schenkeln (18) in Z-Richtung des Fahrzeugkoordinatensystems, eine Komfortanpassung hingegen durch die neigbare Lagerung der Polster an Gesäß (17), Schenkeln (18), Lordose (19) und Kopf (20). Die auch längsverstellbaren Polster für Gesäß (17), Schenkel (18) und Lordose (19), eine in X-Richtung des Fahrzeugkoordinatensystems verstellbare Fußkonsole sowie ein in derselben Richtung verstellbares Lenkrad (24) schließlich gestatten eine Anpassung an die Größe des Fahrzeuginsassen.
Die 8 bis 13 verdeutlichen anhand zweier Fahrzeugmodelle in Lenkposition (11), Arbeitsposition (12) und Entspannungsposition (13) die variable Raumnutzung, welche durch die erfindungsgemäßen Merkmale der Pedalkonsole (21) ermöglicht wird. Beim Übergang von der Lenkposition (11 - 8 bzw. 11) in die Arbeits- (12 - 9 bzw. 12) oder Entspannungsposition (13 - 10 bzw. 13) wird die Pedalerie (22) hierzu mit der Konsole verschoben und um die Y-Achse eingeklappt; während das Lenkmodul (25) schwenkt und einfährt. Die Füße (23) des Fahrzeuginsassen können somit entspannt auf der Konsole abgelegt werden.
Die Vorteile dieser Eigenschaften im Gesamtsystem lassen sich für Lenkposition (11), Arbeitsposition (12) und Entspannungsposition (13) den 14, 15 bzw. 16 entnehmen. Diese Zeichnungen machen deutlich, wie das Schwenken der Sitzanlage nach vorn und oben ohne „Abtauchen“ des liegenden Fahrzeuginsassen unter die Bordkante möglich ist. Hierbei ergibt sich keine nennenswerte Einschränkung der Platzverhältnisse im Fond; vielmehr sind bis zu vier erfindungsgemäße Einheiten in einem gehobenen Ausstattungspaket integrierbar.
Zugleich bewahrt der beschriebene Ansatz bei minimaler Positionen-Varianz von Kopf, Schultern (14) und Rücken eine größtmögliche Konstanz der Greifräume, für visuelle Funktionen und andere Merkmale und schafft einen optimierten Bereich zur Auslegung von Akustikeigenschaften des Fahrzeuges. Massageelemente lassen sich zudem für jede Körpergröße ideal positionieren.
Weitere Eigenschaften des Sitzes (10, 16-20, 30) seien nunmehr anhand der 17 erläutert. Insbesondere die stufenlose Verstellmöglichkeit der die Sitzfläche bildenden Sitzpolster (26) für Kopf, Rücken, Lordose, Becken und Oberschenkel mit hohen Freiheitsgraden eröffnet eine große Bandbreite von Fixierungs-, Stabilisierungs- und Komfort-Sitzstellungen, die für alle Körpergrößen auch eine Anpassung an bzw. den Ausgleich etwaiger Haltungsschäden gestatten.
Vorzüge bietet auch die Entkoppelung der über ein Sitzgestell (27) relativ zur Rückenlehne (10) positionierbaren Sitzelemente von den Rückhaltesystemen. Das Sitzgestell (27) gewährleistet auf diese Weise eine Stabilisierung des Fahrzeuginsassen, während der Rahmen (16) diesen nach dem Wirkprinzip eines Exoskelettes sichert und die Lehne für eine ortsfeste Anbindung an die Fahrzeug-Struktur bürgt. Möglich ist. auch ein Sichern des Beckenbereiches des Fahrzeuginsassen im Falle einer unerwarteten Kollision; weitere Rückhaltesysteme mögen direkt oder über den Rahmen (16) an den Rohbau angebunden sein. Das erfindungsgemäße Konzept erlaubt so die Ausbildung neuer Lastpfade in der Gesamtstruktur des Fahrzeuges.
Die verbleibenden 18 bis 20 und 21 bis 23 verdeutlichen anhand der zwei Fahrzeugmodelle die Eigenschaften des Pedalkonsolen-Lenkmodul-Systems (29) in der Lenkposition (11 - 18 bzw. 21), Arbeitsposition (12 - 19 bzw. 22) sowie Entspannungsposition (13 - 20 bzw. 23). Das stufenlose Verfahren oder Einziehen des Lenkmodules (25) nach vorn und unten verbessert die Ergonomie der Greif- und Sichträume, während der erfindungsgemäß maximierte Freiraum für Ein- und Ausstieg den Komfort des Fahrzeuginsassen erhöht.
Auch das stufenlose Verfahren der Pedalkonsole (21) - verbunden mit einem Einziehen der Pedalerie (22) aus ihrer in den 18 und 21 ausgefahrenen Stellung - verbessert die Ergonomie im Hinblick auf unterschiedliche Beinlängen und Anwendungsfälle. Zudem erweist sich die somit zur Abstützung der Beine einsetzbare Pedalkonsole (21), etwa im Vergleich zu fest mit dem Sitz (10, 16-20, 30) integrierten Wadenpolstern, als höchst flexibel.
Schließlich eröffnen die beschriebenen Eigenschaften des Pedalkonsolen-Lenkmodul-Systems (29) in ihrer Gesamtheit zahlreiche konstruktive Möglichkeiten zur Abstimmung der Zugriffszeiten bei bedingter, hoher oder voller Automation gemäß SAE J3016.

Claims

Pedalkonsole (21) für ein Kraftfahrzeug (15), die dazu eingerichtet ist, wahlweise eine von wenigstens drei Positionen (11, 12, 13) bezüglich des Kraftfahrzeuges (15) einzunehmen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - die Positionen (11, 12, 13) sind voreingestellt und - die Pedalkonsole (21) ist dazu eingerichtet, durch einen Rahmen mit einem Sitzgestell (27) verbunden zu werden.
Pedalkonsole (21) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Positionen (11, 12, 13) umfassen eine Lenkposition (11).
Pedalkonsole (21) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Positionen (11, 12, 13) umfassen eine Arbeitsposition (12).
Pedalkonsole (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Positionen (11, 12, 13) umfassen eine Entspannungsposition (13).
Pedalkonsole (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Pedalkonsole (21) weist eine Pedalerie (22) auf und - die Pedalkonsole (21) ist derart eingerichtet, dass die Pedalkonsole (21) und Pedalerie (22) gemeinsam verschiebbar sind.
Pedalkonsole (21) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Pedalerie (22) ist dazu eingerichtet, um eine Nickachse des Kraftfahrzeuges (15) einzuklappen, wenn die Pedalkonsole (21) und Pedalerie (22) in einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges (15) verschoben werden.
Pedalkonsole (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Pedalkonsole (21) ist stufenlos verschiebbar.
Pedalkonsole (21) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Pedalkonsole (21) ist dazu eingerichtet, zumindest in der Entspannungsposition (13) als Beinauflage zu dienen.
Kraftfahrzeug (15) mit einer Pedalkonsole (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.