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Die vorliegende Erfindung betrifft einen in einem Fußraum eines Kraftfahrzeuginnenraums angeordneten Pedalträger, der einen Pedalarm eines Fußbedienpedals zum Fahrer hin oder von diesem weg bewegen kann, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
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Im Falle der Verwendung von bestimmten Assistenzfunktionen im Fahrzeug, insbesondere beim vollautonomen Fahren, ist es vorteilhaft, Bedienpedale vom Fahrer wegzubewegen, wenn diese zur Fahrzeugführung nicht benötigt werden. Dadurch gewinnt der Fahrer zusätzlichen Fußraum.
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Es sind bereits verstellbare Fußhebelwerke bekannt, mit denen Pedalpositionen für unterschiedliche Körpermaße von Fahrern eingestellt werden können. Insbesondere zur Verringerung des Verletzungsrisikos und aus Gründen der Fahrsicherheit und des Fahrkomforts sind verstellbare Pedalträger für Kraftfahrzeuge bekannt geworden. Heute noch allgemein üblicher Stand der Technik sind relativ schmale, fest eingebaute und somit nicht verstellbare Fußauflagen, insbesondere für den linken Fuß des Fahrzeug-Fahrers, wobei rechts neben dieser Fußauflage das sog. Fußhebelwerk, d.h. mehrere Pedale, wie Bremspedal, Gaspedal und ggf. Kupplungspedal im fahrerseitigen Fußraum eines Kraftfahrzeugs verbaut sind.
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Die
DE 103 32 154 B4 beschreibt ein verstellbares Fußhebelwerk für Kraftfahrzeuge, das ein schwenkbar gelagertes Anschlussteil umfasst, welches als Bremspedal ausgebildet ist und mittels eines Verstellmechanismus linear verschiebbar ist. Zum Verstellmechanismus gehören eine karosserieseitig ortsfest und drehbar gelagerte Spindel, eine Antriebseinheit, beispielsweise ein Elektromotor, sowie eine entlang der Spindel verschiebbare Spindelmutter. Das Anschlussteil ist mittels eines Übertragungsgliedes und eines sich daran anschließenden Übertragungselementes mit einer Übertragungseinheit gekoppelt. Die Übertragungseinheit gibt die auf das Anschlussteil einwirkenden Betätigungskräfte an den Verbraucher, also die Bremsen weiter. Das Übertragungsglied ist als ein Parallelogrammgestänge ausgebildet, wobei das Anschlussteil ein Gestängeteil dieses Parallelogrammgestänges bildet. Das Anschlussteil ist hier mit dem Gestängeteil einstückig ausgeführt. Die Schwenkachse des Anschlussteils ist dabei identisch mit der Gelenkachse eines ersten Gelenkpunktes des Parallelogrammgestänges und gleichzeitig an der Spindelmutter angeordnet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verstellbare Bedienpedalanordnung mit geringem Bauraumbedarf aufzuzeigen, bei der die auf dem Pedalträger angeordneten Pedale auf einfache Weise zwischen zwei Positionen verstellbar sind, einer ersten Position des autonomen Fahrens des Kraftfahrzeugs und einer zweiten Position eines fahrergesteuerten Bedienmodus. Dadurch sind zum Beispiel ein Gaspedal, ein Bremspedal, und ein Kupplungspedal an einem oder mehreren Pedalträgern gehalten.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die abhängigen Ansprüche.
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Nach der Erfindung ist ein Pedalträger, mit einer Einrichtung zur Verstellung wenigstens eines Bedienpedals eines Kraftfahrzeugs, durch die ein Pedalarm mit einer Pedalplatte durch Verschieben dessen Bedienpedal-Drehachse mittels eines Antriebs in Fahrzeuglängsrichtung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Bedienpedal zwischen Bedienpedal-Drehachse und Pedalplatte letztendlich über seinen Pedalarm gelenkig an einem Übertragungselement abstützt.
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Wenn die Bedienpedalachse zum Beispiel als Spindelmutter mittels einer dazugehörigen Gewindespindel in Längsrichtung des Fahrzeugs verstellbar ist und sich somit auf der zu einer Längsachse des Fahrzeugs parallel verlaufenden Gewindespindel vor und zurück bewegen kann, verändert sich durch diese Bewegung die Kinematik des Bedienpedals so, dass die Pedalplatte zu dessen Betätigung sich in den hinteren Bereich des Fußraums bewegt, so dass sie nicht mehr betätigt werden kann. Die feste Verbindung zwischen Bedienpedal und Übertragungselement, bzw. Druckstange beim Bremspedal, dient wenn die Bedienpedalachse über die Spindelmutter mittels der Gewindespindel gegen eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs verschoben wird und wenn sich das Bedienpedal zwischen Bedienpedal-Drehachse und Pedalplatte letztendlich über seinen Pedalarm gelenkig am Übertragungselement abstützt, hierbei als Lagerung und soll nicht aufgelöst werden. Ein Abstützlagersitz, der das Übertragungselement am Pedalarm wenigstens um eine Fahrzeugquerachse beweglich abstützt oder der mittels eines Kugelgelenks eine dreidimensional bewegliche Verbindung zum Übertragungselement bildet, ermöglicht vorteilhafterweise eine Bewegungsrichtungsumkehr zwischen einem oberen und einem unteren Pedalarmteil, getrennt durch den Abstützlagersitz. Wird die Bedienpedal-Drehachse verstellt, bewegen sich die Pedalarmteile in Fahrzeuglängsrichtung in entgegengesetzte Richtungen.
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Vorteilhaft ist, dass im vollautomatisierten Modus die Pedale durch eine elektrische Aktuatoreinheit weggeschwenkt und für den Selbstfahrmodus die Pedale wieder in eine Bedienposition bewegt werden können. Ein solcher in einem Fußraum eines Kraftfahrzeuginnenraums angeordneter Pedalträger mit verstellbarem Bedienpedal hat den Vorteil eines sehr geringen Bauraumbedarfs, dadurch bleibt mehr Platz im Bereich Fahrerfußraum frei, was zu einer freizügigen Bewegungsmöglichkeit für den Fahrer beim vollautonomen Fahren beiträgt. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass wenn die Bedienpedale während des vollautonomen Fahrens der Fahrerbedienung entzogen sind, deren versehentliche Betätigung ausgeschlossen ist. Außerdem ist auf den ersten Blick für den Fahrer erkennbar, dass autonomes Fahren stattfindet.
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Bei bevorzugten Ausführungen der Erfindung ist der Pedalträger dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement ein Kraft- und/oder Wegübertragungselement ist, das bei einer Pedalbetätigung über die Pedalplatte eine Fahrfunktion des Kraftfahrzeugs steuert. So kann das Übertragungselement vorteilhafterweise, zum Beispiel bei einem Bremspedal, gleichzeitig auch eine Betätigungseinheit für ein Bremsgerät sein, manchmal wird diese auch als Druckstange bezeichnet.
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Außerdem kann die Bedienpedal-Drehachse durch einen bevorzugten Antrieb, ausgebildet als mittels Elektromotor angetriebenem Spindeltrieb, in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar sein.
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Um das Übertragungselement in jedem Fall spannungsfrei zu stellen, ist es von Vorteil, wenn wenigstens die Bedienpedal-Drehachse in Fahrzeughochrichtung verschiebbar am Pedalträger angebracht ist. Zusätzlich kann vorgesehen werden, dass weitere Elemente der Einrichtung zur Verstellung des Bedienpedals, wie Spindelmutter, Gewindespindel und/oder Elektromotor mit Bauteil zur Kraftübertragung auf die Gewindespindel in Fahrzeughochrichtung verschiebbar am Pedalträger angebracht sind.
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Um jedes in einem Fußraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Bedienpedal verstellbar zu machen kann entweder jede Gewindespindel jedes Bedienpedals durch einen gemeinsamen Antrieb oder aber vorteilhafterweise jedes in einem Fußraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Bedienpedal dort mit einem Pedalträger mit einem separat ausgebildeten Antrieb ausgestattet sein.
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Außerdem kann für die Übertragungseinrichtung jedes Bedienpedals, wo notwendig, das heißt, vor allem bei welchem eine Gefahr der Betätigung einer Fahrfunktion durch den Verstellvorgang besteht, eine Blockiereinrichtung vorgesehen werden, die eine Bewegung des Übertragungselements in Fahrzeuglängsrichtung dann blockiert, wenn der Antrieb zur Verstellung des jeweiligen Bedienpedals betätigt wird. Das Übertragungselement ist dadurch in beiden Verstellpositionen, autonomes und durch den Fahrer bedientes Fahren, in der gleichen Lage und ändert die Fahrfunktion nicht, zum Beispiel im Falle eines Bremspedals durch eine Betätigung des Bremsgeräts.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschreibt die nachfolgende Beschreibung mit der zugehörigen Zeichnung. Die einzige Figur zeigt einen schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Pedalträger mit einem Bedienpedal eines Kraftfahrzeugs in einer Seitenansicht.
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In einem Fahrer-Fußraum eines Kraftfahrzeugs sind, sowohl in einer Position zur Bedienung durch einen Fahrer, als auch mittels einer Einrichtung zur Pedalverstellung, zum Fahrer hin oder von diesem weg bewegbar, so viele, wenigstens um eine, im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufende, Bedienpedal-Drehachse 4 verstellbare Bedienpedale 10, jedes in einem Pedalträger 6, angeordnet, wie zum Betrieb des Kraftfahrzeugs nötig sind. Jedes Bedienpedal 10 besteht aus einem über die Drehachse 4 im Pedalträger 6 aufgehängten Pedalarm 5, an dem unten eine Pedalplatte 11 zur Fußbetätigung angebracht ist. Pedalplatte 11 und Pedalarm 5 sind in der Figur in einer Bedienposition für den Fahrer gezeichnet. Ein erster Pfeil 18 zeigt eine Bewegungsrichtung des Pedalarms 5, wenn dieser aus dem Fußbereich der Fahrerbedienung weggeschwenkt wird in die nicht gezeichnete ausgelenkte Position für autonomes Fahren ohne Fahrerbedienung. In dieser Position befindet sich die Pedalplatte 11 nahe an einer Fahrzeugstirnwand 9.
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Die Einrichtung zur Pedalverstellung ist an jedem Pedalträger 6 angebracht und besteht aus einem am Pedalträger 6 befestigten Elektromotor 1, der über ein Bauteil zur Kraftübertragung, zum Beispiel über einen Antriebsriemen 2 oder über ein nicht gezeichnetes Zahnradgetriebe, eine Gewindespindel 3 antreibt, die rechtwinklig zur Drehachse 4 des Pedalarms 5 verläuft, der mit dieser kraftübertragend über seine Drehachse 4 verbunden ist. Die Gewindespindel 3 erstreckt sich dazu durch die Drehachse 4 hindurch, die zusätzlich als Spindelmutter ausgebildet und so durch das Verdrehen der Gewindespindel 3 auf dieser hin- und hergeschoben werden kann, was durch einen zweiten Pfeil 17 bildlich dargestellt ist.
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Über eine, nicht sichtbare, durch einen dritten Pfeil 19 symbolisch dargestellte, in Fahrzeughochrichtung, Doppelpfeil 16, beweglich aufgehängte Kulissenführung ist die Bedienpedal-Drehachse 4 an der Fahrzeugstirnwand 9 oder an dem Pedalträger 6 angebracht. Es können, je nach Ausführung der Einrichtung zur Pedalverstellung, auch weitere Elemente, wie Spindelmutter, Gewindespindel 3 und/oder Elektromotor 1 mit Bauteil zur Kraftübertragung 2, in Fahrzeughochrichtung, Doppelpfeil 16, verschiebbar an der Fahrzeugstirnwand 9 oder an dem Pedalträger 6 angebracht sein.
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Der Elektromotor 1 treibt so letztlich die Gewindespindel 3 an, deren Drehen die Drehachse 4 über die Spindelmutter zum Beispiel in Richtung des zweiten Pfeiles 17 verschiebt und damit die Pedalplatte 11 an dem Pedalarm 5 um dessen Drehlager 12 an einem pedalarmseitigen Ende eines Übertragungselements 20 für Kraft- und/oder Wegübertragung, das bei einer Pedalbetätigung über die Pedalplatte 11 eine Fahrfunktion des Kraftfahrzeugs steuert, hier als Druckstange zur Betätigung eines nicht gezeichneten Bremsgeräts ausgebildet, von einer gezeichneten ersten Endposition des Bedienpedals 10, für einen fahrergesteuerten Bedienmodus, in eine nicht gezeichnete zweite Endposition für autonomes Fahren des Kraftfahrzeugs, wie durch den ersten Pfeil 18 symbolisch dargestellt. Bei anderer Drehrichtung der Gewindespindel 3 in entgegengesetzter Richtung.
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So bewirkt der Antrieb durch den jeweiligen Elektromotor 1 ein Verstellen des jeweiligen Bedienpedals 10 zwischen den vorgenannten Positionen, zum Fahrer bzw. zu den Beinen des Fahrers hin oder vom Fahrer bzw. von dessen Beinen weg, durch Drehen des Pedalarms 5 um das pedalseitige Ende des Übertragungselements 20, ausgebildet als Gelenkkugel 21 zur beweglichen Abstützung des Pedalarms 5 mittels eines Kugelkopfkäfigs 12 mit Lagerfunktion 7, angedeutet dargestellt mittels eines vierten Pfeils 22.
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Im Falle eines Bremspedals, wie gezeichnet, ist die Druckstange in beiden Endpositionen der Pedalverstellung, für autonomes Fahren und für fahrerbedientes Fahren, in der gleichen Lage und betätigt die Bremsanlage nicht. Zusätzlich kann die Druckstange, oder auch für andere Bedienpedale, das Übertragungselement 20, aber auch mittels eines Axiallagers in der Fahrzeugstirnwand 9 gelagert sein.
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Um jedes in einem Fußraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Bedienpedal 10 verstellbar zu machen kann entweder jede Gewindespindel 3 jedes Bedienpedals 10 durch einen gemeinsamen Antrieb oder aber vorteilhafterweise jedes in einem Fußraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Bedienpedal 10 dort mit einem Pedalträger 6 mit einem separat ausgebildeten Antrieb 13 ausgestattet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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