DE102018212605A1 - Foot control pedal of a motor vehicle with autonomous and driver-controlled operating mode - Google Patents

Foot control pedal of a motor vehicle with autonomous and driver-controlled operating mode Download PDF

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Abstract

Nach der Erfindung ist ein in einem Fußraum eines Kraftfahrzeuginnenraums angeordneter Pedalträger, mit einer Einrichtung zur Verstellung wenigstens eines Bedienpedals zum Fahrer hin oder von diesem weg, die einen Pedalarm über dessen mittels eines Antriebs verdrehbare Bedienpedal-Drehachse verstellt, dadurch gekennzeichnet, dass diese mittels eines Direktantriebs oder über ein zwischen Antrieb und Bedienpedal-Drehachse geschaltetes Getriebe durch einen mit seiner Abtriebwelle letztendlich mit der Bedienpedal-Drehachse verbundenen Elektromotor verstellbar ist, der mit seinem Gehäuse am Pedalträger abgestützt ist.According to the invention, a pedal support arranged in a footwell of a motor vehicle interior, with a device for adjusting at least one control pedal towards or away from the driver, which adjusts a pedal arm via the control pedal axis of rotation which can be rotated by means of a drive, characterized in that this is achieved by means of a Direct drive or via a gearbox connected between the drive and the control pedal axis of rotation can be adjusted by an electric motor ultimately connected to its output shaft with the control pedal axis of rotation, which is supported with its housing on the pedal bracket.

Description

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.The present invention relates to a pedal support which is arranged in a footwell of a motor vehicle interior and which can move a pedal arm of a foot control pedal towards or away from the driver, according to the preamble of the first claim.

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.If certain assistance functions are used in the vehicle, in particular in the case of fully autonomous driving, it is advantageous to move the operating pedals away from the driver if they are not required for driving the vehicle. This gives the driver additional leg room.

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.Adjustable foot controls are already known, with which pedal positions can be set for different body measurements by drivers. Adjustable pedal brackets for motor vehicles have become known in particular for reducing the risk of injury and for reasons of driving safety and driving comfort. The still common state of the art today are relatively narrow, permanently installed and therefore non-adjustable footrests, especially for the left foot of the vehicle driver, with the so-called foot control, i.e. Several pedals, such as brake pedal, accelerator pedal and possibly clutch pedal are installed in the driver's footwell of a motor vehicle.

Die DE 199 52 228 A1 beschreibt eine Pedalanordnung für Kraftfahrzeuge, mit der es möglich ist, die Fußauflage und die auf dem Pedalträger angeordneten Pedale in Fahrzeuglängsrichtung zu positionieren. Dazu sind zum Beispiel ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal und eine Fußablage an einem verfahrbaren Querrohr gehalten.The DE 199 52 228 A1 describes a pedal arrangement for motor vehicles, with which it is possible to position the footrest and the pedals arranged on the pedal carrier in the vehicle longitudinal direction. For example, an accelerator pedal, a brake pedal, a clutch pedal and a footrest are held on a movable cross tube.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verstellbare Bedienpedalanordnung mit geringem Bauraumbedarf aufzuzeigen, bei der die Pedale auf einfache Weise zwischen zwei Positionen verstellbar sind, einer ersten Position des autonomen Fahrens des Kraftfahrzeugs und einer zweiten Position eines fahrergesteuerten Bedienmodus.The object of the present invention is to demonstrate an adjustable control pedal arrangement with a small space requirement, in which the pedals can be easily adjusted between two positions, a first position of the autonomous driving of the motor vehicle and a second position of a driver-controlled operating mode.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die abhängigen Ansprüche.The object is achieved by the features of the first claim. Further developments of the invention describe the dependent claims.

Nach der Erfindung ist ein Pedalträger, mit einer Einrichtung zur Verstellung wenigstens eines Bedienpedals eines Kraftfahrzeugs, zu dessen Fahrer hin oder von diesem weg, die einen Pedalarm über dessen mittels eines Antriebs verdrehbare Bedienpedal-Drehachse verstellt, dadurch gekennzeichnet, dass diese mittels eines Direktantriebs oder über ein zwischen Antrieb und Bedienpedal-Drehachse geschaltetes Getriebe durch einen mit seiner Abtriebwelle letztendlich mit der Bedienpedal-Drehachse verbundenen Elektromotor verstellbar ist, der mit seinem Gehäuse am Pedalträger abgestützt ist.According to the invention, a pedal support, with a device for adjusting at least one control pedal of a motor vehicle, towards or away from the driver thereof, which adjusts a pedal arm via the control pedal axis of rotation which can be rotated by means of a drive, characterized in that this is by means of a direct drive or Can be adjusted via a gearbox connected between the drive and the control pedal axis of rotation by means of an electric motor ultimately connected to its output shaft with the control pedal axis of rotation, which is supported with its housing on the pedal carrier.

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 beiträgt. Dies ist vorteilhaft beim autonomen Fahren, wenn die Pedale aus dem Fußbereich des Fahrers gestellt sind. 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.Such a pedal bracket with an adjustable control pedal arranged in a footwell of a motor vehicle interior has the advantage of requiring very little installation space, as a result of which more space remains free in the driver's footwell area, which contributes to the driver's freedom of movement. This is advantageous in autonomous driving when the pedals are placed out of the driver's foot area. An additional advantage is that if the control pedals are removed from the driver's control during fully autonomous driving, their inadvertent actuation is excluded. In addition, the driver can see at first glance that autonomous driving is taking place.

Bei vorteilhaften Ausführungen der Erfindung ist der Pedalträger mit einer Einrichtung zur Bedienpedalverstellung, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe im Gehäuse des Elektromotors eingebaut ist und ein Zahnradgetriebe, insbesondere ein Stirnrad- oder ein Planetengetriebe ist. Die Verstellung über ein Getriebe bringt bei der Abstimmung Drehzahl versus Kraftanforderung an den Elektromotor Vorteile bei dessen Auswahl bzw. bei der Optimierung des Antriebs, auch im Hinblick auf dessen bauraumgünstige Ausführung. Es können des Weiteren vorteilhafterweise Zahnräder, insbesondere Stirnräder, wovon eines direkt auf einer Abtriebswelle eines Elektromotors sitzt, für ein Zahnradgetriebe als Antriebsgetriebe verwendet werden, das durch den Elektromotor zur Verstellung des Bedienpedals angetrieben wird, wobei vorteilhafterweise jedes im Fußraum des Kraftfahrzeuginnenraums angeordnete Bedienpedal zu seiner Verstellung dort mit einem solchen Pedalträger angebracht ist. Vorteilhafterweise ist das Zahnradgetriebe ein Stirnradgetriebe oder ein Planetengetriebe mit wenigstens einem Antriebsrad auf der Antriebswelle des Elektromotors und mit wenigstens einem Abtriebsrad auf der Bedienpedal-Drehachse.In advantageous embodiments of the invention, the pedal bracket is provided with a device for adjusting the operating pedal, characterized in that the gear is installed in the housing of the electric motor and is a gear transmission, in particular a spur gear or a planetary gear. The adjustment via a gearbox offers advantages in the selection of the electric motor when selecting the speed versus the power requirement when selecting or optimizing the drive, also with regard to its space-saving design. In addition, gears, in particular spur gears, one of which is seated directly on an output shaft of an electric motor, can advantageously be used as a drive gear for a gear transmission which is driven by the electric motor for adjusting the control pedal, advantageously each control pedal arranged in the footwell of the motor vehicle interior Adjustment is attached there with such a pedal bracket. The gear mechanism is advantageously a spur gear mechanism or a planetary gear mechanism with at least one drive wheel on the drive shaft of the electric motor and with at least one driven wheel on the control pedal axis of rotation.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe oder der Elektromotor mit seinem Abtrieb koaxial zur Bedienpedal-Drehachse mit dieser verbunden ist.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the transmission or the electric motor is connected with its output coaxially to the control pedal axis of rotation.

Dabei ist es weiter von Vorteil, wenn ein Bremspedal, das am Pedalträger angebracht ist, ein Bremsgerät beaufschlagt, das fest mit der Karosserie verbunden ist, wobei die Druckstange zur Bremsanlage so am Pedalhebel positioniert ist, dass sie kleine Positionsänderungen während des Hin- und Wegschenkens des Bremspedals ausgleichen kann. Die Druckstange ist damit in beiden Verstellpositionen, autonomes und durch den Fahrer bedientes Fahren in der gleichen Lage und betätigt das Bremsgerät nicht. It is also advantageous if a brake pedal, which is attached to the pedal bracket, acts on a brake device that is firmly connected to the body, the push rod to the brake system being positioned on the pedal lever in such a way that it makes small changes in position during the forward and away giving of the brake pedal can compensate. The push rod is thus in both adjustment positions, autonomous driving in the same position operated by the driver and does not actuate the braking device.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschreibt die nachfolgende Beschreibung mit der zugehörigen Zeichnung. Die einzige Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Pedalträger mit einem in zwei verschiedenen Stellungen gezeichneten Bedienpedal eines Kraftfahrzeugs in räumlicher Darstellung.A preferred embodiment of the invention describes the following description with the accompanying drawings. The single figure shows a pedal support according to the invention with a control pedal of a motor vehicle drawn in two different positions in a spatial representation.

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 2 verstellbare Bedienpedale, jedes in einem Pedalträger 1, angeordnet, wie zum Betrieb des Kraftfahrzeugs nötig sind. Jedes Bedienpedal besteht aus einem über die Drehachse 2 im Pedalträger 1 aufgehängten Pedalarm 3, 3', an dem unten eine Pedalplatte 4, 4' zur Fußbetätigung angebracht ist. Pedalplatte 4, 4' und Pedalarm 3, 3' sind in der Figur doppelt gezeichnet, in einer Bedienposition 3, 4 für den Fahrer und in einer aus dem Fußbereich der Fahrerbedienung ausgelenkten Position 3', 4' für autonomes Fahren ohne Fahrerbedienung.In a driver's footwell of a motor vehicle, both in a position for operation by a driver and by means of a pedal adjustment device, can be moved towards or away from the driver, at least about an operating pedal axis of rotation running essentially in the transverse direction of the vehicle 2 adjustable control pedals, each in a pedal bracket 1 , arranged as are necessary for the operation of the motor vehicle. Each control pedal consists of one on the axis of rotation 2 in the pedal bracket 1 suspended pedal arm 3 . 3 ' , on the bottom a pedal plate 4 . 4 ' is attached for foot operation. pedal plate 4 . 4 ' and pedal arm 3 . 3 ' are drawn twice in the figure, in an operating position 3 . 4 for the driver and in a position deflected from the foot area of the driver's control 3 ' . 4 ' for autonomous driving without driver operation.

Die Einrichtung zur Pedalverstellung ist an jedem Pedalträger 1 angebracht und besteht aus einem über seinen Umfang in eine erste Seitenwand 6 des Pedalträgers 1 eingelassenen und dort gelagerten Elektromotor 5, dessen in der Figur nicht sichtbare Abtriebswelle koaxial zur Drehachse 2 verläuft und mit dieser kraftübertragend verbunden ist. Die Drehachse 2 erstreckt sich quer durch den Pedalträger 1, bis zu einer zweiten Seitenwand 7, in der sie ebenfalls verdrehbar gelagert ist. Der Elektromotor 5 treibt letztlich die Drehachse 2 im Direktrieb oder über ein in einem Gehäuse des Elektromotors 5 untergebrachtes, zwischengeschaltetes, nicht sichtbares Planeten- oder Stirnradgetriebe. Ein Drehen der Abtriebswelle des Elektromotors bzw. des Getriebes verdreht die Drehachse 2 und so den jeweiligen Pedalarm 3, 3' und damit das ganze Bedienpedal auf einfache Weise zwischen zwei gezeichneten Endpositionen, einer ersten Endposition 3' für autonomes Fahren des Kraftfahrzeugs und einer zweiten Endposition 3 für einen fahrergesteuerten Bedienmodus und umgekehrt bei umgekehrter Drehrichtung der Abtriebswelle des Elektromotors, wie durch Pfeile M und P dargestellt.The device for pedal adjustment is on every pedal bracket 1 attached and consists of a circumference in a first side wall 6 of the pedal bracket 1 embedded and stored electric motor 5 , whose output shaft is not visible in the figure, coaxial to the axis of rotation 2 runs and is connected to this force-transmitting. The axis of rotation 2 extends across the pedal bracket 1 , up to a second side wall 7 , in which it is also rotatably mounted. The electric motor 5 ultimately drives the axis of rotation 2 in direct drive or via in a housing of the electric motor 5 Housed, interposed, invisible planetary or spur gear. Turning the output shaft of the electric motor or the transmission rotates the axis of rotation 2 and so the respective pedal arm 3 . 3 ' and thus the entire control pedal in a simple way between two drawn end positions, a first end position 3 ' for autonomous driving of the motor vehicle and a second end position 3 for a driver-controlled operating mode and vice versa with the reverse direction of rotation of the output shaft of the electric motor, as shown by arrows M and P.

So bewirkt der Antrieb durch den Elektromotor 5 ein Verstellen des jeweiligen Bedienpedals zwischen den vorgenannten Positionen, zum Fahrer bzw. zu den Beinen des Fahrers hin oder vom Fahrer bzw. von dessen Beinen weg, durch Verdrehen der Drehachse 2.This is how the drive by the electric motor works 5 an adjustment of the respective control pedal between the aforementioned positions, towards the driver or towards the driver's legs or away from the driver or from his legs, by turning the axis of rotation 2 ,

Eine solche Funktion jedes Pedalträgers 1 bietet hohen Komfort bei maximaler Sicherheit. Der Einsatz der vorliegenden Erfindung erhöht den Komfort bei autonomem Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs für den Fahrer.Such a function of every pedal bracket 1 offers high comfort with maximum security. The use of the present invention increases the comfort for the driver when driving the motor vehicle autonomously.

Dazu ist im Falle eines Bremspedals eine nicht gezeichnete Druckstange zur Bremsanlage so beweglich gestaltet, dass sie kleine Positionsänderungen während des Hin- und Wegschenkens des Bremspedals ausgleichen kann. Die Druckstange ist damit in beiden Endpositionen der Pedalverstellung, für autonomes Fahren und für fahrerbedientes Fahren, in der gleichen Lage und betätigt die Bremsanlage nicht.For this purpose, in the case of a brake pedal, a push rod (not shown) to the brake system is designed so that it can compensate for small changes in position while the brake pedal is being pushed back and forth. The push rod is therefore in the same position in both end positions of the pedal adjustment, for autonomous driving and for driver-operated driving, and does not actuate the brake system.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 19952228 A1 [0004]DE 19952228 A1 [0004]

Claims (5)

Pedalträger (1), mit einer Einrichtung zur Verstellung wenigstens eines Bedienpedals eines Kraftfahrzeugs zu dessen Fahrer hin oder von diesem weg, die einen Pedalarm (3, 3') durch dessen mittels eines Antriebs verdrehbare Bedienpedal-Drehachse (2) verstellt, dadurch gekennzeichnet, dass diese mittels eines Direktantriebs oder über ein zwischen Antrieb und Bedienpedal-Drehachse (2) geschaltetes Getriebe durch einen mit seiner Abtriebwelle letztendlich mit der Bedienpedal-Drehachse (2) verbundenen Elektromotor (5) verstellbar ist, der mit seinem Gehäuse am Pedalträger (1) abgestützt ist.Pedal support (1), with a device for adjusting at least one control pedal of a motor vehicle towards or away from the driver thereof, which adjusts a pedal arm (3, 3 ') by means of its control pedal axis of rotation (2) which can be rotated by means of a drive, characterized in that that it can be adjusted by means of a direct drive or via a gearbox connected between the drive and the control pedal axis of rotation (2) by an electric motor (5) which is ultimately connected to its output shaft to the control pedal axis of rotation (2) and which has a housing on the pedal bracket (1) is supported. Pedalträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe im Gehäuse des Elektromotors (5) eingebaut ist.Pedal carrier (1) after Claim 1 , characterized in that the gearbox is installed in the housing of the electric motor (5). Pedalträger (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Zahnradgetriebe, insbesondere ein Stirnrad- oder ein Planetengetriebe ist.Pedal support (1) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the transmission is a gear transmission, in particular a spur gear or a planetary gear. Pedalträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe oder der Elektromotor (5) mit seinem Abtrieb koaxial zur Bedienpedal-Drehachse (2) mit dieser verbunden ist.Pedal support (1) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the transmission or the electric motor (5) is connected with its output coaxially to the control pedal axis of rotation (2). Einrichtung zur Pedalverstellung, dadurch gekennzeichnet, dass jedes in einem Fußraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Bedienpedal dort mit einem Pedalträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 angebracht ist.Device for pedal adjustment, characterized in that each operating pedal arranged in a footwell of the motor vehicle there with a pedal bracket (1) according to one of the Claims 1 to 5 is appropriate.
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