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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung einer wenigstens ein Pedal aufweisenden Pedalanordnung in einem Kraftfahrzeug zwischen einer Nutzstellung und einer Ruhestellung.
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Grundsätzlich sind verstellbare Pedalanordnungen in Kraftfahrzeugen bekannt. Diese haben den Zweck, die Bedienbarkeit für den Fahrer zu verbessern, indem sie an dessen Bedürfnisse angepasst werden können.
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Beim automatisierten Fahren, d. h. wenn das Fahrzeug die Aufgabe des Fahrens selbständig übernommen hat, ist es erwünscht, dass der Fahrer, der in diesem Moment im Prinzip lediglich einer der Passagiere ist, einen größeren Bewegungsfreiraum zur Verfügung hat. Teilweise besteht auch der Wunsch nach einer Ablagemöglichkeit für die Füße des Fahrers.
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Die bekannten, verstellbaren Pedalanordnungen haben den Nachteil, dass sie nur in Fahrtrichtung und nur in sehr begrenztem Maße verfahren werden können, so dass sie stets im Fußbereich verbleiben und die Bewegungsfreiheit für den Fahrer bzw. den sich auf der Fahrerseite befindenden Passagier einschränken.
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Aus der
KR 10-2017-0000013 A sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Pedals eines autonom fahrenden Kraftfahrzeugs bekannt, wobei in einem autonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ein Schutzelement in eine die Pedalanordnung abdeckende Stellung gebracht wird, um zu verhindern, dass ein Fahrer das Pedal betätigt.
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Die
DE 102 57 631 A1 beschreibt ein schwenkbar gelagertes Fußhebelwerk für ein Kraftfahrzeug.
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Aus der
US 6 431 021 B1 ist eine Pedalanordnung mit einer Montageklammer bekannt. Eine Verbindung ist um eine erste Drehachse drehbar mit der Montageklammer verbunden. Ein Drehverbindungsmechanismus verbindet einen Arm eines Pedals mit der Verbindung für eine Bewegung um eine zweite Drehachse, welche von der ersten Drehachse beabstandet ist.
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Die
DE 10 2018 206 274 B3 offenbart eine Pedalvorrichtung mit wenigstens einem Pedal, welches aus einer Gebrauchsstellung in eine Nichtgebrauchsstellung bewegbar ist.
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Die
DE 295 09 680 U1 beschreibt ein Gas- oder Bremspedal für Go-Carts, aus einem um eine Achse schwenkbaren einarmigen Pedalhebel. Hierbei ist auf dem Pedalhebel eine Rastanordnung angeordnet.
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Der
DE 10 2009 047 257 A1 ist eine Pedalanlage zu entnehmen, welche einen Beifahrerpedalhebel und eine Kraftübertragungseinheit umfasst.
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Die oben beschriebene Problematik kann durch diese Lösungen jedoch nicht beseitigt werden.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verstellung einer Pedalanordnung in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, mit der die Pedalanordnung von einer Nutzstellung, in der sie durch einen Fahrer betätigt werden kann, in eine Ruhestellung, in der sie den Bewegungsfreiraum des Fahrers vergrößert, gebracht werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, das wenigstens eine Pedal der Pedalanordnung von seiner Nutzstellung in seine Ruhestellung zu bringen, wodurch ein Fahrer bzw. Passagier auf der Fahrerseite, auf der sich die Pedalanordnung befindet, beim autonomen Fahren eine erheblich größere Bewegungsfreiheit im Fußraum hat als dies bislang der Fall ist. Insbesondere ist der Passagier nicht durch ansonsten vorhandene Pedale eingeschränkt. Des Weiteren kann eine Fehlbedienung der Pedalanordnung beim automatisierten Fahren in der Ruhestellung ausgeschlossen werden und das Gefühl, von dem mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeug chauffiert zu werden, wird durch das Verschwinden des wenigstens einen Pedals in seine Ruhestellung verstärkt.
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Dadurch, dass erfindungsgemäß eine Gelenkachse des Gelenks im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse verläuft, ist nicht nur eine einfache Verschwenkung der wenigstens zwei Armabschnitte gegeben, sondern es wird auch eine sehr effektive Ausnutzung des Raums bei der Verstellung der Pedalanordnung zwischen der Nutzstellung und der Ruhestellung erreicht.
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Durch das erfindungsgemäße Gelenk lässt sich eine sehr einfache Verschwenkung der beiden Armabschnitte des Pedalarms vornehmen, so dass die Pedalanordnung bzw. das Pedal sehr einfach von der Nutzstellung in die Ruhestellung gebracht werden kann.
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Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass grundsätzlich ein Großteil der bei bekannten Pedalanordnungen verwendeten Technik eingesetzt werden kann und im Prinzip lediglich ein den Pedalarm in zwei gegeneinander verschwenkbare Armabschnitte teilendes Gelenk eingesetzt werden muss. Selbstverständlich sind jedoch auch weitergehende Änderungen an der Pedalanordnung denkbar.
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In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gelenk mittels eines Bolzens verriegelbar ist. Auf diese Weise lässt sich sowohl in der Nutzstellung als auch in der Ruhestellung eine feste Position des Pedalarms einstellen.
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Um die Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu vereinfachen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass der Bolzen mittels einer Betätigungseinrichtung betätigbar ist.
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Eine sehr einfache Rückstellung der Pedalanordnung von der Ruhestellung in die Nutzstellung ergibt sich, wenn das Gelenk ein Federelement aufweist, welches das Gelenk in der Nutzstellung der Pedalanordnung hält. Des Weiteren wird auf diese Weise das Pedal in der Nutzstellung der Pedalanordnung gehalten und es kann gegebenenfalls auf den Bolzen verzichtet werden.
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Wenn dabei das Federelement als Torsionsfeder ausgebildet ist, so ist eine einfache Konstruktion des Gelenks möglich.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass der Armabschnitt, an dem die Betätigungsplatte angebracht ist, mittels einer Antriebseinrichtung gegenüber dem Armabschnitt, der an der Drehachse drehbar gelagert ist, um das Gelenk verschwenkbar ist.. Dadurch ergibt sich eine wesentlich vereinfachte Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für den Fahrer bzw. den Passagier des Kraftfahrzeugs.
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Eine sehr einfach zu realisierende Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn die Drehachse sich an einem mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs verbundenen Lagerelement befindet. Dies ermöglicht außerdem eine Vormontage der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. der gesamten Pedalanordnung.
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Um die erfindungsgemäße Vorrichtung bei sogenannten Brake-by-Wire- bzw. Drive-by-Wire-Systemen einzusetzen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass ein Sensor zur Ermittlung eines Drehwinkels des Pedalarms vorgesehen ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich besonders dann vorteilhaft einsetzen, wenn die Pedalanordnung zwei Pedale aufweist.
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Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
- 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verstellung einer Pedalanordnung; und
- 2 eine Seitenansicht der Pedalanordnung aus 1.
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Verstellung einer Pedalanordnung 2 in einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug zwischen einer mit durchgezogenen Linien dargestellten Nutzstellung, d. h. einer Stellung, in der ein Nutzer des Kraftfahrzeugs, im vorliegenden Fall des Fahrers desselben, die Pedalanordnung 2 zur Steuerung des Betriebs des Kraftfahrzeugs nutzen kann, und einer mit gestrichelten Linien dargestellten Ruhestellung, in der sich die Pedalanordnung 2 außerhalb des Zugriffsbereichs des Nutzers befindet bzw. in der der Nutzer die Pedalanordnung 2 nicht betätigen kann.
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Die Pedalanordnung 2 weist im vorliegenden Fall zwei Pedale 2a und 2b auf, nämlich ein Bremspedal 2a und ein Fahrpedal 2b. Grundsätzlich ist auch eine Ausführung der Pedalanordnung 2 mit lediglich einem Pedal denkbar. Einige der nachfolgend beschriebenen Bestandteile der Vorrichtung 1 zur Verstellung der Pedalanordnung 2 sind im Fall des Vorhandenseins lediglich eines Pedals entsprechend nur einmal und nicht, wie jeweils dargestellt, zweimal erforderlich.
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Die Positionierung der Pedale 2a und 2b in den in den Figuren dargestellten Ruhe- und Nutzstellungen der Pedalanordnung 2 ist als rein beispielhaft anzusehen und es ist durchaus vorstellbar, dass bei anderen Platzverhältnissen innerhalb des Kraftfahrzeugs sich die beiden Pedale 2a und 2b insbesondere in ihrer Ruhestellung, jedoch auch in ihrer Nutzstellung, an anderen Positionen befinden. Dabei können auch Anforderungen, die sich bei rechtsgelenkten Kraftfahrzeugen ergeben, berücksichtigt werden.
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Des Weiteren ist es bei sämtlichen hierin beschriebenen Ausführungsformen möglich, die Pedalanordnung 2 in beliebigen Positionen mechanisch, elektromechanisch oder auf andere Art und Weise zu verriegeln, um eine sichere Betätigung bzw. das sichere Einnehmen von Endpositionen zu gewährleisten.
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Die Pedalanordnung 2 weist im vorliegenden Fall ein auch als Lagerbock bezeichnetes Lagerelement 3 auf, das mit einer nicht dargestellten Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden sein kann. An diesem Lagerelement 3 sind die beiden Pedale 2a und 2b über jeweilige, im vorliegenden Fall in einer mit „y“ bezeichneten Querrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufende Drehachsen 4 drehbar gelagert. Dabei weisen die Pedale 2a und 2b jeweils einen an der Drehachse 4 drehbar gelagerten, in der dargestellten Nutzstellung der Pedalanordnung in einer mit „z“ bezeichneten Höhenrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufenden Pedalarm 5 und eine jeweilige, an dem Pedalarm 5 angebrachte Betätigungsplatte 6 auf.
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Grundsätzlich kann es sich bei der Pedalanordnung 2 sowohl um eine über nicht dargestellte Druckstangen mit einem ebenfalls nicht dargestellten Bremsgerät verbundene Pedalanordnung 2 als auch um ein Drive- bzw. Brake-by-Wire-System handeln. Im Falle eines By-Wire-Systems kann im Bereich der Drehachse ein nicht dargestellter Sensor vorgesehen sein, mit dem der Drehwinkel des Pedalarms 5 ermittelt werden kann. Des Weiteren kann in diesem Fall ein mechanischer, elektromechanischer, hydraulischer oder auf andere Art und Weise ausgeführter Simulator vorgesehen sein, um bei der Betätigung der Pedale 2a bzw. 2b für ein gewünschtes Pedalgefühl zu sorgen.
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Die beiden Pedalarme 5 der Pedale 2a bzw. 2b weisen jeweils ein den Pedalarm 5 in wenigstens zwei gegeneinander verschwenkbare Armabschnitte 5a und 5b teilendes Gelenk 7 auf. Dabei ist an dem mit dem Bezugszeichen 5a bezeichneten äußeren Armabschnitt die Betätigungsplatte 6 angebracht und der andere, mit dem Bezugszeichen 5b bezeichnete innere Armabschnitt ist an der Drehachse 4 drehbar gelagert. Auf diese Weise lässt sich, durch eine Verschwenkung des Armabschnitts 5a gegenüber dem Armabschnitt 5b um das Gelenk 7 das jeweilige Pedal 2a bzw. 2b und somit die Pedalanordnung 2 von der Nutzstellung in die Ruhestellung bringen. In dieser Ruhestellung können sich die verschwenkten Armabschnitte 5a und 5b der Pedale 2a und 2b oberhalb einer ebenfalls mittels einer gestrichelten Linie dargestellten Fußraumabdeckung 8 befinden. Durch dieses Verschwenken hinter die Fußraumabdeckung 8 kommt der Armabschnitt 5a des Pedals 2a bzw. 2b in den für den Fahrer bzw. Nutzer des Kraftfahrzeugs nicht sichtbaren Bereich. Grundsätzlich können die Pedale 2a und 2b jedoch auch in andere Bereiche verschwenkt werden. Des Weiteren wäre es möglich, die Armabschnitte 5a der Pedale 2a und 2b nicht nach rechts, sondern nach links zu verschwenken. Des Weiteren könnten die Armabschnitte 5a der einzelnen Pedale 2a und 2b auch in entgegengesetzten Richtungen verschwenkt werden, beispielsweise in einer Richtung voneinander weg oder in einer Richtung zueinander hin.
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Im vorliegenden Fall verläuft eine in 2 dargestellte Gelenkachse 7a des Gelenks 7 im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse 4.
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Wie des Weiteren aus 2 hervorgeht, ist das Gelenk 7 mittels eines Bolzens 9 verriegelbar. Hierzu greift der Bolzen 9 in eine Ausnehmung 10 in dem Gelenk 7 bzw. in dem Armabschnitt 5a ein. Der Bolzen 9 ist im vorliegenden Fall mittels einer Betätigungseinrichtung 11 betätigbar, die beispielsweise als Elektromagnet ausgebildet sein kann. Der Bolzen 9 muss dabei nicht die volle Pedalkraft in der Betätigungsrichtung desselben übernehmen, da der Bolzen 9 lediglich das seitliche Schwenken des Armabschnitts 5a gegenüber dem Armabschnitt 5b des Pedalarms 5 einschränkt. Vielmehr folgt der Kraftfluss bei der Übertragung der auf die Betätigungsplatte 6 wirkenden Kraft dem Gelenk 7, weshalb dieses ausreichend robust ausgeführt sein sollte.
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Gegebenenfalls kann ein weiterer Bolzen vorgesehen sein, der den Armabschnitt 5a in der Ruhestellung verriegelt. Bei entsprechender Konstruktion kann diese Aufgabe des Verriegelns des Armabschnitts 5a und somit der Pedalanordnung 2 in der Ruhestellung auch von dem Bolzen 9 übernommen werden.
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Die Vorrichtung 1 weist des Weiteren eine Antriebseinrichtung 12 auf, die zum Beispiel als Elektromotor ausgebildet sein kann und die dazu dient, den Armabschnitt 5a gegenüber dem Armabschnitt 5b um das Gelenk 7 zu verschwenken. Mittels der Antriebseinrichtung 12 kann der Armabschnitt 5a in der Ruhestellung und/oder der Nutzstellung gehalten werden. Im vorliegenden Fall hält die Antriebseinrichtung 12 den Armabschnitt 5a in der Ruhestellung, wohingegen der Bolzen 9 den Armabschnitt 5a in der Nutzstellung verriegelt. Zur Rückstellung des Armabschnitts 5a in die Nutzstellung weist das Gelenk 7 im vorliegenden Fall ein nicht dargestelltes Federelement auf, welches das Gelenk 7 zusätzlich in der Nutzstellung der Pedalanordnung 2 bzw. des Pedals 2a bzw. 2b hält. Beispielsweise kann das Federelement als Torsionsfeder ausgebildet sein. Selbstverständlich sind auch andere Federelemente denkbar. Somit wird im Fehlerfall das Pedal 2a bzw. 2b über die von dem Federelement aufgebrachte Kraft in die Nutzstellung gebracht. Dabei kann eine Nase vorgesehen sein, über welche der Bolzen 9 gleitet und den Armabschnitt 5a in der Nutzstellung einrastet. Ein solches mechanisches Zurückschwenken im Fehlerfall kann über nicht dargestellte Feder-Dämpfer-Elemente eingestellt werden. Dadurch könnte, im Falle der Verwendung eines konventionellen Bremssystems, jederzeit eine mechanische Verbindung zum Bremsgerät aufgebaut werden.
