DE102020211830A1

DE102020211830A1 - Klappbare bremspedalvorrichtung für ein autonomes fahrzeug

Info

Publication number: DE102020211830A1
Application number: DE102020211830.2A
Authority: DE
Inventors: Eun Sik Kim; Hyeon Uk KIM; Sung II Byun
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2021-10-21
Also published as: US10906514B1; KR20210130296A

Abstract

Eine klappbare Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs kann ein Pedalgehäuse zum Anbringen in einem Raum unterhalb eines Fahrersitzes und eine Pedalauflage umfassen, die als Reaktion auf die Bewegung des Fußes des Fahrers über einen Gelenkstift schwenkbar mit dem Pedalgehäuse verbunden ist und eingerichtet ist, wahlweise in einen verborgenen Zustand, in dem die Pedalauflage in das Pedalgehäuse eingeführt ist, oder in einen hochgeklappten Zustand, in dem die Pedalauflage gegenüber dem Pedalgehäuse hervorsteht, geschaltet werden zu können; einen in dem Pedalgehäuse befestigten Aktuator, der mit der Pedalauflage gekoppelt ist und eingerichtet ist, Energie zu erzeugen, um die Pedalauflage zu schwenken, um zu ermöglichen, dass sich die Pedalauflage in dem verborgenen Zustand oder in dem hochgeklappten Zustand befinden kann; und ein Hochlastfedermodul, das schwenkbar mit dem Pedalgehäuse gekoppelt ist, wobei ein Endabschnitt von diesem und der andere Endabschnitt mit der Pedalauflage und dem Aktuator verbunden sind, und das eingerichtet ist, die Energie des Aktuators auf die Pedalauflage zu übertragen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine klappbare Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs und insbesondere eine Technologie für eine klappbare Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs, bei der in einem manuellen Fahrmodus, in dem ein Fahrer ein autonomes Fahrzeug unmittelbar steuert, eine Pedalauflage gegenüber einem Pedalgehäuse hervorsteht, um dem Fahrer ausgesetzt zu sein, damit der Fahrer ein autonomes Fahrzeug steuern kann, und in einem autonomen Fahrmodus die Pedalauflage in das Pedalgehäuse eingeführt ist, um zu blockieren, dass dieses dem Fahrer ausgesetzt ist, um eine Bedienung des autonomen Fahrzeugs durch den Fahrer zu verhindern.
Beschreibung des Standes der Technik
Autonome Fahrzeuge sind intelligente Fahrzeuge mit autonomen Fahrtechnologien, bei denen die intelligenten Fahrzeuge selbstständig Ziele erreichen, auch wenn der Fahrer Lenkräder, Gaspedale, Bremsen und dergleichen nicht unmittelbar bedient. Die Entwicklung der autonomen Fahrzeuge schreitet in letzter Zeit rasch voran.
Wenn ein autonomer Fahrmodus realisiert ist, ist es möglich, einen manuellen Fahrmodus zu wählen, bei dem ein Fahrer ein autonomes Fahrzeug unmittelbar steuert, und einen autonomen Fahrmodus, bei dem das autonome Fahrzeug selbstständig zu einem Ziel fährt, auch wenn der Fahrer das autonome Fahrzeug nicht unmittelbar steuert.
Da sich der Fahrer im autonomen Fahrmodus durch Ausstrecken seiner oder ihrer Füße bequem ausruhen können muss, besteht im autonomen Fahrmodus der Nachteil, dass die Ruhe des Fahrers beeinträchtigt wird, wenn Pedale (ein Gaspedal und ein Bremspedal), die sich in einem Raum unterhalb des Fahrersitzes befinden, direkt dem Innenraum des autonomen Fahrzeugs ausgesetzt sind.
Darüber hinaus ist der autonome Fahrmodus ein Modus, in dem der Fahrer die Pedale (das Gaspedal und das Bremspedal) des autonomen Fahrzeugs nicht betätigt. Wenn der Fahrer während des autonomen Fahrmodus die Pedale betätigt, ist eine Fahrzeugsteuerung eingerichtet zu bestimmen, dass der Fahrer den autonomen Fahrmodus beendet und das autonome Fahrzeug direkt fahren möchte, wodurch die Steuerung für das autonome Fahren beendet wird.
Da die Pedale des autonomen Fahrzeugs jedoch eingerichtet sind, dass diese dem Raum unter dem Fahrersitz ausgesetzt sind, besteht die Befürchtung, dass der Fahrer die Pedale in der autonomen Fahrsituation (einer Situation, in der die Pedale falsch bedient werden) unbewusst betätigen kann. Im vorliegenden Fall besteht die Befürchtung, dass sich je nach Straßenzustand und Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug ein Unfall ereignen könnte.
Daher ist es für die technologische Entwicklung einer neuen Pedalvorrichtung, bei der die Pedalauflagen dem Innenraum des autonomen Fahrzeugs ausgesetzt sind, notwendig, dass der Fahrer das autonome Fahrzeug im manuellen Fahrmodus, in dem der Fahrer das autonome Fahrzeug unmittelbar steuert, bedienen kann, und die Pedalauflagen blockiert sind dem Innenraum des autonomen Fahrzeugs ausgesetzt zu sein, um aus Sicherheitsgründen zu verhindern, dass der Fahrer das autonome Fahrzeug bedient, wie beim bequeme Ruhen und zur Verhinderung einer Fehlbedienung des Fahrers im autonomen Fahrmodus.
Die in diesem Abschnitt über den Hintergrund der vorliegenden Erfindung enthaltenen Informationen dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der vorliegenden Erfindung und dürfen nicht als Anerkennung oder als irgendeine Form der Andeutung verstanden werden, dass diese Informationen den einem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind auf die Bereitstellung einer klappbaren Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs gerichtet, bei der in einem manuellen Fahrmodus, in dem ein Fahrer ein autonomes Fahrzeug unmittelbar steuert, eine Pedalauflage gegenüber einem Pedalgehäuse hervorsteht, um dem Fahrer ausgesetzt zu sein, damit dieser ein autonomes Fahrzeug bedienen kann, und in einem autonomen Fahrmodus, die Pedalauflage in das Pedalgehäuse eingeführt ist, um zu verhindern, dass diese dem Fahrer ausgesetzt ist, um eine Betätigung des autonomen Fahrzeugs durch den Fahrer zu verhindern, und um dem Fahrer im autonomen Fahrmodus eine komfortable Ruhepause zu ermöglichen und eine weitere Verbesserung der Stabilität zu erreichen, indem eine fehlerhafte Betätigung der Pedalauflage im autonomen Fahrmodus blockiert wird.
Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, eine klappbare Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs vorzuschlagen, die eine Ausgestaltung aufweist, bei der eine Pedalkraft unter Verwendung eines Hochlastfedermoduls implementiert ist. Folglich ist es möglich, einen Motor mit geringer Leistung zu verwenden, der in einer allgemeinen klappbaren Gaspedalvorrichtung eingesetzt wird, so dass die Kosten gesenkt werden können.
Gemäß einem Aspekt ist eine klappbare Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs vorgesehen, die ein Pedalgehäuse zum Anbringen in einem Raum unter einem Fahrersitz umfasst; eine Pedalauflage, die als Reaktion auf eine Bewegung des Fußes des Fahrers über einen Gelenkstift schwenkbar mit dem Pedalgehäuse gekoppelt ist und eingerichtet ist, wahlweise in einen verborgenen Zustand, in dem die Pedalauflage in das Pedalgehäuse eingeführt ist, oder in einen hochgeklappten Zustand, in dem die Pedalauflage gegenüber dem Pedalgehäuse hervorsteht, schaltbar zu sein; einen in dem Pedalgehäuse befestigten Aktuator, der mit der Pedalauflage gekoppelt ist und eingerichtet ist, Energie zu erzeugen, um die Pedalauflage zu schwenken, damit sich die Pedalauflage in dem verborgenen Zustand oder in dem hochgeklappten Zustand befinden kann; und ein Hochlastfedermodul, das schwenkbar mit dem Pedalgehäuse gekoppelt ist, wobei ein Endabschnitt von diesem und der andere Endabschnitt mit der Pedalauflage und dem Aktuator verbunden sind, und das eingerichtet ist, die Energie des Aktuators auf die Pedalauflage zu übertragen.
Die klappbare Bremspedalvorrichtung kann ferner eine im Pedalgehäuse befestigte und mit dem Aktuator elektrisch verbundene Aktuatorsteuerungsleiterplatte (PCB) umfassen, um einen Betrieb des Aktuators zu steuern.
Die klappbare Bremspedalvorrichtung kann ferner einen im Pedalgehäuse befestigten Pedalsensor umfassen, der über einen Schwenkhebel mechanisch mit der Pedalauflage verbunden ist und eingerichtet ist, einen Schwenkwinkel der Pedalauflage zu erfassen, wenn die Pedalauflage um den Schwenkstift geschwenkt wird, um ein auf das Bremsen des Fahrzeugs bezogenes Signal zu erzeugen.
Die Pedalauflage kann eine gliedartige Auflage sein, von der ein unterer Endabschnitt über den Gelenkstift mit dem Pedalgehäuse verbunden ist und von der ein oberer Endabschnitt um den Gelenkstift hin und her geschwenkt wird.
Die Pedalauflage kann eine entsprechend der Bewegung des Fußes des Fahrers zu betätigende Betätigungsfläche und einen Körper umfassen, der so geformt ist, dass dieser von der Betätigungsfläche nach vorne hervorsteht und einen unteren Endabschnitt aufweist, mit dem der Gelenkstift schwenkbar gekoppelt ist; und die Pedalauflage kann in den verborgenen Zustand übergehen, wenn der Körper entsprechend einer Betätigung des Aktuators in das Pedalgehäuse eingeführt wird, und in den hochgeklappten Zustand übergehen, wenn der Körper gegenüber dem Pedalgehäuse hervorsteht.
Die Pedalauflage kann eine entsprechend der Bewegung des Fußes des Fahrers zu betätigende Betätigungsfläche und einen Körper umfassen, der so geformt ist, dass dieser von der Betätigungsfläche nach vorne hervorsteht und einen unteren Endabschnitt aufweist, mit dem der Gelenkstift schwenkbar gekoppelt ist; ein Gehäuseloch, durch das der Körper hindurchgeht, kann in dem Pedalgehäuse ausgebildet sein; und eine Außengröße der Betätigungsfläche der Pedalauflage kann so ausgebildet sein, dass diese größer als eine Außengröße des Gehäuselochs ist, so dass das Gehäuseloch durch die Betätigungsfläche abgedichtet werden kann, wenn die Pedalauflage geschwenkt wird.
Der Aktuator kann einen in dem Pedalgehäuse befestigten Linearmotor und einen mit dem Linearmotor gekoppelten Kolben umfassen, der eingerichtet ist, sich während des Betriebs des Linearmotors vertikal hin- und her zu bewegen, und der schwenkbar mit einem vorderen Endabschnitt des Hochlastfedermoduls gekoppelt ist, wobei, wenn sich der Kolben hin- und her bewegt, das Hochlastfedermodul in Bezug auf das Pedalgehäuse geschwenkt werden kann und aufgrund des Schwenkens des Hochlastfedermoduls die Pedalauflage in den verborgenen Zustand oder den hochgeklappten Zustand geschaltet werden kann.
In der Pedalauflage kann eine entsprechend der Bewegung des Fußes des Fahrers zu betätigende Bedienungsfläche und ein Führungsschlitz, der sich in einer geneigten Richtung der Bedienungsfläche erstreckt, vorgesehen sein; ein hinterer Endabschnitt des Hochlastfedermoduls kann in den Führungsschlitz eingeführt sein, um mit der Pedalauflage verbunden zu sein; und entsprechend der Hin- und Herbewegung des Kolbens kann das Hochlastfedermodul in Bezug auf das Pedalgehäuse geschwenkt werden, und entsprechend einer Bewegung des hinteren Endabschnitts des Hochlastfedermoduls entlang des Führungsschlitzes kann die Pedalauflage in den verborgenen Zustand oder in den hochgeklappten Zustand geschaltet werden.
Wenn die Energiezufuhr zum Linearmotor unterbrochen wird, kann der Kolben eine Rückwärtsbewegung ausführen, durch welche der Kolben in den Linearmotor eingeführt wird, und das Hochlastfedermodul kann in Bezug auf das Pedalgehäuse geschwenkt werden, um den vorderen Endabschnitt, der mit dem Kolben verbunden ist, weiter oben anzuordnen als den hinteren Endabschnitt, der mit dem Führungsschlitz verbunden ist, und wenn das Hochlastfedermodul geschwenkt wird, kann der hintere Endabschnitt des Hochlastfedermoduls entlang des Führungsschlitzes verschoben werden, so dass dieser sich am untersten Endabschnitt des Führungsschlitzes befindet, so dass die Pedalauflage in den verborgenen Zustand versetzt werden kann, in dem diese in das Pedalgehäuse eingeführt ist.
Wenn der Linearmotor mit Energie versorgt wird, kann der Kolben eine Vorwärtsbewegung ausführen, durch welche der Kolben aus dem Linearmotor nach außen hervorstehen kann, das Hochlastfedermodul kann in Bezug auf das Pedalgehäuse geschwenkt werden, um den vorderen Endabschnitt, der mit dem Kolben verbunden ist, weiter unten anzuordnen als den hinteren Endabschnitt, der mit dem Führungsschlitz verbunden ist, und wenn das Hochlastfedermodul geschwenkt wird, kann der hintere Endabschnitt des Hochlastfedermoduls entlang des Führungsschlitzes bewegt werden, so dass dieser sich am obersten Endabschnitt der Führungsschlitze befindet, so dass die Pedalauflage in den hochgeklappten Zustand versetzt werden kann, in dem diese gegenüber dem Pedalgehäuse hervorsteht.
Basierend auf dem hochgeklappten Zustand, in dem die Pedalauflage gegenüber dem Pedalgehäuse hervorsteht, kann ein Winkel θ zwischen einer ersten Linie, die einen Mittelabschnitt in Längsrichtung des Hochlastfedermoduls gerade verbindet, und einer zweiten Linie, die einen Mittelabschnitt in Längsrichtung des Führungsschlitzes gerade verbindet, gebildet sein, um eine Bedingung von 60° < θ ≤ 90° zu erfüllen.
Wenn das Hochlastfedermodul in Bezug auf das Pedalgehäuse entsprechend der Hin- und Herbewegung des Kolbens geschwenkt wird und ein Schwenkhebel, der mit der Pedalauflage verbunden ist, geschwenkt werden kann, während die Pedalauflage in Bezug auf das Pedalgehäuse aufgrund der Schwenkbewegung des Hochlastfedermoduls geschwenkt wird, kann ein Pedalsensor kein Signal in Bezug auf das Bremsen erzeugen, um eine falsche Betätigung zu verhindern.
In einer Situation, in der sich die Pedalauflage im hochgeklappten Zustand befindet und der Kolben die Hin- und Herbewegung nicht ausführt, kann ein Pedalsensor nur dann ein Signal in Bezug auf das Bremsen des Fahrzeugs erzeugen, wenn die Pedalauflage aufgrund einer Betätigung des Fahrers in Bezug auf das Pedalgehäuse geschwenkt wird und ein mit der Pedalauflage verbundener Schwenkhebel geschwenkt wird.
Das Hochlastfedermodul kann einen Außenzylinder umfassen, der über einen Verbindungsstift schwenkbar mit dem Kolben gekoppelt ist und so geformt ist, dass ein Schwenkschaft, der schwenkbar mit dem Pedalgehäuse gekoppelt ist, nach außen hervorsteht; einen Innenzylinder, dessen einer Endabschnitt in den Außenzylinder eingesetzt und beweglich mit dem Außenzylinder in dessen Längsrichtung gekoppelt ist; einen Federsitz, der in den Innenzylinder eingesetzt ist und eingerichtet ist, dass dieser in Längsrichtung des Innenzylinders beweglich ist; eine Verbindungsstange mit einem Endabschnitt, der mit dem Federsitz verbunden ist, und mit dem anderen Endabschnitt, der mit einem Führungsstift verbunden ist, der in den in der Pedalauflage ausgebildeten Führungsschlitz eingeführt ist; eine erste Feder, die in dem Außenzylinder angeordnet ist und beide Endabschnitte eingerichtet sind, an dem Außenzylinder und dem Innenzylinder abgestützt zu sein; eine zweite Feder, die in dem Innenzylinder angeordnet ist und beide Endabschnitte eingerichtet sind, dass diese an dem Innenzylinder und dem Federsitz abgestützt sind; einen ersten Dämpfer, der in dem Außenzylinder an einer zum Innenzylinder beabstandeten Position befestigt ist; und einen zweiten Dämpfer, der in dem Innenzylinder an einer zum Federsitz beabstandeten Position befestigt ist.
Eine Federkraft der zweiten Feder kann so eingestellt sein, dass diese größer als eine Federkraft der ersten Feder ist.
Der Federsitz und die Verbindungsstange können integral ausgebildet sein.
Der Federsitz und die Verbindungsstange können jeweilig ausgebildet sein und über einen Stangenstift schwenkbar gekoppelt sein.
Wenn die Pedalauflage um den Gelenkstift nach vorne geschwenkt wird, wenn der Fahrer die Pedalauflage in einem hochgeklappten Zustand betätigt, in dem die Pedalauflage gegenüber dem Pedalgehäuse hervorsteht, kann die erste Feder zuerst zusammengedrückt werden, so dass eine erste Pedalkraft erzeugt werden kann, die zweite Feder kann zusammengedrückt werden, nachdem die erste Feder zusammengedrückt wurde, so dass eine zweite Pedalkraft erzeugt werden kann, die größer ist als die erste Pedalkraft, schließlich können der erste Dämpfer und der zweite Dämpfer zusammengedrückt werden, nachdem die zweite Feder zusammengedrückt wurde, und dadurch kann eine zusätzliche Pedalkraft erzeugt werden, so dass eine dritte Pedalkraft erzeugt werden kann, die größer ist als die zweite Pedalkraft.
Die Verfahren und Vorrichtungen dieser Erfindung weisen weitere Merkmale und Vorteile auf, die sich aus den beigefügten Abbildungen, die hierin aufgenommen sind, und der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ergeben und die zusammen zum Erläutern bestimmter Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die exemplarisch eine klappbare Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die exemplarisch einen gekoppelten Zustand von 1 darstellt;
3 ist ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, in dem ein Pedalgehäuse in 2 entfernt ist;
4 ist eine Seitenansicht von 2, die einen verborgenen Zustand darstellt, in dem eine Pedalauflage in das Pedalgehäuse eingeführt ist;
5 ist ein Diagramm, das einen hochgeklappten Zustand darstellt, in dem die Pedalauflage gegenüber dem Pedalgehäuse von 4 hervorsteht;
6 ist ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, in dem die Pedalauflage aufgrund der Betätigung eines Fahrers in 5 zum normalen Betrieb geschwenkt ist;
7 ist eine perspektivische Ansicht von unten, welche die Pedalauflage, an die ein Hochlastfedermodul gekoppelt ist, gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung exemplarisch darstellt;
8 ist ein Diagramm zur Beschreibung des Hochlastfedermoduls gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
9 ist ein Diagramm zur Darstellung der Pedalkraft der mit dem Hochlastfedermodul vorgesehenen klappbaren Bremspedalvorrichtung gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und
10 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Hochlastfedermoduls gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Es ist zu verstehen, dass die beigefügten Abbildungen nicht unbedingt maßstabsgerecht sind und zur Veranschaulichung der Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale darstellen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie diese hierin umfasst sind, einschließlich beispielsweise spezifische Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die besondere beabsichtigte Anwendung und die Verwendungsumgebung bestimmt.
In den Figuren beziehen sich die Bezugsziffern in den verschiedenen Figuren auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung der Abbildung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird nun ausführlich auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) Bezug genommen, die in den beigefügten Abbildungen exemplarisch dargestellt und nachstehend beschrieben werden. Während die vorliegende(n) Erfindung(en) in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) beschrieben wird (werden), wird davon ausgegangen, dass mit der vorliegenden Beschreibung nicht beabsichtigt ist, die vorliegende(n) Erfindung(en) auf diese exemplarischen Ausführungsformen zu beschränken. Andererseits soll(en) die vorliegende(n) Erfindung(en) nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, die im Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung gemäß der Definition in den beigefügten Ansprüchen umfasst sein können.
Nachfolgend wird eine klappbare Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs gemäß exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen beschrieben.
Wie in den 1 bis 9 dargestellt, umfasst eine klappbare Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Pedalgehäuse 100, das in einem Raum unterhalb eines Fahrersitzes befestigt ist; eine Pedalauflage 300, die über einen Gelenkstift 200 als Reaktion auf die Bewegung des Fußes des Fahrers schwenkbar mit dem Pedalgehäuse 100 verbunden ist und eingerichtet ist, in einen verborgenen Zustand, in dem die Pedalauflage in das Pedalgehäuse 100 eingeführt ist, und in einen hochgeklappten Zustand, in dem die Pedalauflage gegenüber dem Pedalgehäuse 100 hervorsteht, geschaltet werden zu können; einen Aktuator 400, der in dem Pedalgehäuse 100 befestigt ist und eingerichtet ist, Energie zu erzeugen, um die Pedalauflage 300 zu schwenken und der Pedalauflage 300 zu ermöglichen, in den verborgenen Zustand und den hochgeklappten Zustand zu gelangen; und ein Hochlastfedermodul 500, das schwenkbar mit dem Pedalgehäuse 100 gekoppelt ist, wobei ein Endabschnitt und der andere Endabschnitt mit der Pedalauflage 300 und dem Aktuator 400 verbunden sind, und das eingerichtet ist, die Energie des Aktuators 400 auf die Pedalauflage 300 zu übertragen.
Das Pedalgehäuse 100 ist in einer Gehäuseform ausgebildet, in der ein leerer Raum vorhanden ist, der Aktuator 400, das Hochlastfedermodul 500, eine Aktuatorsteuerungsleiterplatte (PCB), ein Pedalsensor und dergleichen, die im Folgenden beschrieben werden, sind in dem leeren Raum montiert, und eine Abdeckung 110 ist mit einer Seite des Pedalgehäuses 100 in einer abnehmbaren Anordnung gekoppelt.
Darüber hinaus umfasst die exemplarische Ausführungsform gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zudem eine im Pedalgehäuse 100 befestigte und mit dem Aktuator 400 elektrisch verbundene Aktuatorsteuerungsleiterplatte 600 zur Steuerung einer Betätigung des Aktuators 400.
Die Aktuatorsteuerungsleiterplatte 600 ist eingerichtet, über einen Draht elektrisch mit einer Energieversorgung, z.B. einer Batterie, verbunden zu sein.
Darüber hinaus umfasst die vorliegende Erfindung einen im Pedalgehäuse 100 befestigten Pedalsensor 700, der über einen Schwenkhebel 710 mechanisch mit der Pedalauflage 300 verbunden ist und eingerichtet ist, dass diese einen Schwenkwinkel der Pedalauflage 300 erfasst, wenn die Pedalauflage 300 geschwenkt wird, um ein Signal in Bezug auf das Bremsen des Fahrzeugs zu erzeugen.
Wenn die Pedalauflage 300 um den Gelenkstift 200 hin und her geschwenkt wird, wird der Schwenkhebel 710 ebenfalls geschwenkt.
Darüber hinaus ist diese ausgestaltet, dass ein Permanentmagnet mit dem Schwenkhebel 710 gekoppelt ist, eine Leiterplatte im Pedalsensor 700 dem Permanentmagneten zugewandt ist und die Leiterplatte über einen Draht elektrisch mit einer Energieversorgung, z.B. einer Batterie, verbunden ist.
Wenn also die Pedalauflage 300 um den Gelenkstift 200 hin und her geschwenkt wird, während ein Fahrer zur Betätigung auf die Pedalauflage 300 tritt, wird der mit der Pedalauflage 300 verbundene Schwenkhebel 710 ebenfalls geschwenkt, und wenn der Schwenkhebel 710 geschwenkt wird, wird eine Position des mit dem Schwenkhebel 710 gekoppelten Permanentmagneten verändert, und der Pedalsensor 700 erfasst einen Schwenkwinkel der Pedalauflage 300 durch eine Veränderung der Stärke eines Magnetfeldes entsprechend einer Veränderung der Schwenkposition des Permanentmagneten, um ein Signal in Bezug auf das Bremsen des Fahrzeugs zu erzeugen.
Der Pedalsensor 700 gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Pedalsensor vom Kontakttyp, der über den Schwenkhebel 710, der eine mechanische Struktur darstellt, mit der Pedalauflage 300 verbunden ist. Alternativ kann der Pedalsensor 700 bei Bedarf als kontaktloser Pedalsensor ausgestaltet sein, der nur aus einem Permanentmagneten und nur einer Leiterplatte besteht.
Die Pedalauflage 300 ist eine gliedartige Auflage, deren unterer Endabschnitt über den Gelenkstift 200 mit dem Pedalgehäuse 100 verbunden ist und deren oberer Endabschnitt um den Gelenkstift 200 hin und her geschwenkt wird.
Die Pedalauflage 300 umfasst eine Betätigungsfläche 310, die durch einen Fuß des Fahrers betätigt wird, und einen Körper 320, der so geformt ist, dass dieser von der Betätigungsfläche 310 nach vorne hervorsteht und einen unteren Endabschnitt aufweist, an den der Gelenkstift 200 gekoppelt ist. Ein Gehäuseloch 120, durch das der Körper 320 hindurchgeht, ist im Pedalgehäuse 100 ausgebildet.
Wenn also der Körper 320 der Pedalauflage 300 in das Pedalgehäuse 100 gemäß einer Betätigung des Aktuators 400 eingeführt wird, wird die Pedalauflage 300 in einen verborgenen Zustand versetzt, in dem es für den Fahrer nicht möglich ist, die Pedalauflage 300 zu betätigen, und wenn der Körper 320 der Pedalauflage 300 aufgrund der Betätigung des Aktuators 400 gegenüber dem Pedalgehäuse 100 hervorsteht, ist die Pedalauflage 300 in einen hochgeklappten Zustand versetzt, in dem es für den Fahrer möglich ist, die Pedalauflage 300 zu betätigen.
Da die Außengröße der Betätigungsfläche 310 der Pedalauflage 300 größer als die Außengröße des Gehäuselochs 120 ausgebildet ist, wird das Gehäuseloch 120 zu einer durch die Betätigungsfläche 310 abgedichteten Struktur, wenn die Pedalauflage 300 geschwenkt wird.
Wenn die Pedalauflage 300 vollständig um den Gelenkstift 200 nach vorne geschwenkt wird, da die Betätigungsfläche 310 der Pedalauflage 300 nicht durch das Gehäuseloch 120 hindurchgeht, stützt sich die Betätigungsfläche 310 auf dem Pedalgehäuse 100 ab, so dass ein Vorwärtsschwenken der Pedalauflage 300 auf natürliche Weise eingeschränkt ist.
Wenn das Gehäuseloch 120 zu der Struktur wird, die durch die Betätigungsfläche 310 der Pedalauflage 300 abgedichtet ist, ist es außerdem für die Luftdichtheit vorteilhaft, ein Einströmen von Fremdmaterialien zu verhindern, und es ist auch möglich, eine geräuschdämmende Wirkung in Richtung Fahrzeuginnenraum zu erzielen.
Der Aktuator 400 gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst einen Linearmotor 410, der vertikal angeordnet und im Pedalgehäuse 100 befestigt ist, und einen Kolben 420, der eingerichtet ist, dass dieser sich während des Betriebs des Linearmotors 410 vertikal hin und her bewegt und schwenkbar mit einem vorderen Endabschnitt des Hochlastfedermoduls 500 gekoppelt ist.
Der Linearmotor 410 kann als Linearmotor ausgebildet sein und eingerichtet sein, elektrisch an eine Energieversorgung angeschlossen zu sein.
Wenn sich der Kolben 420 hin- und her bewegt, wird daher das Hochlastfedermodul 500 in Bezug auf das Pedalgehäuse 100 geschwenkt, und aufgrund der Schwenkbewegung des Hochlastfedermoduls 500 kann die Pedalauflage 300 in den verborgenen Zustand, in dem diese in das Pedalgehäuse 100 eingeführt ist, oder in den hochgeklappten Zustand, in dem diese gegenüber dem Pedalgehäuse 100 hervorsteht, geschaltet werden.
Gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind im Körper 320 der Pedalauflage 300 zwei Führungshalter 330 integral vorgesehen und in den beiden Führungshaltern 330 sind Führungsschlitze 340 ausgebildet.
Es ist eine Struktur vorgesehen, so dass sich die beiden Führungshalter 330 in Längsrichtung der Betätigungsfläche 310 erstrecken und so ausgebildet sind, dass diese parallel zueinander in deren linker und rechter Richtung zueinander beabstandet sind, die sich in einer geneigten Richtung der Betätigungsfläche 310 erstreckenden Führungsschlitze 340 jeweils in den beiden Führungshaltern 330 ausgebildet sind und ein hinterer Endabschnitt des Hochlastfedermoduls 500 in die Führungsschlitze 340 eingeführt ist, um mit der Pedalauflage 300 verbunden zu sein.
Daher wird entsprechend der Hin- und Herbewegung des Kolbens 420 das Hochlastfedermodul 500 in Bezug auf das Pedalgehäuse 100 geschwenkt, und entsprechend einer Bewegung des hinteren Endabschnitts des Hochlastfedermoduls 500 entlang der Führungsschlitze 340 kann die Pedalauflage 300 in den verborgenen Zustand in das Pedalgehäuse 100 eingeführt oder in den hochgeklappten Zustand gegenüber dem Pedalgehäuse 100 hervorstehend geschaltet werden.
Ein Bremspedal eines Fahrzeugs erfordert eine hohe Last zur Unterscheidung von einem Gaspedal und zur Stabilität während des Betriebs. Zu diesem Zweck ist in der exemplarischen Ausführungsform gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bei einer Ausgestaltung mit dem Hochlastfedermodul 500 eine Pedalkraft mit dem Hochlastfedermodul 500 implementiert. Folglich ist es möglich, einen Motor mit geringer Leistung zu verwenden, der in einer allgemeinen klappbaren Gaspedalvorrichtung eingesetzt wird, und somit ergibt sich ein Vorteil, der eingerichtet ist, um Kosten zu senken.
Das Hochlastfedermodul 500, das in verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfasst einen Außenzylinder 510, der über einen Verbindungsstift 800 schwenkbar mit dem Kolben 420 gekoppelt ist und so geformt ist, dass ein Schwenkschaft 511, der schwenkbar mit dem Pedalgehäuse 100 gekoppelt ist, nach außen hervorsteht; einen Innenzylinder 520, dessen einer Endabschnitt in den Außenzylinder 510 eingesetzt ist und beweglich mit dem Außenzylinder 510 in dessen Längsrichtung gekoppelt ist; einen Federsitz 530, der in den Innenzylinder 520 eingesetzt ist und eingerichtet ist, dass dieser in Längsrichtung des Innenzylinders 520 beweglich ist; eine Verbindungsstange 540 mit einem Endabschnitt, der mit dem Federsitz 530 verbunden ist und mit dem anderen Endabschnitt, der mit einem Führungsstift 541 verbunden ist, der in den Führungsschlitz 340 eingeführt ist, der in der Pedalauflage 300 ausgebildet ist; eine erste Feder 550, die in dem Außenzylinder 510 angeordnet ist und deren beiden Endabschnitte eingerichtet sind, dass diese an dem Außenzylinder 510 und dem Innenzylinder 520 abgestützt sind; eine zweite Feder 560, die in dem Innenzylinder 520 angeordnet ist und deren beiden Endabschnitte eingerichtet sind, dass diese sich an dem Innenzylinder 520 und dem Federsitz 530 abstützen; einen ersten Dämpfer 570, der in dem Außenzylinder 510 an einer zum Innenzylinder 520 beabstandeten Position befestigt ist; und einen zweiten Dämpfer 580, der in dem Innenzylinder 520 an einer zum Federsitz 530 beabstandeten Position befestigt ist.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Federkraft der zweiten Feder 560 so eingestellt ist, dass diese größer ist als die der ersten Feder 550.
Somit ist eine Ausgestaltung vorgesehen, so dass, wenn die Pedalauflage 300 um den Gelenkstift 200 nach vorne geschwenkt wird, während der Fahrer die Pedalauflage 300 in einem hochgeklappten Zustand betätigt, in dem die Pedalauflage 300 gegenüber dem Pedalgehäuse 100 hervorsteht, die erste Feder 550 zunächst zusammengedrückt wird, so dass eine erste Pedalkraft erzeugt wird, die zweite Feder 560 zusammengedrückt wird, nachdem die erste Feder 550 zusammengedrückt wurde, so dass eine zweite Pedalkraft erzeugt wird, die grösser ist als die erste Pedalkraft, schließlich der erste Dämpfer 570 und der zweite Dämpfer 580 zusammengedrückt werden, nachdem die zweite Feder 560 zusammengedrückt wurde, und so eine zusätzliche Pedalkraft erzeugt wird, so dass eine dritte Pedalkraft erzeugt wird, die grösser ist als die zweite Pedalkraft.
9 ist ein Diagramm, das eine Pedalkraft der klappbaren Bremspedalvorrichtung zeigt, in der das Hochlastfedermodul 500 gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Abschnitt A ist ein erster Pedalkrafterzeugungsabschnitt aufgrund der Kompression der ersten Feder 550, Abschnitt B ist ein zweiter Pedalkrafterzeugungsabschnitt aufgrund der Kompression der zweiten Feder 560 nach der Kompression der ersten Feder 550 und Abschnitt C ist schließlich ein dritter Pedalkrafterzeugungsabschnitt aufgrund der Kompression der ersten und zweiten Dämpfer 570 und 580.
Abschnitt A ist ein Abschnitt, in dem ein Unterdruck des herkömmlichen Bremskraftverstärkers gebildet wird und die Pedalkraft aufgrund einer Verstärkungswirkung, die sich aus dem Unterdruck ergibt, gering ist. Abschnitt B ist ein Abschnitt, in dem der Unterdruck des herkömmlichen Bremskraftverstärkers aufgehoben wird und eine hohe Pedalkraft entsteht, da die Wirkung des Unterdrucks gering ist. Abschnitt C ist ein Abschnitt, in dem aufgrund der Kompression von Gummidämpfern eine zusätzliche Pedalkraft erzeugt und eine maximale Pedalkraft realisiert wird.
Währenddessen können, wie in 8 gezeigt, der Federsitz 530 und die Verbindungsstange 540, die das Hochlastfedermodul 500 bilden, in einer integral ausgebildeten Struktur ausgestaltet sein. Alternativ können, wie in 10 dargestellt, der Federsitz 530 und die Verbindungsstange 540 jeweilig ausgebildet sein und in einer Struktur ausgebildet sein, in welcher der Federsitz 530 und die Verbindungsstange 540 über einen Stangenstift 590 schwenkbar gekoppelt sind.
In dem Fall, dass eine Position des Führungsstifts 541 auf der Grundlage des hochgeklappten Zustands der Pedalauflage 300 M1 ist und eine Position des Führungsstifts 541 M2 ist, wenn die Pedalauflage 300 um den Gelenkstift 200 nach vorne geschwenkt ist, wenn ein Öffnungswinkel zwischen M1 und M2 nicht groß ist, tritt bei Betätigung der Pedalauflage 300 durch den Fahrer kein Phänomen auf, bei dem die Pedalkraft größer wird. Im vorliegenden Fall ist der Aufbau, bei dem der Federsitz 530 und die Verbindungsstange 540 einteilig ausgebildet sind, so gewählt, dass eine Kostenreduzierung möglich ist.
Wenn der Öffnungswinkel zwischen M1 und M2 jedoch groß ist, tritt das Phänomen auf, dass die Pedalkraft größer wird, wenn die Pedalauflage 300 vom Fahrer betätigt wird, so dass es für den Fahrer nicht möglich ist, die Pedalauflage 300 mühelos zu betätigen. Um die obige Beschreibung zu verhindern, kann, wenn der Federsitz 530 und die Verbindungsstange 540 durch den Stangenbolzen 590 verbunden sind, um eine schwenkbare Struktur zu erreichen, eine Winkeldifferenz absorbiert werden, so dass es dem Fahrer möglich ist, die Pedalauflage 300 mühelos zu betätigen, ohne dass das Phänomen auftritt, dass die Pedalkraft größer wird, wenn die Pedalauflage 300 vom Fahrer betätigt wird.
Die 2 und 4 veranschaulichen den verborgenen Zustand, in dem beim Einführen der Pedalauflage 300 in das Pedalgehäuse 100 die Exposition der Pedalauflage 300 gegenüber einem Innenraum, in dem sich der Fahrer befindet, blockiert ist.
Wenn die Energiezufuhr zum Linearmotor 410 unter der Steuerung der Aktuatorsteuerungsleiterplatte 600 unterbrochen wird, führt der Kolben 420 eine Rückwärtsbewegung aus, bei der sich der Kolben 420 nach oben bewegt, um in den Linearmotor 410 eingeführt zu werden, das Hochlastfedermodul 500 wird in Bezug auf das Pedalgehäuse 100 geschwenkt, um den vorderen Endabschnitt, der mit dem Kolben 420 verbunden ist, so zu führen, dass dieser weiter oben angeordnet ist als der hintere Endabschnitt, der mit dem Führungsschlitz 340 verbunden ist (ein Zustand, in dem der Verbindungsstift 800 weiter oben angeordnet ist als der Führungsstift 541), und wenn das Hochlastfedermodul 500 geschwenkt wird, wird der hintere Endabschnitt des Hochlastfedermoduls 500 (der Führungsstift 541) entlang des Führungsschlitzes 340 bewegt, um an einem untersten Endabschnitt des Führungsschlitzes 340 angeordnet zu werden. Dadurch wird die Pedalauflage 300 in den verborgenen Zustand versetzt, in dem diese in das Pedalgehäuse 100 eingeführt ist.
Wie in 4 dargestellt, wird der Raum unter dem Fahrersitz zu einem großen Raum ohne Beeinträchtigung des Pedals, wenn die Pedalauflage 300 in den verborgenen Zustand übergeht. Auf diese Weise kann der Fahrer bequem in einem entspannten Modus ruhen, und darüber hinaus ist eine Fehlbedienung des Pedals in einem autonomen Fahrmodus verhindert, so dass eine Verbesserung der Stabilität erreicht werden kann.
5 stellt den hochgeklappten Zustand dar, in dem die Pedalauflage 300 zum Innenraum, in dem sich der Fahrer befindet, hin freiliegt, wenn die Pedalauflage 300 gegenüber dem Pedalgehäuse 100 hervorsteht.
Wenn dem Linearmotor 410 unter der Steuerung der Aktuatorsteuerungsleiterplatte 600 Energie zugeführt wird, führt der Kolben 420 eine Vorwärtsbewegung aus, bei der sich der Kolben 420 nach unten bewegt, um aus dem Linearmotor 410 nach außen hervorzustehen, wobei das Hochlastfedermodul 500 in Bezug auf das Pedalgehäuse 100 geschwenkt wird, um den vorderen Endabschnitt, der mit dem Kolben 420 verbunden ist, so zu führen, dass dieser weiter unten angeordnet ist als der hintere Endabschnitt, der mit dem Führungsschlitz 340 verbunden ist (ein Zustand, in dem der Verbindungsstift 800 weiter unten angeordnet ist als der Führungsstift 541), und wenn das Hochlastfedermodul 500 geschwenkt wird, wird der hintere Endabschnitt des Hochlastfedermoduls 500 (der Führungsstift 541) entlang des Führungsschlitzes 340 bewegt, um an einem obersten Endabschnitt der Führungsschlitze 340 angeordnet zu werden. Folglich wird die Pedalauflage 300 in den hochgeklappten Zustand versetzt, dass diese gegenüber dem Pedalgehäuse 100 hervorsteht, um dem Fahrer ausgesetzt zu sein.
Wie in 5 dargestellt, tritt der Fahrer, wenn die Pedalauflage 300 gegenüber dem Pedalgehäuse 100 hervorsteht, auf die Betätigungsfläche 310 der hervorstehenden Pedalauflage 300, um normal zu arbeiten.
Unterdessen ist es dadurch gekennzeichnet, dass es auf der Grundlage des hochgeklappten Zustands, in dem die Pedalauflage 300 gegenüber dem Pedalgehäuse 100 hervorsteht (ein Zustand von 5), ein Winkel θ zwischen einer ersten Linie L1, die einen mittleren Abschnitt in Längsrichtung des Hochlastfedermoduls 500 gerade verbindet, und einer zweiten Linie L2, die einen mittleren Abschnitt in Längsrichtung des Führungsschlitzes 340 gerade verbindet, gebildet ist, um eine Bedingung von 60° ≤ θ ≤ 90°zu erfüllen. Um der Pedalauflage 300 das Betätigen des Hochlastfedermoduls 500 am effizientesten zu ermöglichen, ist es am besten, wenn der Winkel θ 90° beträgt.
Da die Pedalauflage 300 in einer Richtung betätigt wird, in der sich der Winkel θ bei Betätigung der Pedalauflage 300 vergrößert, wenn ein Anfangswert des Winkels θ im Bereich von 60° ≤ θ ≤ 90° eingestellt ist, kann das Hochlastfedermodul 500 in allen Abschnitten, in denen die Pedalauflage 300 geschwenkt wird, in einem Winkel nahe 90° belastet werden, so dass eine Betätigungskraft am effizientesten gebildet werden kann.
6 stellt einen Zustand dar, in dem der Fahrer auf die Pedalauflage 300 tritt, die gegenüber dem Pedalgehäuse 100 hervorsteht, um nach oben gedrückt zu werden.
Wenn der Fahrer auftritt, um die Betätigungsfläche 310 der hochgeklappten Pedalauflage 300 zu betätigen, wird die Pedalauflage 300 um den Gelenkstift 200 nach vorne geschwenkt und der mit der Pedalauflage 300 verbundene Schwenkhebel 710 wird ebenfalls geschwenkt, und wenn der Schwenkhebel 710 geschwenkt wird, wird eine Position des mit dem Schwenkhebel 710 gekoppelten Permanentmagneten verändert und der Pedalsensor 700 erfasst einen Schwenkwinkel der Pedalauflage 300 durch eine Veränderung der Stärke eines Magnetfeldes entsprechend einer Veränderung der Schwenkposition des Permanentmagneten, um ein Signal in Bezug auf das Bremsen des Fahrzeugs zu erzeugen.
Gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Hochlastfedermodul 500 um das Pedalgehäuse 100 entsprechend der Hin- und Herbewegung des Kolbens 420 geschwenkt wird und der mit der Pedalauflage 300 verbundene Schwenkhebel 710 geschwenkt wird, während die Pedalauflage 300 in Bezug auf das Pedalgehäuse 100 aufgrund des Schwenkens des Hochlastfedermoduls 500 geschwenkt wird, der Pedalsensor 700 kein auf das Bremsen bezogenes Signal erzeugt, um einen durch eine falsche Bedienung verursachten Unfall zu verhindern.
D.h., wenn die Pedalauflage 300 aufgrund der Betätigung des Aktuators 400 in den verborgenen Zustand von 4 oder den hochgeklappten Zustand von 5 geschaltet wird, obwohl der Schwenkhebel 710 aufgrund des Schwenkens der Pedalauflage 300 geschwenkt wird, der Pedalsensor 700 kein Signal in Bezug auf das Bremsen erzeugt, so dass ein durch eine falsche Betätigung verursachter Unfall verhindert wird.
Wie in 6 dargestellt, erzeugt der Pedalsensor 700 jedoch in einer Situation, in der die Pedalauflage 300 im hochgeklappten Zustand ist und der Kolben 420 die Hin- und Herbewegung nicht ausführt, nur dann ein Signal in Bezug auf das Bremsen, wenn die Pedalauflage 300 aufgrund einer Betätigung des Fahrers in Bezug zum Pedalgehäuse 100 geschwenkt wird und der mit der Pedalauflage 300 verbundene Schwenkhebel 710 geschwenkt wird, so dass eine stabilere Betätigung möglich ist.
Wie oben beschrieben, hat die klappbare Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Ausgestaltung, bei der im manuellen Fahrmodus, in dem der Fahrer ein autonomes Fahrzeug unmittelbar steuert, die Pedalauflage 300 gegenüber dem Pedalgehäuse 100 hervorsteht, um freigelegt zu sei und in Richtung des Fahrers nach oben zu klappen, damit der Fahrer die Pedalauflage 300 betätigen kann, und im autonomen Fahrmodus, in dem der Fahrer das autonome Fahrzeug nicht unmittelbar steuert, die Pedalauflage 300 in das Pedalgehäuse 100 eingeführt ist, um zu verhindern, dass diese dem Fahrer ausgesetzt ist, um eine Betätigung der Pedalauflage 300 durch den Fahrer zu verhindern, so dass es möglich ist, einen verborgenen Zustand vorzusehen, und es weist den Vorteil auf, dass der Fahrer im autonomen Fahrmodus bequem ruhen kann und darüber hinaus eine Verbesserung der Stabilität erreicht wird, indem eine falsche Betätigung der Pedalauflage im autonomen Fahrmodus blockiert ist.
Darüber hinaus weist die klappbare Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Ausgestaltung auf, bei der eine Pedalkraft durch Verwendung des Hochlastfedermodul 500 implementiert ist. Folglich ist es möglich, einen Motor mit geringer Leistung zu verwenden, der in einer allgemeinen klappbaren Gaspedalvorrichtung eingesetzt wird, so dass die Kosten gesenkt werden können.
In Übereinstimmung mit einer klappbaren Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Ausgestaltung vorgesehen sein, bei der in einem manuellen Fahrmodus, in dem ein Fahrer ein autonomes Fahrzeug unmittelbar steuert, eine Pedalauflage gegenüber einem Pedalgehäuse hervorsteht, um freigelegt zu sein und in Richtung des Fahrers hochgeklappt zu sein, damit der Fahrer die Pedalauflage betätigen kann, und in einem autonomen Fahrmodus, in dem der Fahrer das autonome Fahrzeug nicht unmittelbar steuert, die Pedalauflage in das Pedalgehäuse eingeführt ist, um zu verhindern, dass die Pedalauflage dem Fahrer ausgesetzt ist, um eine Betätigung der Pedalauflage durch den Fahrer zu verhindern, so dass es möglich ist, einen verborgenen Zustand zu implementieren, und der Effekt besteht, dass der Fahrer sich im autonomen Fahrmodus bequem ausruhen kann und darüber hinaus eine Verbesserung der Stabilität erreicht ist, indem eine falsche Betätigung der Pedalauflage im autonomen Fahrmodus blockiert ist.
Darüber hinaus kann entsprechend einer klappbaren Bremspedalvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs gemäß verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Ausgestaltung vorgesehen sein, bei der eine Pedalkraft unter Verwendung eines Hochlastfedermoduls implementiert ist. Folglich ist es möglich, einen Motor mit geringer Leistung zu verwenden, der in einer allgemeinen klappbaren Gaspedalvorrichtung eingesetzt wird, so dass die Kosten gesenkt werden können.
Darüber hinaus kann die Aktuatorsteuerungsleiterplatte 600 eine Steuerung sein, die aus einer Hardware-Einheit mit einem Speicher und einem Prozessor gebildet ist, die eingerichtet sind, einen oder mehrere als Algorithmusstruktur interpretierte Schritte ausführen. Der Speicher speichert Algorithmusschritte, und der Prozessor führt die Algorithmusschritte aus, um einen oder mehrere Prozesse eines Verfahrens in Übereinstimmung mit verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auszuführen. Die Steuerung gemäß exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann durch einen nichtflüchtigen Speicher implementiert sein, der eingerichtet ist, dass dieser Algorithmen zur Steuerung des Betriebs verschiedener Komponenten eines Fahrzeugs oder Daten über Softwarebefehle zur Ausführung der Algorithmen speichert, und durch einen Prozessor, der eingerichtet ist, dass dieser die oben beschriebenen Operation unter Verwendung der im Speicher gespeicherten Daten ausführt. Der Speicher und der Prozessor können einzelne Chips sein. Alternativ können der Speicher und der Prozessor in einem einzigen Chip integriert sein. Der Prozessor kann als ein oder mehrere Prozessoren implementiert sein.
Die Steuerung kann wenigstens ein Mikroprozessor sein, der von einem vorgegebenen Programm betrieben wird, das eine Reihe von Befehlen zum Ausführen eines Verfahrens in Übereinstimmung mit verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen kann.
Die vorgenannte Erfindung kann auch als computerlesbare Kodes auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsträger ausgebildet sein. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium ist jedes Datenspeichergerät, das Daten speichern kann, die danach von einem Computersystem gelesen werden können. Beispiele des computerlesbaren Aufzeichnungsmediums sind Festplattenlaufwerk (HDD), Festkörperplatte (SSD), Siliziumplattenlaufwerk (SDD), Festwertspeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), CD-ROMs, Magnetbänder, Disketten, optische Datenspeichergeräte usw. sowie die Implementierung als Trägerwellen (z.B. Übertragung über das Internet).
Zur Erleichterung der Erklärung und zur genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „oberer“, „unterer“, „innerer“, „äußerer“, „oben“, „unten“, „runter“, „hoch“, „vorne“, „hinten“, „rück“, „innen“, „außen“, „innerhalb“, „außerhalb“, „vorwärts“ und „rückwärts“ verwendet, um Merkmale der exemplarischen Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen dieser Merkmale, wie diese in den Abbildungen dargestellt sind, zu beschreiben. Es ist weiter zu verstehen, dass sich der Begriff „verbinden“ oder dessen Ableitungen sowohl auf die direkte als auch auf die indirekte Verbindung beziehen.
Die vorstehenden Beschreibungen spezifischer exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zur Verdeutlichung und Beschreibung vorgelegt. Sie sollen weder erschöpfend sein noch die vorliegende Erfindung auf die genauen Formen beschränken, die offenbart wurden, und natürlich sind im Lichte der obigen Lehren viele Änderungen und Variationen möglich. Die exemplarischen Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern, um es dem Fachmann zu ermöglichen, verschiedene exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herzustellen und zu verwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.

Claims

Klappbare Bremspedalvorrichtung eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung umfasst: ein Pedalgehäuse zum Anbringen in einem Raum unterhalb eines Fahrersitzes; eine Pedalauflage, die über einen Gelenkstift schwenkbar mit dem Pedalgehäuse gekoppelte ist, um als Reaktion auf die Bewegung des Fußes des Fahrers betätigt zu werden und eingerichtet ist, wahlweise in einen verborgenen Zustand, in dem die Pedalauflage in das Pedalgehäuse eingeführt ist, oder in einen hochgeklappten Zustand, in dem die Pedalauflage gegenüber dem Pedalgehäuse hervorsteht, schaltbar zu sein; einen im Pedalgehäuse befestigten Aktuator, der mit der Pedalauflage gekoppelt ist und eingerichtet ist, Energie zu erzeugen, um die Pedalauflage zu schwenken, um der Pedalauflage zu ermöglichen, sich im verborgenen Zustand oder im hochgeklappten Zustand zu befinden, und ein Federmodul, das schwenkbar mit dem Pedalgehäuse gekoppelt ist, mit einem ersten Endabschnitt, der mit der Pedalauflage verbunden ist, und einem zweiten Endabschnitt, der mit dem Aktuator verbunden ist und eingerichtet ist, die Kraft des Aktuators auf die Pedalauflage zu übertragen.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 1, zudem umfassend: eine Aktuatorsteuerungsleiterplatte (PCB), die im Pedalgehäuse befestigt ist und elektrisch mit dem Aktuator verbunden ist, um einen Betrieb des Aktuators zu steuern.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 1, zudem umfassend: einen im Pedalgehäuse befestigten Pedalsensor, der über einen Schwenkhebel mechanisch mit der Pedalauflage verbunden ist und eingerichtet ist, einen Schwenkwinkel der Pedalauflage zu erfassen, wenn die Pedalauflage um den Gelenkstift geschwenkt wird, um ein auf das Bremsen des Fahrzeugs bezogenes Signal zu erzeugen.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pedalauflage eine gliedartige Auflage ist, deren unterer Endabschnitt über den Gelenkstift mit dem Pedalgehäuse gekoppelt ist und deren oberer Endabschnitt um den Gelenkstift hin und her geschwenkt wird.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pedalauflage eine entsprechend der Bewegung des Fußes des Fahrers zu betätigende Bedienungsfläche umfasst und einen Körper, der so geformt ist, dass dieser von der Bedienungsfläche nach vorne hervorsteht und einen unteren Endabschnitt aufweist, mit dem der Gelenkstift schwenkbar gekoppelt ist; und wobei sich die Pedalauflage in dem verborgenen Zustand befindet, wenn der Körper in das Pedalgehäuse gemäß einer Betätigung des Aktuators eingeführt wird, und sich in dem hochgeklappten Zustand befindet, wenn der Körper gegenüber dem Pedalgehäuse hervorsteht.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pedalauflage eine entsprechend der Bewegung des Fußes des Fahrers zu betätigende Bedienungsfläche umfasst und einen Körper, der so geformt ist, dass dieser von der Bedienungsfläche nach vorne hervorsteht und einen unteren Endabschnitt aufweist, mit dem der Gelenkstift schwenkbar gekoppelt ist; wobei ein Gehäuseloch in dem Pedalgehäuse ausgebildet ist, durch das der Körper hindurchgeht; und wobei eine Außengröße der Betätigungsfläche der Pedalauflage so ausgebildet ist, dass diese größer ist als eine Außengröße des Gehäuselochs, so dass, wenn die Pedalauflage geschwenkt ist, das Gehäuseloch durch die Betätigungsfläche abgedichtet ist.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Aktuator umfasst: einen Linearmotor, der in dem Pedalgehäuse befestigt ist; und einen Kolben, der mit dem Linearmotor gekoppelt ist und eingerichtet ist, sich während eines Betriebs des Linearmotors vertikal hin und her zu bewegen, und der schwenkbar mit einem vorderen Endabschnitt des Federmoduls gekoppelt ist, und wobei, wenn sich der Kolben hin und her bewegt, das Federmodul in Bezug auf das Pedalgehäuse geschwenkt wird, und entsprechend des Schwenkens des Federmoduls die Pedalauflage in den verborgenen Zustand oder den hochgeklappten Zustand geschaltet wird.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Pedalauflage eine entsprechend der Bewegung des Fußes des Fahrers zu betätigende Betätigungsfläche umfasst und einen Führungsschlitz, der sich in einer geneigten Richtung der Betätigungsfläche erstreckt; wobei ein hinterer Endabschnitt des Federmoduls in den Führungsschlitz eingeführt ist, um mit der Pedalauflage verbunden zu sein; und wobei gemäß einer Hin- und Herbewegung des Kolbens das Federmodul in Bezug auf das Pedalgehäuse geschwenkt wird und gemäß einer Bewegung des hinteren Endabschnitts des Federmoduls entlang des Führungsschlitzes die Pedalauflage in den verborgenen Zustand oder den hochgeklappten Zustand geschaltet wird.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 8, wobei, wenn die Energiezufuhr zum Linearmotor unterbrochen ist, der Kolben eingerichtet ist, eine Rückwärtsbewegung auszuführen, durch welche der Kolben in den Linearmotor eingeführt wird, das Federmodul in Bezug auf das Pedalgehäuse geschwenkt wird, um den vorderen Endabschnitt des Federmoduls, der mit dem Kolben verbunden ist, so zu führen, dass dieser weiter oben liegt als der hintere Endabschnitt des Federmoduls, der mit dem Führungsschlitz verbunden ist, und wenn das Federmodul geschwenkt wird, der hintere Endabschnitt des Federmoduls entlang des Führungsschlitzes bewegt wird, so dass dieser an einem untersten Endabschnitt des Führungsschlitzes angeordnet wird, so dass die Pedalauflage in den verborgenen Zustand übergeht.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 8, wobei, wenn dem Linearmotor Energie zugeführt wird, der Kolben eingerichtet ist, eine Vorwärtsbewegung auszuführen, durch welche der Kolben aus dem Linearmotor nach außen hervorsteht, das Federmodul in Bezug auf das Pedalgehäuse geschwenkt wird, um den vorderen Endabschnitt des Federmoduls, der mit dem Kolben verbunden ist, so zu führen, dass dieser weiter unten liegt als der hintere Endabschnitt des Federmoduls, der mit dem Führungsschlitz verbunden ist, und wenn das Federmodul geschwenkt wird, der hintere Endabschnitt des Federmoduls entlang des Führungsschlitzes bewegt wird, so dass dieser an einem obersten Endabschnitt der Führungsschlitze angeordnet wird, so dass die Pedalauflage in den hochgeklappten Zustand übergeht.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 10, wobei gemäß dem hochgeklappten Zustand, in dem die Pedalauflage gegenüber dem Pedalgehäuse hervorsteht, ein Winkel θ zwischen einer ersten Linie, die einen Mittelabschnitt in Längsrichtung des Federmoduls gerade verbindet, und einer zweiten Linie, die einen Mittelabschnitt in Längsrichtung des Führungsschlitzes gerade verbindet, gebildet ist, der eine Bedingung von 60° ≤ θ ≤ 90° erfüllt.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 7, wobei, wenn das Federmodul in Bezug auf das Pedalgehäuse entsprechend einer Hin- und Herbewegung des Kolbens geschwenkt wird und der mit der Pedalauflage verbundene Schwenkhebel geschwenkt wird, während die Pedalauflage in Bezug auf das Pedalgehäuse entsprechend der Schwenkbewegung des Federmoduls geschwenkt wird, der Pedalsensor kein auf das Bremsen bezogenes Signal erzeugt, um eine falsche Betätigung zu verhindern.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 7, wobei in einer Situation, in der sich die Pedalauflage im hochgeklappten Zustand befindet und der Kolben die Hin- und Herbewegung nicht ausführt, nur, wenn die Pedalauflage in Bezug auf das Pedalgehäuse aufgrund einer Betätigung des Fahrers geschwenkt wird und ein mit der Pedalauflage verbundener Schwenkhebel geschwenkt wird, ein Pedalsensor ein auf das Bremsen des Fahrzeugs bezogenes Signal erzeugt.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Federmodul umfasst: einen Außenzylinder, der über einen Verbindungsstift schwenkbar mit dem Kolben gekoppelt ist und so geformt ist, dass ein schwenkbar mit dem Pedalgehäuse gekoppelter Schwenkschaft nach außen hervorsteht; einen Innenzylinder mit einem Endabschnitt, der in den Außenzylinder eingeführt ist und beweglich mit dem Außenzylinder in einer Längsrichtung des Außenzylinders gekoppelt ist; einen Federsitz, der in den Innenzylinder eingesetzt ist und eingerichtet ist, in einer Längsrichtung des Innenzylinders beweglich zu sein; eine Verbindungsstange mit einem ersten Endabschnitt, der mit dem Federsitz verbunden ist, und einem zweiten Endabschnitt, der mit einem Führungsstift verbunden ist, der in den in der Pedalauflage ausgebildeten Führungsschlitz eingeführt ist; eine erste Feder, die in dem Außenzylinder angeordnet ist und einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt aufweist, die jeweils an dem Außenzylinder und dem Innenzylinder abgestützt sind; eine zweite Feder, die in dem Innenzylinder angeordnet ist und einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt aufweist, die jeweils an dem Innenzylinder und dem Federsitz abgestützt sind; einen ersten Dämpfer, der im Außenzylinder an einer zum Innenzylinder beabstandeten Position befestigt ist; und einen zweiten Dämpfer, der im Innenzylinder an einer zum Federsitz beabstandeten Position befestigt ist.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 14, wobei eine Federkraft der zweiten Feder so eingestellt ist, dass diese größer als eine Federkraft der ersten Feder ist.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Federsitz und die Verbindungsstange integral ausgebildet sind.
Klappbarer Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Federsitz und die Verbindungsstange jeweilig ausgebildet und über einen Stangenstift schwenkbar gekoppelt sind.
Klappbare Bremspedalvorrichtung nach Anspruch 14, wobei, wenn die Pedalauflage um den Gelenkstift nach vorne geschwenkt wird, während der Fahrer die Pedalauflage in einem hochgeklappten Zustand betätigt, in dem die Pedalauflage gegenüber dem Pedalgehäuse hervorsteht, die erste Feder zuerst zusammengedrückt wird, so dass eine erste Pedalkraft erzeugt wird, die zweite Feder nach dem Zusammendrücken der ersten Feder zusammengedrückt wird, so dass eine zweite Pedalkraft erzeugt wird, die größer ist als die erste Pedalkraft, schließlich der erste Dämpfer und der zweite Dämpfer nach dem Zusammendrücken der zweiten Feder zusammengedrückt werden, und dadurch eine zusätzliche Pedalkraft erzeugt wird, so dass eine dritte Pedalkraft erzeugt wird, die größer ist als die zweite Pedalkraft.