DE102021204592A1 - Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Sebastian Biba
Manfred Rüffer
Andreas Bischoff
Adrian Messner
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung (100) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Betätigungsvorrichtung (100) ein erstes Betätigungspedal (102) und ein zweites Betätigungspedal (104) aufweist und wobei die Betätigungsvorrichtung (100) eine Rückstellvorrichtung (126) aufweist. Die Rückstellvorrichtung (126) ist dazu ausgebildet, die Betätigungspedale (102, 104) bei einer Auslenkung wenigstens eines der Betätigungspedale (102, 104) aus einer unbetätigten Ruhelage mit einer Kraft in Richtung der jeweiligen Ruhelage des ausgelenkten Betätigungspedals (102, 104) zu beaufschlagen. Die Betätigungsvorrichtung (100) weist ferner eine Sensorvorrichtung (130, 134) auf, wobei die Sensorvorrichtung (130, 134) dazu ausgebildet ist, sowohl den Grad einer Auslenkung des ersten Betätigungspedals (102) aus seiner Ruhelage als auch den Grad einer Auslenkung des zweiten Betätigungspedals (104) aus seiner Ruhelage zu ermitteln.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Betätigungsvorrichtung ein erstes Betätigungspedal und ein zweites Betätigungspedal aufweist.
  • Derartige Anordnungen von Betätigungspedalen sind im Stand der Technik in vielfältigen Varianten bekannt. Beispielsweise beschreibt die AT 229154 B ein Doppelpedal für Kraftfahrzeuge, das aus zwei nebeneinander angeordneten Pedalen besteht, die um eine gemeinsame Achse schwenkbar sind, wobei jedes Pedal aus einem Hebel und einer am Ende des Hebels angeordneten Fußplatte besteht.
  • Betätigungsvorrichtungen in Kraftfahrzeugen, insbesondere Gas- und Bremspedale werden zugunsten von By-Wire-Systemen (Drive-By-Wire oder Brake-By-Wire) zunehmend mechanisch von den zu steuernden Vorrichtungen, beispielswiese einem Bremssystem, entkoppelt. Bei derartigen By-Wire-Systemen erfolgt kein direkter Durchgriff von einer Pedalbetätigung auf das entsprechende System mehr. Stattdessen wird durch eine entsprechende Anordnung von Sensoren eine Betätigung der Pedale ermittelt und das zu steuernde System entsprechend der detektierten Betätigung angesteuert.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Aufbau einer Betätigungsvorrichtung mit einem ersten Betätigungspedal und einem zweiten Betätigungspedal, die zur Verwendung in einem By-Wire-System geeignet ist, zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird mit der Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Betätigungsvorrichtung ein erstes Betätigungspedal und ein zweites Betätigungspedal aufweist. Die Betätigungsvorrichtung weist eine Rückstellvorrichtung auf, wobei die Rückstellvorrichtung dazu ausgebildet ist, die Betätigungspedale bei einer Auslenkung wenigstens eines der Betätigungspedale aus einer unbetätigten Ruhelage mit einer Kraft in Richtung der jeweiligen Ruhelage des ausgelenkten Betätigungspedals zu beaufschlagen. Dabei weist die Betätigungsvorrichtung eine Sensorvorrichtung auf, wobei die Sensorvorrichtung dazu ausgebildet ist, sowohl den Grad einer Auslenkung des ersten Betätigungspedals aus seiner Ruhelage als auch den Grad einer Auslenkung des zweiten Betätigungspedals aus seiner Ruhelage zu ermitteln.
  • Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, den Gesamtaufbau der Betätigungsvorrichtung dadurch zu vereinfachen, dass die zur Bestimmung einer Auslenkung der Betätigungspedale genutzte Sensorvorrichtung gleichzeitig die Auslenkung des ersten Betätigungspedals und des zweiten Betätigungspedals ermittelt. Folglich wird die Sensorvorrichtung doppelt genutzt, wodurch die Zahl der Bauelemente und der Gesamtaufbau der Betätigungsvorrichtung vereinfacht sind. Gleichzeitig wird auch der Montageaufwand durch die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung reduziert, da die Zahl der Steckverbindungen gegenüber einer Anordnung mit mindestens einem Sensor je Betätigungspedal reduziert ist.
  • Die Rückstellvorrichtung ist dabei bevorzugt dazu ausgebildet, bei einer Betätigung eines der Betätigungspedale und mithin einer Auslenkung des entsprechenden Betätigungspedals aus der Ruhelage eine Rückstellkraft auf das Betätigungspedal zu bewirken, die dem Fahrzeugführer das Gefühl vermittelt ein klassisches Fahrzeugpedal zu betätigen, das mit der zu steuernden Vorrichtung direkte verbunden ist. Handelt es sich beispielsweise bei einem der Betätigungspedale um ein Pedal zur Betätigung einer Bremsanlage, würde ein Fahrzeugführer erwarten, dass das Pedal zunächst einen kurzen Leerweg mit geringer Rückstellkraft überwinden muss, bevor tatsächlich Bremskraft aufgebaut wird. Dieser Punkt der Betätigung ist am Beispiel einer Scheibenbremse mit einem Anliegen der Reibbeläge auf den Bremsscheiben erreicht. Ab diesem Punkt nimmt die notwendige Betätigungskraft zur weiteren Betätigung des Pedals immer stärker zu. Dieses Kraftverhalten kann durch eine entsprechende Ausgestaltung der Rückstellvorrichtung imitiert werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass das erste Betätigungspedal und das zweite Betätigungspedal in einem gemeinsamen Gehäuse gelagert sind. Bevorzugt sind zusätzlich die Sensorvorrichtung und/oder die Rückstellvorrichtung in demselben Gehäuse angeordnet. Durch eine Lagerung beider Betätigungspedale in einem gemeinsamen Gehäuse wird die Montage der Betätigungsvorrichtung in einem Fahrzeug vereinfacht. So muss zur Montage der Betätigungsvorrichtung lediglich das Gehäuse entsprechend positioniert und befestigt werden, sodass eine separate Montage der Pedale entfällt.
  • Der Aufbau der Betätigungsvorrichtung wird nach einer weiteren Ausführungsform dadurch vereinfacht, dass das erste Betätigungspedal und das zweite Betätigungspedal in der Betätigungsvorrichtung um eine gemeinsame erste Schwenkachse schwenkbar gelagert sind.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei ferner vorgesehen, dass die Betätigungsvorrichtung für das erste Betätigungspedal einen ersten Umlenkhebel und für das zweite Betätigungspedal einen zweiten Umlenkhebel aufweist, wobei der erste Umlenkhebel und der zweite Umlenkhebel um eine gemeinsame zweite Schwenkachse schwenkbar in der Betätigungsvorrichtung gelagert sind, wobei der erste Umlenkhebel dazu ausgebildet ist, eine Verschiebung des ersten Betätigungspedals entlang einer Betätigungsrichtung in einer Kompression der Rückstellvorrichtung umzusetzen und wobei der zweite Umlenkhebel dazu ausgebildet ist, eine Verschiebung des zweiten Betätigungspedals entlang einer Betätigungsrichtung in einer Kompression der Rückstellvorrichtung umzusetzen.
  • Durch eine solche Umlenkung der Betätigungsrichtung zur Kompression der Rückstellvorrichtung kann die Betätigungsvorrichtung insgesamt kompakter gestaltet werden, da effektiv die Ausrichtung der Rückstellvorrichtung relativ zur Betätigungsrichtung relativ frei wählbar ist. Insbesondere kann dabei durch den beschriebenen Mechanismus eine Umlenkung der Betätigungsrichtung um etwa 90 Grad erfolgen, sodass die Kompression der Rückstellvorrichtung senkrecht zur Betätigungsrichtung erfolgt. So kann die Betätigungsvorrichtung nahe an der Spritzwand eingesetzt werden, da die Tiefe der Rückstellvorrichtung effektiv durch den maximalen Verschiebeweg der Betätigungspedale vorgegeben ist, während die Ausdehnung einer Rückstellvorrichtung in eine andere Richtung erfolgen kann.
  • Um eine einfache und möglichst genaue Erfassung einer Auslenkung der Betätigungspedale zu erreichen, ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung einen Hebelwinkelsensor aufweist, wobei der Hebelwinkelsensor zwischen dem ersten Umlenkhebel und dem zweiten Umlenkhebel angeordnet und dazu ausgebildet ist, eine ersten Hebelschwenkwinkel des ersten Umlenkhebels und einen zweiten Hebelschwenkwinkel des zweiten Umlenkhebels um die zweite Schwenkachse zu ermitteln.
  • Die Bestimmung der Auslenkung eines Betätigungspedals aus den Schwenkwinkeln der Umlenkhebel hat dabei den Vorteil, dass bei einer geschickten Auslegung der Umlenkhebel eine hohe Winkelauflösung bei einer Betätigung eines Betätigungspedals und mithin einem Verschwenken des entsprechenden Umlenkhebels um die zweiten Schwenkachse erreicht werden kann. So kann der Umlenkhebel beispielsweise so ausgelegt sein, dass beispielsweise bei einer maximalen Betätigung des ersten Betätigungspedal der erste Umlenkhebel um einen Winkel bis zu 90° oder mehr aus seiner Nulllage verschwenkt wird. Folglich steht in einer solchen Konfiguration ein großer Winkelbereich zur Bestimmung eines Betätigungsgrads des Betätigungspedals zur Verfügung, sodass mit einer feinen Auflösung der Betätigungsgrad erkannt werden kann und insbesondere auch kleine Auslenkwinkel des Umlenkhebels und entsprechende schwache Betätigungen des Betätigungspedals sicher erkannt werden.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Ermittlung einer Auslenkung der Betätigungspedale ist nach einer weiteren Ausführungsform dadurch gegeben, dass die Sensorvorrichtung einen Pedalwinkelsensor aufweist, wobei der Pedalwinkelsensor dazu ausgebildet ist, einen ersten Pedalschwenkwinkel des ersten Betätigungspedals und einen zweiten Pedalschwenkwinkel des zweiten Betätigungspedals um die erste Schwenkachse zu ermitteln. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das erste Betätigungspedal an einem ersten Hebelarm und das zweite Betätigungspedal an einem zweiten Hebelarm angeordnet ist, wobei der erste und der zweite Hebelarm jeweils um die erste Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. In diesem Fall kann eine Bestimmung eines Schwenkwinkels unabhängig von einer etwaigen Umlenkmechanik, direkt am Hebelarm erfolgen.
  • Zur Bestimmung einer Auslenkung um die erste Schwenkachse ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das erste Betätigungspedal mittels einer ersten Pedalwelle um die erste Schwenkachse gelagert ist und das zweite Betätigungspedal mittels einer zweiten Pedalwelle um die erste Schwenkachse gelagert ist, wobei der Pedalwinkelsensor dazu ausgebildet ist, einen relativen Drehwinkel zwischen der ersten Pedalwelle und der zweiten Pedalwelle zu ermitteln. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Pedalwinkelsensor drehfest mit der ersten oder zweiten Pedalwelle verbunden ist und jeweils die Rotation der jeweils anderen Pedalwelle relativ zur Lage des Pedalwinkelsensors ermittelt. Aus dem Vorzeichen eines dabei ermittelten Winkels ist dann erkennbar, welches der beiden Betätigungspedale betätigt wurde.
  • Das beschriebene Messprinzip zur Bestimmung eines relativen Drehwinkels kann dabei auch auf die Bestimmung eines Hebelschwenkwinkels genutzt werden. In diesem Fall kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der erste Umlenkhebel auf einer ersten Welle und der zweite Umlenkhebel auf einer zweiten Welle um die zweite Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, wobei der Hebelwinkelsensor dazu ausgebildet ist, einen relativen Drehwinkel zwischen erster und zweiter Welle zu ermitteln.
  • Neben einer Detektion eines Schwenkwinkels zur Bestimmung einer Auslenkung eines Betätigungspedals kann auch ein Verschiebeweg eines Betätigungspedals zur Bestimmung der Auslenkung herangezogen werden. Hierzu ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung einen Wegsensor aufweist, wobei der Wegsensor dazu ausgebildet ist, einen ersten Verschiebungsweg des ersten Betätigungspedals aus seiner Ruhelage und einen zweiten Verschiebungsweg des zweiten Betätigungspedals aus seiner Ruhelage und/oder eine Verschiebung eines mit dem ersten oder zweiten Betätigungspedals verbundenen Elements der Betätigungsvorrichtung infolge einer Betätigung des ersten oder zweiten Betätigungspedals zu ermitteln.
  • Besonders vorteilhaft werden die zuvor beschriebenen Varianten zur Bestimmung einer Betätigung der Betätigungspedale kombiniert, sodass eine redundante Erfassung eines Betätigungssignals erreicht wird. Auf diese Weise kann eine sichere Erfassung einer Pedalbetätigung auch bei Ausfall eines der Sensortypen erreicht werden.
  • Bei einer solchen Verwendung eines Wegsensors zur Bestimmung einer Pedalauslenkung ist nach einer weiteren Ausführungsform ferner vorgesehen, dass das erste Betätigungspedal an einem ersten Hebelarm und das zweite Betätigungspedal an einem zweiten Hebelarm angeordnet ist, wobei der Wegsensor zwischen den Hebelarmen angeordnet und dazu ausgebildet ist, einen Schwenkweg des ersten Hebelarms und einen Schwenkweg des zweiten Hebelarms zu ermitteln. Der Schwenkweg eines Hebelarms muss sich dabei nicht zwingend entlang einer geraden Linie erstrecken, sondern kann vielmehr auch durch ein Bogenstück beschrieben werden, das ein fester Punkt eines Hebelarms bei einem Verschwenken um die erste Schwenkachse überstreicht.
  • Zuvor wurde bereits ausgeführt, dass durch die Rückstellvorrichtung einem Fahrzeugführer bei Betätigung eines der Betätigungspedale durch eine entsprechende Rückstellkraft das Gefühl vermittelt werden kann, ein klassisches, mit dem zu steuernden System verbundenes Pedal zu betätigen. Dabei ist nach einer weiteren Ausführungsform ferner vorgesehen, dass die Betätigungsvorrichtung eine erste Rückstellvorrichtung und eine von der ersten Rückstellvorrichtung unabhängige zweite Rückstellvorrichtung aufweist, wobei die erste Rückstellvorrichtung dazu ausgebildet ist, die das erste Betätigungspedal bei einer Auslenkung aus der unbetätigten Ruhelage mit einer Kraft in Richtung der Ruhelage des ersten Betätigungspedals zu beaufschlagen und wobei die zweite Rückstellvorrichtung dazu ausgebildet ist, die das zweite Betätigungspedal bei einer Auslenkung aus der unbetätigten Ruhelage mit einer Kraft in Richtung der Ruhelage des zweiten Betätigungspedals zu beaufschlagen.
  • Die getrennte Bereitstellung einer ersten Rückstellvorrichtung für das erste Betätigungspedal und einer zweiten Rückstellvorrichtung für das zweite Betätigungspedal hat dabei den Vorteil, dass für die Betätigungspedale unterschiedlich ausgeprägte Rückstellkräfte bereitgestellt werden. So unterscheidet sich beispielsweise die erwartete Rückstellkraft bei der Betätigung eines Gaspedals deutlich von der Betätigung eines Bremspedals. Während bei einem Bremspedal eine zunächst geringe aber mit zunehmender Betätigung immer stärker zunehmende Rückstellkraft erwartet wird, ist die erwartete Rückstellkraft bei einem Gaspedal weitgehend linear. Diese unterschiedlichen Kennlinien können dabei durch die unterschiedlichen Rückstellvorrichtungen abgebildet werden.
  • Zur Bereitstellung der Rückstellkraft ist dabei nach einer weiteren Ausführungsform ferner vorgesehen, dass die erste Rückstellvorrichtung und/oder die zweite Rückstellvorrichtung ein Federbein aufweist, wobei das Federbein an einem Gehäuse der Betätigungsvorrichtung einerseits und an dem jeweiligen Betätigungspedal andererseits so angelenkt ist, dass eine Beaufschlagung des Betätigungspedals mit einer Betätigungskraft eine Kompression des Federbeins um eine der Betätigungskraft entsprechende Strecke bewirkt.
  • Alternativ oder zusätzlich zu einer Detektion einer Pedalbetätigung durch Wegsensoren oder Winkelsensoren ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung wenigstens einen Kraftsensor aufweist, wobei der Kraftsensor dazu ausgebildet ist, eine auf das erste Betätigungspedal wirkende Betätigungskraft und/oder eine auf das zweite Betätigungspedal wirkende Betätigungskraft zu ermitteln. Hierzu kann beispielsweise ein Kraftsensor in dem Kraftpfad zwischen dem Betätigungspedal und dem Hebelarm angeordnet werden. Die gleichzeitige Verwendung eines Kraftsensors mit einem Wegsensor und/oder Winkelsensor hat dabei den Vorteil, dass der Kraftsensor auch dann eine Betätigung des Betätigungspedals detektieren und insbesondere quantifizieren kann, wenn ein Verschwenken des Betätigungspedals, beispielsweise aufgrund eines mechanischen Defekts, nicht möglich ist. Effektiv wird demnach durch die Hinzunahme eines Kraftsensors die Betriebssicherheit der Betätigungsvorrichtung erhöht.
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine Frontalansicht einer ersten beispielhaften Betätigungsvorrichtung mit einem Winkelsensor,
    • 2 eine Seitenansicht der ersten beispielhaften Betätigungsvorrichtung,
    • 3 eine Detailansicht der ersten beispielhaften Betätigungsvorrichtung in einem unbetätigten Zustand,
    • 4 eine Detailansicht der ersten beispielhaften Betätigungsvorrichtung in einem betätigten Zustand,
    • 5 eine Frontalansicht einer zweiten beispielhaften Betätigungsvorrichtung mit einem Winkelsensor und
    • 6 eine Seitenansicht der zweiten beispielhaften Betätigungsvorrichtung.
  • Im Folgenden werden einander ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Die 1 zeigt eine beispielhafte Betätigungsvorrichtung 100 mit einem ersten Betätigungspedal 102 und einem zweiten Betätigungspedal 104. Die Betätigungspedale 102 und 104 sind jeweils an Hebelarmen 106 und 108 angeordnet, die wiederum um eine erste Schwenkachse 110 in einem Gehäuse 112 der Betätigungsvorrichtung 100 schwenkbar gelagert sind. Die dargestellte Betätigungsvorrichtung 100 ist dabei in der 2 nochmals in einer Seitenansicht dargestellt.
  • Wie insbesondere in der 2 zu erkennen ist, weist die Betätigungsvorrichtung 100 für das erste Betätigungspedal 102 einen ersten Umlenkhebel 114 und für das zweite Betätigungspedal 104 einen zweiten Umlenkhebel 116 auf, wobei der erste Umlenkhebel 114 und der zweite Umlenkhebel 116 jeweils um eine zweite Schwenkachse 118 schwenkbar in dem Gehäuse 112 gelagert sind. Dabei weisen die Umlenkhebel 114 und 116 jeweils Führungsstifte 128 auf, die auf einer Führungsfläche 120 auf der Rückseite des jeweiligen Hebelarms 106 oder 108 aufliegen. Ferner weisen die Umlenkhebel 114 und 116 jeweils Bolzen 122 auf, die in Betätigungsrichtung 150 vor dem Hebelarm 106 oder 108 angeordnet sind und mit einem Führungselement 124 verbunden sind, wobei das Führungselement 124 ebenfalls um die zweite Schwenkachse 118 schwenkbar gelagert ist. Folglich folgt das Führungselement 124 einer Bewegung des Umlenkhebels 114 oder 116. An dem Führungselement 124 ist wiederum ein Federbein 126 angelenkt, wobei sich das Federbein 126 einerseits an dem Führungselement 124 und andererseits an der ersten Schwenkachse 110 abstützt.
  • Am Beispiel des zweiten Betätigungspedals 104 wird im Folgenden mit Bezug auf die 3 und 4 die Funktionsweise einer Pedalanordnung bestehend aus zweitem Betätigungspedal 104, zweitem Hebelarm 108 und zweitem Umlenkhebel 116 beschrieben. Dabei zeigt die 3 nochmals den unbetätigten Zustand. Der Hebelarm 106 liegt dabei an der zweiten Schwenkachse 118 an und bildet damit einen Anschlag, der die Nulllage des Betätigungspedals 104 festlegt. Wird nun eine Kraft auf das Betätigungspedal 104 in Betätigungsrichtung 150 bewirkt, wird der Hebelarm 108 um die erste Schwenkachse 110 verschwenkt. Dabei gleitet der Führungsstift 128 auf der Führungsfläche 120 nach unten, wodurch der Führungsstift 128 und mithin der zweite Umlenkhebel 116 entlang eines Kreissegments um die zweite Schwenkachse 118 verschwenkt wird. Dieser Bewegung folgt das Führungselement 124 aufgrund der Verbindung mit dem Umlenkhebel 116 mittels des Bolzens 122 ebenfalls. Das Führungselement 124 weist dabei in seinem Querschnitt ungefähr die Geometrie eines Viertelkreises auf, sodass eine Bewegung des Bolzens 122 in Betätigungsrichtung 150 nach rechts in eine Bewegung des Kontaktpunkts zwischen Führungselement 124 und Federbein 126 nach unten übersetzt wird. Da das Federbein 126 wiederum zwischen dem Führungselement 124 und der ersten Schwenkachse 110 eingespannt ist, wird das Federbein 126 durch diese Bewegung komprimiert.
  • Das Federbein 126 weist dabei bevorzugt eine Anordnung aus elastischen Elementen, insbesondere Spiralfedern auf, die bei einer Kompression des Federbeins 126 den für das entsprechende Betätigungspedal 104 erwarteten, charakteristischen Verlauf einer Rückstellkraft erzeugen. Diese Rückstellkraft wirkt dann bei einer Auslenkung des Betätigungspedals 104 auf das Betätigungspedal 104, sodass einem Fahrzeugführer das Gefühl der Betätigung eines mit dem zu steuernden System direkt verbundenen Pedals vermittelt wird.
  • Wie zuvor bereits ausgeführt wurde, können zur Detektion und Messung einer Auslenkung eines der Betätigungspedale 102 oder 104 Wegsensoren und/oder Winkelsensoren und/oder Kraftsensoren eingesetzt werden.
  • Die 1 und 2 zeigen dabei einen beispielhaften Aufbau einer Betätigungsvorrichtung 100 unter Verwendung eines Winkelsensors 130 (Hebelwinkelsensor), wobei der Winkelsensor 130 sowohl eine Auslenkung des ersten Betätigungspedals 102 als auch des zweiten Betätigungspedals 104 ermitteln kann. Hierzu sind L-förmige Mess-Targets 132 drehfest mit den Umlenkhebeln 114 und 116 verbunden, sodass der aufrechtstehende Teil der Mess-Targets 132 bei einer Auslenkung des ersten Betätigungspedals 102 oder des zweiten Betätigungspedals 104 um die zweite Schwenkachse 118 verschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung wird dabei durch den zwischen den Mess-Targets 132 angeordneten Winkelsensor 130 als Hebelschwenkwinkel erfasst.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch direkt ein Verschwenken der Hebelarme 106 und 108 um die erste Schwenkachse 110 durch einen entsprechend angeordneten Winkelsensor (nicht dargestellt) als Pedalschwenkwinkel ermittelt werden.
  • Allerdings ist der maximale Winkelausschlag der Hebelarme 106 und 108 bei maximaler Betätigung der Betätigungspedale 102 oder 104 kleiner als die maximale Auslenkung der Umlenkhebel 114 und 116. Folglich kann bei einer Winkelbestimmung anhand der Umlenkhebel 114 und 116 eine feinere Auflösung und mithin eine genauere Bestimmung eines Betätigungssignals erzielt werden.
  • Ferner kann anstelle eines Winkelsensors 130 mit zwei Mess-Targets 132 auch vorgesehen sein, den Winkelsensor 130 drehfest mit dem ersten Umlenkhebel 114 oder dem zweiten Umlenkhebel 116 zu verbinden, während ein einzelnes Mess-Target 132 drehfest mit dem jeweils anderen Umlenkhebel verbunden ist. In diesem Fall kann durch die Messanordnung die relative Winkeländerung zwischen dem ersten Umlenkhebel 114 und dem zweiten Umlenkhebel 116 erfasst werden, wobei das Vorzeichen des relativen Winkels zwischen den Umlenkhebeln 114 und 116 Aufschluss darüber gibt, welcher der beiden Umlenkhebel ausgelenkt und mithin welches Betätigungspedal 102 oder 104 betätigt wurde. Bei einer gleichzeitigen Betätigung beider Betätigungspedale 102 und 104 kann ferner auf weitere Sensorik zur Erfassung einer Betätigung zurückgegriffen werden, wie sie im Folgenden noch erläutert wird. Analog hierzu kann auch die Bestimmung eines Pedalschwenkwinkels erfolgen.
  • Neben einer Erfassung eines Betätigungswinkels zur Bestimmung eines Betätigungssignals für das erste Betätigungspedal 102 und das zweite Betätigungspedal 104 ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, einen Betätigungsweg zu ermitteln. Hierzu ist eine beispielhafte Ausgestaltung einer entsprechenden Betätigungsvorrichtung 100 in den 5 und 6 dargestellt. Der funktionale Aufbau dieser Betätigungsvorrichtung 100 ist dabei identisch zu dem zuvor diskutierten Aufbau der 1 bis 4. Allerdings ist in dieser Anordnung wiederum ein Wegsensor 134 zwischen den Hebelarmen 106 und 108 angeordnet, während auf dem ersten Hebelarm 106 und dem zweiten Hebelarm 108 jeweils Mess-Targets 136 angeordnet sind. Durch diese Anordnung kann durch den Wegsensor 134 sowohl eine Verschiebung des dem ersten Hebelarm 106 zugeordneten Mess-Targets 136, als auch eine Verschiebung des dem zweiten Hebelarm 108 zugeordneten Mess-Targets entlang eines um die erste Schwenkachse 110 zentrierten Kreissegments ermittelt werden.
  • Dabei kann die Messmethode der 1 bis 4 zur Bestimmung eines Betätigungswinkels auch mit der Messmethode der 5 und 6 kombiniert werden, sodass eine redundante Erfassung eines Betätigungsgrads und mithin die fehlersichere Erzeugung eines Betätigungssignals erreicht wird.
  • Zusätzlich kann ferner vorgesehen sein, dass dem ersten Betätigungspedal 102 und dem zweiten Betätigungspedal 104 jeweils ein Kraftsensor (nicht dargestellt) zugeordnet ist, der dazu ausgebildet ist, eine auf das jeweilige Betätigungspedal einwirkende Betätigungskraft zu messen. Hierzu kann der Kraftsensor insbesondere in einem Kraftpfad zwischen dem Betätigungspedal und dem jeweiligen Hebelarm 106 oder 108 angeordnet werden. Durch die zusätzliche Verwendung eines Kraftsensors kann beispielsweise auch dann noch ein Betätigungswunsch erfasst werden, wenn die Mechanik der Betätigungsvorrichtung 100 aufgrund eines mechanischen Defekts blockiert ist und sich das Betätigungspedal 102 oder 104 nicht mehr aus seiner Ruhelage auslenken lässt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • AT 229154 B [0002]

Claims (12)

  1. Betätigungsvorrichtung (100) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Betätigungsvorrichtung (100) ein erstes Betätigungspedal (102) und ein zweites Betätigungspedal (104) aufweist, wobei die Betätigungsvorrichtung (100) eine Rückstellvorrichtung (126) aufweist, wobei die Rückstellvorrichtung (126) dazu ausgebildet ist, die Betätigungspedale (102, 104) bei einer Auslenkung wenigstens eines der Betätigungspedale (102, 104) aus einer unbetätigten Ruhelage mit einer Kraft in Richtung der jeweiligen Ruhelage des ausgelenkten Betätigungspedals (102, 104) zu beaufschlagen, wobei die Betätigungsvorrichtung (100) eine Sensorvorrichtung (130, 134) aufweist, wobei die Sensorvorrichtung (130, 134) dazu ausgebildet ist, sowohl den Grad einer Auslenkung des ersten Betätigungspedals (102) aus seiner Ruhelage als auch den Grad einer Auslenkung des zweiten Betätigungspedals (104) aus seiner Ruhelage zu ermitteln.
  2. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Betätigungspedal (102) und das zweite Betätigungspedal (104) in einem gemeinsamen Gehäuse (112) gelagert sind.
  3. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Betätigungspedal (102) und das zweite Betätigungspedal (104) in der Betätigungsvorrichtung (100) um eine gemeinsame erste Schwenkachse (110) schwenkbar gelagert sind.
  4. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (100) für das erste Betätigungspedal (102) einen ersten Umlenkhebel (114) und für das zweite Betätigungspedal (104) einen zweiten Umlenkhebel (116) aufweist, wobei der erste Umlenkhebel (114) und der zweite Umlenkhebel (116) um eine gemeinsame zweite Schwenkachse (118) schwenkbar in der Betätigungsvorrichtung (100) gelagert sind, wobei der erste Umlenkhebel (114) dazu ausgebildet ist, eine Verschiebung des ersten Betätigungspedals (102) entlang einer Betätigungsrichtung (150) in einer Kompression der Rückstellvorrichtung (126) umzusetzen und wobei der zweite Umlenkhebel (116) dazu ausgebildet ist, eine Verschiebung des zweiten Betätigungspedals (104) entlang einer Betätigungsrichtung (150) in einer Kompression der Rückstellvorrichtung (126) umzusetzen.
  5. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (130, 134) einen Hebelwinkelsensor (130) aufweist, wobei der Hebelwinkelsensor (130) zwischen dem ersten Umlenkhebel (114) und dem zweiten Umlenkhebel (116) angeordnet und dazu ausgebildet ist, eine ersten Hebelschwenkwinkel des ersten Umlenkhebels (114) und einen zweiten Hebelschwenkwinkel des zweiten Umlenkhebels (116) um die zweite Schwenkachse (118) zu ermitteln.
  6. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (130, 134) einen Pedalwinkelsensor aufweist, wobei der Pedalwinkelsensor dazu ausgebildet ist, einen ersten Pedalschwenkwinkel des ersten Betätigungspedals (102) und einen zweiten Pedalschwenkwinkel des zweiten Betätigungspedals (104) um die erste Schwenkachse (110) zu ermitteln.
  7. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Betätigungspedal (102) mittels einer ersten Pedalwelle um die erste Schwenkachse (110) gelagert ist und das zweite Betätigungspedal (104) mittels einer zweiten Pedalwelle um die erste Schwenkachse (110) gelagert ist, wobei der Pedalwinkelsensor dazu ausgebildet ist, einen relativen Drehwinkel zwischen der ersten Pedalwelle und der zweiten Pedalwelle zu ermitteln.
  8. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (130, 134) einen Wegsensor (134) aufweist, wobei der Wegsensor (134) dazu ausgebildet ist, einen ersten Verschiebungsweg des ersten Betätigungspedals (102) aus seiner Ruhelage und einen zweiten Verschiebungsweg des zweiten Betätigungspedals (104) aus seiner Ruhelage und/oder eine Verschiebung eines mit dem ersten oder zweiten Betätigungspedals verbundenen Elements der Betätigungsvorrichtung (100) infolge einer Betätigung des ersten oder zweiten Betätigungspedals (102, 104) zu ermitteln.
  9. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Betätigungspedal (102) an einem ersten Hebelarm (106) und das zweite Betätigungspedal (104) an einem zweiten Hebelarm (108) angeordnet ist, wobei der Wegsensor (134) zwischen den Hebelarmen (106, 108) angeordnet und dazu ausgebildet ist, einen Schwenkweg des ersten Hebelarms (106) und einen Schwenkweg des zweiten Hebelarms (108) infolge einer Betätigung des ersten Betätigungspedals (102) oder des zweiten Betätigungspedals (104) zu ermitteln.
  10. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (100) eine erste Rückstellvorrichtung (126) und eine von der ersten Rückstellvorrichtung (126) unabhängige zweite Rückstellvorrichtung (126) aufweist, wobei die erste Rückstellvorrichtung (126) dazu ausgebildet ist, die das erste Betätigungspedal (102) bei einer Auslenkung aus der unbetätigten Ruhelage mit einer Kraft in Richtung der Ruhelage des ersten Betätigungspedals (102) zu beaufschlagen und wobei die zweite Rückstellvorrichtung (126) dazu ausgebildet ist, die das zweite Betätigungspedal (104) bei einer Auslenkung aus der unbetätigten Ruhelage mit einer Kraft in Richtung der Ruhelage des zweiten Betätigungspedals (104) zu beaufschlagen.
  11. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rückstellvorrichtung (126) und/oder die zweite Rückstellvorrichtung (126) ein Federbein (126) aufweist, wobei das Federbein (126) an einem Gehäuse (112) der Betätigungsvorrichtung (100) einerseits und an dem jeweiligen Betätigungspedal (102, 104) andererseits so angelenkt ist, dass eine Beaufschlagung des Betätigungspedals (102, 104) mit einer Betätigungskraft eine Kompression des Federbeins (126) um eine der Betätigungskraft entsprechende Strecke bewirkt.
  12. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (130, 134) wenigstens einen Kraftsensor aufweist, wobei der Kraftsensor dazu ausgebildet ist, eine auf das erste Betätigungspedal (102) wirkende Betätigungskraft und/oder eine auf das zweite Betätigungspedal (104) wirkende Betätigungskraft zu ermitteln.
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