DE102022200191B4 - Brake pedal system, brake-by-wire braking system and motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Bremspedalsystem (2) für ein Kraftfahrzeug, mit einem um eine Pedalachse (14) schwenkbaren Bremspedal (4), und mit einem Bremskraftsimulator (6), der ein elastisches Element (32) aufweist, das bei einer Betätigung des Bremspedals (4) eine Gegenkraft auf das Bremspedal (4) vermittelt, wobei der Bremskraftsimulator (6) einen mit dem Bremspedal (4) zusammenwirkenden Übersetzungshebel (26) aufweist, welcher derart schwenkbar um eine Hebelachse (30) gelagert ist, dass eine Betätigung des Bremspedals (4) zu einer Auslenkung des elastischen Elements (32) führt, wobei sich bei Betätigung des Bremspedals (4) ein an dem Bremspedal (4) angeordnetes Kontaktelement (18) entlang einer parallel zur Hebelachse (30) verlaufenden Kontaktfläche (38) des Übersetzungshebels (26) bewegt, und wobei die Kontaktfläche (38) derart ausgestaltet ist, dass die Kontaktfläche (38) zumindest einen um eine Richtung, die parallel zur Hebelachse (30) verläuft, gekrümmten Abschnitt (40, 42, 44) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (38) auf einer der Pedalachse (14) gegenüber liegenden Seite des Übersetzungshebels (26) angeordnet ist.Brake pedal system (2) for a motor vehicle, with a brake pedal (4) that can be pivoted about a pedal axis (14), and with a brake force simulator (6) that has an elastic element (32) that imparts a counterforce to the brake pedal (4) when the brake pedal (4) is actuated, wherein the brake force simulator (6) has a transmission lever (26) that interacts with the brake pedal (4) and is mounted so that it can be pivoted about a lever axis (30) such that actuation of the brake pedal (4) leads to a deflection of the elastic element (32), wherein when the brake pedal (4) is actuated, a contact element (18) arranged on the brake pedal (4) moves along a contact surface (38) of the transmission lever (26) that runs parallel to the lever axis (30), and wherein the contact surface (38) is designed such that the contact surface (38) has at least one axis that can be pivoted about a direction that runs parallel to the lever axis (30). curved section (40, 42, 44), characterized in that the contact surface (38) is arranged on a side of the transmission lever (26) opposite the pedal axis (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremspedalsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem um eine Pedalachse schwenkbaren Bremspedal, und mit einem Bremskraftsimulator, der ein elastisches Element aufweist, das bei einer Betätigung des Bremspedals eine Gegenkraft auf das Bremspedal vermittelt, wobei der Bremskraftsimulator einen mit dem Bremspedal zusammenwirkenden Übersetzungshebel aufweist, welcher derart schwenkbar um eine Hebelachse gelagert ist, dass eine Betätigung des Bremspedals zu einer Auslenkung des elastischen Elements führt, wobei sich bei Betätigung des Bremspedals ein an dem Bremspedal angeordnetes Kontaktelement entlang einer parallel zur Hebelachse verlaufenden Kontaktfläche des Übersetzungshebels bewegt, und wobei die Kontaktfläche derart ausgestaltet ist, dass die Kontaktfläche zumindest einen um eine Richtung parallel zur Hebelachse gekrümmten Abschnitt aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin Brake-by-Wire-Bremssystem sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Bremspedalsystem.The invention relates to a brake pedal system for a motor vehicle, with a brake pedal that can be pivoted about a pedal axis, and with a brake force simulator that has an elastic element that imparts a counterforce to the brake pedal when the brake pedal is actuated, wherein the brake force simulator has a transmission lever that interacts with the brake pedal and is mounted so that it can pivot about a lever axis such that actuation of the brake pedal leads to a deflection of the elastic element, wherein when the brake pedal is actuated, a contact element arranged on the brake pedal moves along a contact surface of the transmission lever that runs parallel to the lever axis, and wherein the contact surface is designed such that the contact surface has at least one section that is curved in a direction parallel to the lever axis. The invention further relates to brake-by-wire brake systems and to a motor vehicle with such a brake pedal system.

Solche Bremspedalsysteme sind insbesondere im Zusammenhang mit für ein autonomes Fahren vorgesehenen Fahrzeugen sowie im Zuge der Elektromobilität von wachsender Bedeutung. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen, bei denen im Bremssystem keine mechanische Verbindung mehr zum Bremspedal vorherrscht - so genannte Brake-by-Wire-Systeme - ist es wünschenswert, die auf das Bremspedal während des Bremsvorgangs wirkende Gegenkraft an das Verhalten eines herkömmlichen Kraftfahrzeugs mit einer direkten Verbindung zwischen dem Bremspedal und den Radbremsen anzugleichen. Die Brake-by-wire-Systeme können dabei noch eine hydraulische Komponente bis zu den Radbremsen besitzen oder auch komplett trocken, also ganz ohne hydraulische Komponenten, ausgeführt sein.Such brake pedal systems are becoming increasingly important, particularly in connection with vehicles designed for autonomous driving and in the context of electromobility. Particularly in motor vehicles in which there is no longer a mechanical connection to the brake pedal in the braking system - so-called brake-by-wire systems - it is desirable to adapt the counterforce acting on the brake pedal during braking to the behavior of a conventional motor vehicle with a direct connection between the brake pedal and the wheel brakes. The brake-by-wire systems can also have a hydraulic component up to the wheel brakes or can be completely dry, i.e. without any hydraulic components at all.

In Kraftfahrzeugen und insbesondere in Automobilen wird ein Bremswunsch des Fahrers im Regelfall mit Hilfe eines Bremspedals umgesetzt. Historischer Standard ist es dabei, einen mechanischen Durchgriff zwischen dem Bremspedal und der eigentlichen, die Räder abbremsenden Bremsvorrichtung vorzusehen. Es sind dabei verschiedene Bremskraftverstärker bekannt, die den Fahrer unterstützen. Aus Sicherheitsgründen ist dabei aber im Regelfall weiterhin eine mechanische Verbindung zwischen dem Bremspedal und der Bremse vorhanden, so dass auch bei einem Defekt des Bremskraftverstärkers eine Betätigung der Bremse möglich bleibt.In motor vehicles, and in particular in automobiles, the driver's braking request is usually implemented using a brake pedal. The historical standard is to provide a mechanical link between the brake pedal and the actual braking device that brakes the wheels. Various brake boosters are known to assist the driver. For safety reasons, however, there is usually still a mechanical connection between the brake pedal and the brake, so that the brake can still be operated even if the brake booster is defective.

In Zukunft werden, insbesondere in Zusammenhang mit autonom fahrenden Kraftfahrzeugen, vermehrt Systeme zum Einsatz kommen, bei denen die zuvor beschriebene mechanische Kopplung zwischen Bremspedal und Bremse entfällt. Bei einem solchen System erhält der Fahrer ohne weiteres keine haptische Rückmeldung des Bremspedals, da hier lediglich die Position des Bremspedals zur Identifizierung des Bremswunsches verwendet wird und der weitere Prozess der Bremsbetätigung elektrifiziert und unabhängig vom Bremspedal stattfindet. Der vom Benutzer gewünschte Bremsvorgang wird also durch Sensoren, die die aktuelle Stellung des Bremspedals direkt oder indirekt erfassen, ermittelt und über eine geeignete Elektronik zur Ansteuerung von Stellmotoren verwendet, die dann wiederum den eigentlichen Bremsvorgang ausführen und die zu bremsenden Räder abbremsen.In the future, particularly in connection with autonomous vehicles, systems will increasingly be used in which the previously described mechanical coupling between the brake pedal and the brake is eliminated. With such a system, the driver does not receive any haptic feedback from the brake pedal, since only the position of the brake pedal is used to identify the braking request and the further process of braking is electrified and takes place independently of the brake pedal. The braking process desired by the user is therefore determined by sensors that directly or indirectly detect the current position of the brake pedal and is used via suitable electronics to control servo motors, which then in turn carry out the actual braking process and brake the wheels to be braked.

Es hat sich gezeigt, dass eine haptische Rückmeldung des Fahrzeugs bezüglich verschiedener Parameter wie Untergrundbeschaffenheit, Geschwindigkeit des Fahrzeugs, aktuellem Lenkwinkel und eben auch eines aktuellen Bremsvorgangs wichtig für die Einschätzung der Fahrsituation durch den Fahrer und somit auch sicherheitsrelevant sind. Weiterhin beeinflusst es die Kaufentscheidung positiv, wenn sich das Fahrverhalten des Fahrzeugs möglichst wenig von dem Fahrverhalten gewohnter Fahrzeuge unterscheidet. Es ist daher wünschenswert, die Reaktion eines herkömmlichen Bremspedals möglichst genau nachzubilden.It has been shown that haptic feedback from the vehicle regarding various parameters such as surface conditions, vehicle speed, current steering angle and also a current braking process is important for the driver's assessment of the driving situation and is therefore also relevant to safety. It also has a positive influence on the purchase decision if the vehicle's handling differs as little as possible from the handling of familiar vehicles. It is therefore desirable to replicate the reaction of a conventional brake pedal as accurately as possible.

Beispielsweise aus der DE 299 21 027 U1 ist ein Bremspedalsystem und Brake-by-Wire-Bremssystem der eingangs erwähnten Art bekannt. Ein Bremspedal ist über einen Simulator mit einer Steuer- und Leistungseinheit verbunden. Die Steuer- und Leistungseinheit steuert Leitungen der elektrischen Radbremsen an, wozu sie Stellungs- und Kraftsignale von einer Messeinrichtung erhält, die mit dem Simulator verbunden ist. Der Simulator weist eine Dämpfereinheit mit einem Arbeitskolben auf, der mit einer Kolbenstange verbunden ist, die wiederum mit dem Bremspedal verbunden ist. Zwei Arbeitsräume sind mit Hydrauliköl gefüllt und durch den Arbeitskolben voneinander getrennt. Der Simulator weist dabei ein inneres und ein äußeres Federelement auf.For example, from the DE 299 21 027 U1 A brake pedal system and brake-by-wire braking system of the type mentioned above is known. A brake pedal is connected to a control and power unit via a simulator. The control and power unit controls lines of the electric wheel brakes, for which purpose it receives position and force signals from a measuring device that is connected to the simulator. The simulator has a damper unit with a working piston that is connected to a piston rod, which in turn is connected to the brake pedal. Two working chambers are filled with hydraulic oil and separated from each other by the working piston. The simulator has an inner and an outer spring element.

Aus der CN 2 07 842 910 U ist ein Bremspedal bekannt, bei dem eine erste Feder, die bei einer Betätigung des Bremspedals gedehnt wird, am Bremspedal selbst angebracht ist, und eine zweite Feder derart von einer Nocke, die an einer bei Betätigung des Bremspedals rotierenden Welle angeordnet ist, komprimiert wird, dass auch die zweite Feder eine Gegenkraft auf das Bremspedal erzeugt. Durch die zwei unabhängigen Federn können unterschiedliche Kennlinien für die Gegenkraft realisiert werden.From the CN 2 07 842 910 U A brake pedal is known in which a first spring, which is stretched when the brake pedal is operated, is attached to the brake pedal itself, and a second spring is compressed by a cam, which is arranged on a shaft that rotates when the brake pedal is operated, in such a way that the second spring also generates a counterforce on the brake pedal. The two independent springs can be used to create different characteristics for the counterforce.

Die aktuelle Verbindung des Bremskraftverstärkers an der motorseitigen Stirnwand zum Bremspedal im Fahrgastinnenraum gemäß Stand der Technik verursacht im Crashfall ein ungünstiges Blockmaß zur Verschiebung in den Fahrgastraum und damit ein großes Verletzungsrisiko. Durch Lösen der mechanischen Verbindung zwischen Bremspedal und Bremskraftverstärker entstehen neue Möglichkeiten zum Aufräumen der Motorsystematik, Reduzierung von Intrusionen in den Fahrgastraum. Ein dahingehend verbessertes Bremspedalsystem wäre daher ein wesentlicher erforderlicher Schritt zum autonomen Fahren auf Level 4 und 5.The current connection of the brake booster on the engine-side bulkhead to the brake pedal in the passenger compartment according to the state of the art causes an unfavorable block dimension for displacement into the passenger compartment in the event of a crash and thus a high risk of injury. By loosening the mechanical connection between the brake pedal and the brake booster, new possibilities arise for cleaning up the engine system and reducing intrusions into the passenger compartment. An improved brake pedal system would therefore be an essential necessary step towards autonomous driving at levels 4 and 5.

Aus der US 2009 / 0 000 418 A1 ist eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, die es ermöglicht, die Ermüdung des Fahrers zu verringern, indem der Pedalkraftaufwand bei der Betätigung des Pedalarms reduziert wird, und die es dem Fahrer ermöglicht, die maximale Betriebsstellung des Pedalarms leicht zu erkennen.From the US 2009 / 0 000 418 A1 A pedal device for a vehicle is known which makes it possible to reduce driver fatigue by reducing the pedal effort required when operating the pedal arm and which enables the driver to easily recognize the maximum operating position of the pedal arm.

Die DE 198 36 691 A1 beschreibt ein Pedal, insbesondere für elektrisch betätigbare Kraftfahrzeugbremsen, mit einem in Betätigungsrichtung bewegbaren Pedalkörper, welcher unter der Kraftwirkung einer, der Betätigungsrichtung entgegenwirkenden Feder als Rückstellmittel steht. Dabei soll die Pedalbetätigungscharakteristik mit einfachen Mitteln verbessert werden, indem die Feder vorzugsweise eine lineare Kennlinie aufweist und der Pedalkörper Anlagemittel aufweist, wobei das Anlagemittel mindestens ein linear wachsendes Betätigungsweginkrement in progressiv wachsende Federweginkremente umsetzt und der anliegenden Feder aufprägt.The DE 198 36 691 A1 describes a pedal, in particular for electrically actuated motor vehicle brakes, with a pedal body that can be moved in the actuation direction and is subject to the force of a spring acting as a return means that counteracts the actuation direction. The pedal actuation characteristics are to be improved using simple means in that the spring preferably has a linear characteristic curve and the pedal body has contact means, the contact means converting at least one linearly increasing actuation travel increment into progressively increasing spring travel increments and impressing them on the adjacent spring.

Die DE 10 2012 217 541 A1 offenbart eine Kupplungspedaleinrichtung, deren Verlauf der Pedalkraft über dem Pedalweg nach einem Abschnitt mit positiver Steigung auch einen Abschnitt mit negativer Steigung aufweist. Dadurch ergibt sich ein Pedalgefühl, das dem Pedalgefühl beim Betätigen eines herkömmlichen Kupplungspedals, das die Kupplung hydraulisch betätigt, stark ähnelt. Es ist vorgesehen, dass der Pedalarm auf einen von einer Gegenkraft beaufschlagten, drehbar gelagerten Hebelarm wirkt und bei Betätigung des Kupplungspedals auf einer Kontur des Hebelarms bewegt wird.The EN 10 2012 217 541 A1 discloses a clutch pedal device whose progression of the pedal force over the pedal travel has a section with a positive gradient and then a section with a negative gradient. This results in a pedal feel that is very similar to the pedal feel when operating a conventional clutch pedal that hydraulically operates the clutch. It is provided that the pedal arm acts on a pivotally mounted lever arm that is subjected to a counterforce and is moved on a contour of the lever arm when the clutch pedal is operated.

Es ist somit eine die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremspedalsystem derart zu verbessern, dass die Rückstellkraft hochgenau an ein das Verhalten eines herkömmlichen Bremspedalsystems angepasst werden kann. Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine möglichst kompakte Vorrichtung mit wenig Bauraumbedarf anzugeben.It is therefore an object of the present invention to improve a brake pedal system in such a way that the restoring force can be adapted with high precision to the behavior of a conventional brake pedal system. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a device that is as compact as possible and requires little installation space.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bremspedalsystem der eingangs genannten Art, bei demdie Kontaktfläche auf einer der Pedalachse gegenüber liegenden Seite des Übersetzungshebels angeordnet ist. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Brake-by-Wire-Bremssystem mit einem erfindungsgemäßen Bremspedalsystem und einer Bremse, wobei das Brake-by-Wire-Bremssystem ferner eine Steuereinheit aufweist, die mit einem Sensor des Bremspedalsystems verbunden ist, und wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Bremse gemäß Messwerten des Sensors zu steuern. Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Bremspedalsystem.The object is achieved according to the invention by a brake pedal system of the type mentioned at the outset, in which the contact surface is arranged on a side of the transmission lever opposite the pedal axis. The object is further achieved by a brake-by-wire braking system with a brake pedal system according to the invention and a brake, wherein the brake-by-wire braking system further comprises a control unit which is connected to a sensor of the brake pedal system, and wherein the control unit is designed to control the brake according to measured values of the sensor. The object is also achieved by a motor vehicle with a brake pedal system according to the invention.

Das erfindungsgemäße Bremspedalsystem hat den Vorteil, dass sich durch eine gezielte Ausgestaltung der Kontaktfläche eine gewünschte Kennlinie für die auf das Bremspedal wirkende Gegenkraft in Abhängigkeit von der Auslenkung des Bremspedals einstellen lässt. Gegenüber Systemen, die beispielsweise mit einer oder auch mit zwei Federelementen arbeiten, die aber jeweils über die gesamte Auslenkung des Bremspedals mit einer konstanten Rate ausgelenkt werden, kann hier die Kennlinie nahezu nach Belieben eingestellt werden. Die Auslenkungsrate des elastischen Elements hängt dann jeweils von der lokalen Krümmung bzw. der Steigung der Kontaktfläche ab.The brake pedal system according to the invention has the advantage that a desired characteristic curve for the counterforce acting on the brake pedal can be set as a function of the deflection of the brake pedal by means of a targeted design of the contact surface. In contrast to systems that work with one or two spring elements, for example, but which are each deflected at a constant rate over the entire deflection of the brake pedal, the characteristic curve can be set almost as desired. The deflection rate of the elastic element then depends on the local curvature or the gradient of the contact surface.

Unter eine Übersetzungshebel wird dabei insbesondere ein hebelartiges Element verstanden, das die Bewegung des Bremspedals auf das elastische Element überträgt. Der Übersetzungshebel kann dabei insbesondere derart ausgestaltet sein, dass sich die Auslenkungsrate des elastischen Elements über den Bewegungsbereich des Bremspedals ändert.A transmission lever is understood to mean, in particular, a lever-like element that transmits the movement of the brake pedal to the elastic element. The transmission lever can in particular be designed in such a way that the deflection rate of the elastic element changes over the range of movement of the brake pedal.

Unter der Auslenkungsrate wird dabei im Rahmen der vorliegenden Beschreibung insbesondere ein Verhältnis zwischen einer Auslenkungsdifferenz des elastischen Elements und einer Auslenkungsdifferenz des Bremspedals verstanden. Folgt aus einer Veränderung der Winkelkoordinate des Bremspedals um einen bestimmten Betrag eine große Änderung der Auslenkung des elastischen Elements, so ist die Auslenkungsrate in diesem Bereich ebenfalls groß. Folgt aus einer Veränderung der Winkelkoordinate des Bremspedals um einen bestimmten Betrag eine kleine Änderung der Auslenkung des elastischen Elements, so ist die Auslenkungsrate in diesem Bereich ebenfalls klein. Umgangssprachlich kann die Auslenkungsrate als Geschwindigkeit, mit der das elastische Element ausgelenkt, also gedehnt oder komprimiert wird, interpretiert werden.In the context of this description, the deflection rate is understood to mean in particular a ratio between a deflection difference of the elastic element and a deflection difference of the brake pedal. If a change in the angular coordinate of the brake pedal by a certain amount results in a large change in the deflection of the elastic element, the deflection rate in this area is also large. If a change in the angular coordinate of the brake pedal by a certain amount results in a small change in the deflection of the elastic element, the deflection rate in this area is also small. In colloquial terms, the deflection rate can be interpreted as the speed at which the elastic element is deflected, i.e. stretched or compressed.

Darunter, dass ein Abschnitt der Kontaktfläche um eine Richtung parallel zur Hebelachse gekrümmt ist, wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung insbesondere verstanden, dass der Abschnitt zumindest näherungsweise die Form der Oberfläche eines Teils der Mantelfläche eines Zylinders oder eines Prismas mit ellipsoider Grundfläche aufweist.In the context of the present description, the fact that a section of the contact surface is curved in a direction parallel to the lever axis is understood in particular to mean that the section at least approximately follows the shape of the Surface of a part of the lateral surface of a cylinder or a prism with an ellipsoidal base.

Hierzu lässt sich jedem Punkt entlang einer Flächenrichtung der Kontaktfläche eine Auslenkung bzw. eine Winkelposition des Bremspedals zuordnen. Die Kontaktfläche ist dabei im Regelfall parallel zur Hebelachse ausgerichtet. Die Hebelachse ist dabei im Regelfall wiederum parallel zur Pedalachse ausgerichtet. Die Kontaktfläche kann, um die gewünschte Kennlinie zu erreichen, gekrümmt oder auch abschnittsweise eben ausgestaltet sein. Durch unterschiedliche Steigungen entlang der Flächenrichtung ergeben sich dann unterschiedliche, von der Steigung an der aktuellen Position des Kontaktelements auf der Kontaktfläche abhängige Auslenkungsgeschwindigkeiten des elastischen Elements und somit eine dynamische Änderung der von dem Benutzer gespürten Gegenkraft auf das Bremspedal.For this purpose, a deflection or an angular position of the brake pedal can be assigned to each point along a surface direction of the contact surface. The contact surface is usually aligned parallel to the lever axis. The lever axis is in turn usually aligned parallel to the pedal axis. In order to achieve the desired characteristic curve, the contact surface can be curved or flat in sections. Different gradients along the surface direction then result in different deflection speeds of the elastic element, which depend on the gradient at the current position of the contact element on the contact surface, and thus a dynamic change in the counterforce on the brake pedal felt by the user.

Unter der Flächenrichtung wird dabei im Rahmen der vorliegenden Beschreibung insbesondere eine Referenzrichtung verstanden, die sich entlang einer Längsachse des Übersetzungshebels erstreckt. Beispielsweise kann als Flächenrichtung eine Verbindung zwischen dem Hebellager und dem Befestigungspunkt, an dem das elastische Element mit dem Übersetzungshebel verbunden ist, festlegen. Die Steigung entlang der Flächenrichtung entspricht dann einer Steigung in einem gedachten Diagramm, dessen x-Achse die Flächenrichtung ist. Mit anderen Worten beschreibt die Steigung den Winkel zwischen einem Abschnitt der Kontaktfläche und der Flächenrichtung.In the context of the present description, the surface direction is understood to mean in particular a reference direction that extends along a longitudinal axis of the transmission lever. For example, the surface direction can be defined as a connection between the lever bearing and the fastening point at which the elastic element is connected to the transmission lever. The gradient along the surface direction then corresponds to a gradient in an imaginary diagram whose x-axis is the surface direction. In other words, the gradient describes the angle between a section of the contact surface and the surface direction.

Es kann durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Übersetzungshebels eine Kennlinie bzw. eine Weg-Kraft-Kurve erzeugt werden, die einem herkömmlichen Bremspedal mit mechanischer Verbindung zum Bremssystem sehr gut angenähert werden kann. Die Kontaktfläche kann dabei derart ausgeformt sein, dass ihr Querschnitt einer Kurvenbahn entspricht. Diese Kurvenbahn kann ähnlich einer Nocke auf einer Nockenwelle ausgestaltet sein. Die Weg-Kraft-Kurve ist dann in einem großen Bereich gestaltbar. Im Antrittsbereich kann eine kleine Gegenkraft auf das Bremspedal realisiert werden, die zum Pedalwegende hin progressiv ansteigt. Hier kann die gewünschte Kennung in allen Variationen durch den Übersetzungshebel komfortabel und platzsparend konzipiert werden. Es können zusätzliche Federn integriert sein, welche als einfache Druckfedern oder als Blattfedern ausgeführt sein können. Eine Integration von progressiv gewickelten Federn ist ebenfalls möglich. Zusammengefasst wird in dieser Erfindung die Kraft-Weg-Kennung über eine Rolle oder auch ein Gleitstück in Kombination mit einer Kurvenbahn auf einem Übersetzungshebel sowie in Kombination mit beliebigen elastischen Elementen, beispielsweise mit Federn, hergestellt. Weiterhin können mindestens zwei Sensoren zur redundanten Übertragungssicherheit der Bewegung in das Bremspedalsystem integriert sein.By using the transmission lever according to the invention, a characteristic curve or a path-force curve can be generated that can be very closely approximated to a conventional brake pedal with a mechanical connection to the brake system. The contact surface can be shaped in such a way that its cross section corresponds to a curved path. This curved path can be designed similarly to a cam on a camshaft. The path-force curve can then be designed over a large area. In the acceleration area, a small counterforce can be applied to the brake pedal, which increases progressively towards the end of the pedal travel. Here, the desired characteristic can be designed in all variations using the transmission lever in a comfortable and space-saving manner. Additional springs can be integrated, which can be designed as simple compression springs or as leaf springs. The integration of progressively wound springs is also possible. In summary, in this invention, the force-path characteristic is produced using a roller or a sliding piece in combination with a curved path on a transmission lever and in combination with any elastic elements, for example with springs. Furthermore, at least two sensors can be integrated into the brake pedal system to ensure redundant transmission of the movement.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktfläche auf einer der Pedalachse gegenüber liegenden Seite des Übersetzungshebels angeordnet ist. Mit anderen Worten überdeckt dann, in einer Richtung parallel zur Hebelachse gesehen, der Übersetzungshebel teilweise das Bremspedal. Das Bremspedal kann dabei einen flächig ausgestalteten Trägeranteil aufweisen, der über einen Pedalkörper hinausragt und das Kontaktelement trägt. Das gesamte Bremspedal kann dabei grob T-förmig ausgestaltet sein, wobei der Fuß des T dem Fußteil des Bremspedals bzw. dem Betätigungselement entspricht. Im Bereich eines der beiden äußeren Enden des Querbalkens des T ist dann das Schwenklager des Bremspedals und somit die Pedalachse angeordnet, und im Bereich des anderen Endes des Querbalkens des T ist das Kontaktelement angeordnet. Das Kontaktelement erstreckt sich dabei in einer Richtung parallel zur Pedalachse und parallel zur Hebelachse.According to a further development of the invention, the contact surface is arranged on a side of the transmission lever opposite the pedal axis. In other words, the transmission lever then partially covers the brake pedal, viewed in a direction parallel to the lever axis. The brake pedal can have a flat support portion that projects beyond a pedal body and carries the contact element. The entire brake pedal can be roughly T-shaped, with the foot of the T corresponding to the foot part of the brake pedal or the actuating element. The pivot bearing of the brake pedal and thus the pedal axis is then arranged in the area of one of the two outer ends of the crossbar of the T, and the contact element is arranged in the area of the other end of the crossbar of the T. The contact element extends in a direction parallel to the pedal axis and parallel to the lever axis.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Kontaktfläche eine sich entlang einer sich senkrecht zur Hebelachse erstreckenden Richtung im Verlauf der Kontaktfläche mehrfach ändernde Steigung auf. Die Änderung der Steigung kann dabei insbesondere kontinuierlich verlaufen. Mit anderen Worten kann die Kontaktfläche in unterschiedlichen Bereichen eine unterschiedliche Krümmung aufweisen.According to an advantageous embodiment, the contact surface has a gradient that changes several times along the contact surface in a direction extending perpendicular to the lever axis. The change in the gradient can in particular be continuous. In other words, the contact surface can have a different curvature in different areas.

Mit Vorteil kann das Kontaktelement eine um eine Rollenachse drehbar gelagerte Rolle sein. Die Rollenachse ist dabei vorzugsweise parallel zu der Hebelachse ausgerichtet. Alternativ ist es auch möglich, dass das Kontaktelement ein Gleitelement ist, das bei einer Betätigung des Bremspedals an der Kontaktfläche entlang gleitet.The contact element can advantageously be a roller mounted so that it can rotate about a roller axis. The roller axis is preferably aligned parallel to the lever axis. Alternatively, it is also possible for the contact element to be a sliding element that slides along the contact surface when the brake pedal is actuated.

Eine besonders praktische Ausgestaltung ergibt sich, wenn das elastische Element eine Feder ist, die bei einer Betätigung des Bremspedals komprimiert wird. Eine solche Ausgestaltung ist konstruktiv einfach umsetzbar und kann kompakt ausgestaltet werden. Weiterhin ergibt sich ein weiterer Einstellungsparameter für die gewünschte Kennlinie, in dem die Federkonstante der Feder entsprechend ausgewählt wird.A particularly practical design is when the elastic element is a spring that is compressed when the brake pedal is pressed. Such a design is easy to implement and can be made compact. Furthermore, another setting parameter for the desired characteristic curve is obtained by selecting the spring constant of the spring accordingly.

Ein besonders kompaktes Bremspedalsystem ergibt sich, wenn das elastische Element in vertikaler Richtung gesehen oberhalb der Pedalachse angeordnet ist. Dabei ist es ebenfalls von Vorteil hinsichtlich einer kompakten Ausgestaltung des Bremspedalsystems, wenn sich eine Längsachse des elastischen Elements im Wesentlichen in einer Fahrtrichtung erstreckt. Es ist dann möglich, das Ende des Übersetzungshebels, an dem das elastische Element befestigt ist, eine zu dem Betätigungselement des Bremspedals gegenläufige Bewegung ausführen zu lassen. Der gesamte Raumbedarf des Bremspedalsystems wird dadurch reduziert, so dass ein relativ kompaktes Gehäuse ausreichend ist.A particularly compact brake pedal system is achieved when the elastic element is arranged above the pedal axis in the vertical direction. It is also advantageous in terms of a compact design of the brake pedal system if a longitudinal axis of the elastic element is tical element extends essentially in one direction of travel. It is then possible to make the end of the transmission lever to which the elastic element is attached perform a movement in the opposite direction to the actuating element of the brake pedal. The overall space requirement of the brake pedal system is thereby reduced, so that a relatively compact housing is sufficient.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Ende des Übersetzungshebels, das bei einer Betätigung des Bremspedals eine Kraft auf das elastische Element ausübt, bei einer Betätigung des Bremspedals in horizontaler Richtung gesehen eine Bewegung in Richtung der Pedalachse hin ausführt. Mit anderen Worten wird bei einer solchen Bewegung der Abstand zwischen dem Ende des Übersetzungshebels und der Pedalachse verringert. Auch diese Ausgestaltung trägt zur Kompaktheit des Bremspedals Systems bei.According to an advantageous embodiment, one end of the transmission lever, which exerts a force on the elastic element when the brake pedal is actuated, carries out a movement in the direction of the pedal axis when the brake pedal is actuated in the horizontal direction. In other words, the distance between the end of the transmission lever and the pedal axis is reduced during such a movement. This embodiment also contributes to the compactness of the brake pedal system.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Hebelachse in vertikaler Richtung gesehen unterhalb der Pedalachse angeordnet. Zweckmäßigerweise kann das elastische Element an einer der Hebelachse gegenüber liegenden Seite des Übersetzungshebels angeordnet und an dem Übersetzungshebel befestigt sein.According to a preferred embodiment, the lever axis is arranged below the pedal axis when viewed in the vertical direction. The elastic element can expediently be arranged on a side of the transmission lever opposite the lever axis and can be attached to the transmission lever.

Es ist weiterhin möglich, dass an einem Pedalkörper des Bremspedals ein Anschlagselement angeordnet ist, welches bei Erreichen einer vorgegebenen Auslenkung des Bremspedals an einem an einem Simulatorgehäuse angeordneten korrespondierend zu dem Anschlagselement ausgestalteten Stoppelement in Kontakt tritt und so eine weitere Auslenkung des Bremspedals verhindert. Es bietet sich so die Möglichkeit, vorteilhafterweise die Pedalwege zu reduzieren, was zu vergrößerten Freiräumen im Fußraum führt. Weiterhin ergibt sich eine bessere Zuordnung der Pedalerie zum Fahrer, eine leichtere Erreichbarkeit der Endlage des Bremspedals für kleinere Personen sowie eine definierte Endlage des Bremspedals, bei der die gesamte Bremskraft abgerufen wird.It is also possible for a stop element to be arranged on a pedal body of the brake pedal, which, when a predetermined deflection of the brake pedal is reached, comes into contact with a stop element arranged on a simulator housing that corresponds to the stop element and thus prevents further deflection of the brake pedal. This offers the possibility of advantageously reducing the pedal travel, which leads to increased free space in the footwell. Furthermore, this results in a better allocation of the pedals to the driver, easier access to the end position of the brake pedal for smaller people and a defined end position of the brake pedal at which the entire braking force is called up.

In einer speziellen Ausführungsform ist das Kontaktelement an zwei einander gegenüber liegenden Seiten an dem Bremspedal befestigt. Wenn das Kontaktelement als Teil des Bremspedals angesehen wird durchdringt dann der Übersetzungshebel einen Hohlraum innerhalb des Bremspedals. Mit anderen Worten umschließt der Bremspedalkörper den Übersetzungshebel auf drei Seiten, während das Kontaktelement auf der vierten Seite des Übersetzungshebels angeordnet ist.In a special embodiment, the contact element is attached to the brake pedal on two opposite sides. If the contact element is considered to be part of the brake pedal, then the transmission lever penetrates a cavity within the brake pedal. In other words, the brake pedal body encloses the transmission lever on three sides, while the contact element is arranged on the fourth side of the transmission lever.

Um ein besonders realistisches Fahrgefühl zu erzielen ist es möglich, dass die Kontaktfläche derart ausgestaltet ist, dass eine Kennlinie der Gegenkraft in Abhängigkeit von der Auslenkung des Bremspedals einen progressiven Verlauf aufweist. Dazu können sowohl Steigung als auch der Krümmungsradius der Kontaktfläche abschnittsweise oder kontinuierlich verändert werden.In order to achieve a particularly realistic driving experience, the contact surface can be designed in such a way that a characteristic curve of the counterforce has a progressive course depending on the deflection of the brake pedal. To this end, both the gradient and the radius of curvature of the contact surface can be changed in sections or continuously.

Das erfindungsgemäße Brake-by-Wire-Bremssystem weist ein erfindungsgemäßes Bremspedalsystem und eine Bremse auf, wobei das Brake-by-Wire-Bremssystem ferner eine Steuereinheit aufweist, die mit einem Sensor des Bremspedalsystems verbunden ist, und wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Bremse gemäß Messwerten des Sensors zu steuern. Der Sensor misst dabei typischerweise eine Auslenkung des Bremspedals und/oder eine Kraft. Vorzugsweise ist das Sensorsystem redundant ausgestaltet. Um das System auch bei Unterbrechung einer Stromversorgung funktionsfähig zu halten, kann vorgesehen sein, dass die beiden redundanten Sensoren oder Sensorsysteme über unterschiedliche Stromkreise und von unterschiedlichen Spannungsquellen mit elektrischer Energie versorgt werden.The brake-by-wire braking system according to the invention has a brake pedal system according to the invention and a brake, wherein the brake-by-wire braking system further has a control unit that is connected to a sensor of the brake pedal system, and wherein the control unit is designed to control the brake according to measured values of the sensor. The sensor typically measures a deflection of the brake pedal and/or a force. The sensor system is preferably designed redundantly. In order to keep the system functional even if the power supply is interrupted, it can be provided that the two redundant sensors or sensor systems are supplied with electrical energy via different circuits and from different voltage sources.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremspedalsystems in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht.
An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing and the following description. It shows:
  • 1 : a first embodiment of a brake pedal system according to the invention in a perspective partially sectioned view.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremspedalsystems 2 in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht. Das Bremspedalsystem 2 besteht im Wesentlichen aus dem Bremspedal 4 und dem Simulator 6, der eine Gegenkraft auf das Bremspedal 2 ausübt und somit das Verhalten einer herkömmlichen Bremse simuliert. Das Bremspedal 4 und der Simulator 6 sind in dem Gehäuse 24 zusammengefasst, wobei der Pedalschaft 10 mit dem Betätigungselement 8 aus dem Gehäuse 24 herausragt. Das Gehäuse 24 ist teilgeschnitten dargestellt, sodass der Simulator 6 sichtbar ist und das Zusammenwirken zwischen dem Bremspedal 4 und dem Simulator 6 deutlich wird. 1 shows a first embodiment of a brake pedal system 2 according to the invention in a perspective, partially cutaway view. The brake pedal system 2 essentially consists of the brake pedal 4 and the simulator 6, which exerts a counterforce on the brake pedal 2 and thus simulates the behavior of a conventional brake. The brake pedal 4 and the simulator 6 are combined in the housing 24, with the pedal shaft 10 with the actuating element 8 protruding from the housing 24. The housing 24 is shown partially cutaway so that the simulator 6 is visible and the interaction between the brake pedal 4 and the simulator 6 becomes clear.

Das Bremspedal 4 ist mittels des Pedallagers 12 um die Pedalachse 14 schwenkbar gelagert. Wenn ein Benutzer mit dem Fuß Druck auf das Betätigungselement 8, das auch als Fußteil bezeichnet werden kann, ausübt, bewirkt dies eine Schwenkbewegung des Bremspedals 4 um die Pedalachse 14. Das Bremspedal 4 weist dabei, in einer Richtung parallel zur Pedalachse 14 betrachtet, eine grob T-förmige Form auf. Das untere Ende der T-förmigen Struktur wird dabei durch das Betätigungselement 8 gebildet. Am in der Figur linken oberen Ende und somit im Bereich des einen Endes des Querbalkens der T-förmigen Struktur ist das Pedallager 12 angeordnet. Am in der Figur rechten oberen Ende und somit im Bereich des anderen Endes des Querbalkens der T-förmigen Struktur ist das Kontaktelement 18 angeordnet. Diese Ausgestaltung bewirkt, dass sich bei einer Betätigung des Bremspedals 4 durch einen Benutzer das Kontaktelement 18 auf einer teilkreisförmigen Bahn um die Pedalachse 14 bewegt. Der Abstand zwischen der Pedalachse 14 und dem Kontaktelement 18 und somit der Radius der von dem Kontaktelement 18 beschriebenen teilkreisförmigen Bahn beträgt dabei mehr als 30 % des Abstandes zwischen dem Pedallager 12 und dem Betätigungselement 8. Der Querbalken der T-förmigen Struktur, der sowohl das Pedallager 12 als auch das Kontaktelement 18 beinhaltet, kann auch als Pedalkörper bezeichnet werden. Der Pedalkörper umfasst dann den Lagerbereich und den Vorsprung 16, an dem das Kontaktelement 18 angeordnet ist.The brake pedal 4 is pivotably mounted about the pedal axis 14 by means of the pedal bearing 12. When a user applies pressure with his foot to the actuating element 8, which can also be referred to as the foot part, this causes a pivoting movement of the brake pedal 4 about the pedal axis 14. The brake pedal 4 has a roughly T-shaped form when viewed in a direction parallel to the pedal axis 14. The lower end of the T-shaped structure is formed by the actuating element 8. The pedal bearing 12 is attached to the upper left end in the figure and thus in the area of one end of the crossbar of the T-shaped structure. The contact element 18 is arranged at the upper right end in the figure and thus in the area of the other end of the crossbar of the T-shaped structure. This configuration has the effect that when a user actuates the brake pedal 4, the contact element 18 moves on a part-circular path around the pedal axis 14. The distance between the pedal axis 14 and the contact element 18 and thus the radius of the part-circular path described by the contact element 18 is more than 30% of the distance between the pedal bearing 12 and the actuating element 8. The crossbar of the T-shaped structure, which contains both the pedal bearing 12 and the contact element 18, can also be referred to as the pedal body. The pedal body then comprises the bearing area and the projection 16 on which the contact element 18 is arranged.

Neben dem Bremspedal 4 ist der Simulator 6 das zweite wesentliche Element des erfindungsgemäßen Bremspedalsystems 2. Kernstück des Simulators 6 ist dabei der Übersetzungshebel 26, der mittels des Hebellagers 28 um die Hebelachse 30 schwenkbar gelagert ist. Die Hebelachse 30 verläuft dabei parallel zu der Pedalachse 14. An einem Ende des Übersetzungshebels 26 steht dieser in Kontakt mit dem elastischen Element 32, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als Feder ausgeführt ist. Das elastische Element 32 erstreckt sich dabei in Richtung der Fahrtrichtung F. Mit anderen Worten ist die Längsachse des elastischen Elements 32 in Fahrtrichtung F ausgerichtet. Die Längsachse entspricht dabei der Auslenkungsrichtung des elastischen Elements 32, im dargestellten Fall somit der Kompressionsrichtung der Feder. Das elastische Element 32 ist an dem Befestigungspunkt 34 an dem Übersetzungshebel 26 befestigt. Der Befestigungspunkt 32 befindet sich dabei an einem lagerfernen Ende 36 des Übersetzungshebels 26.In addition to the brake pedal 4, the simulator 6 is the second essential element of the brake pedal system 2 according to the invention. The core of the simulator 6 is the transmission lever 26, which is pivotably mounted about the lever axis 30 by means of the lever bearing 28. The lever axis 30 runs parallel to the pedal axis 14. At one end of the transmission lever 26, it is in contact with the elastic element 32, which in the embodiment shown is designed as a spring. The elastic element 32 extends in the direction of travel F. In other words, the longitudinal axis of the elastic element 32 is aligned in the direction of travel F. The longitudinal axis corresponds to the deflection direction of the elastic element 32, in the case shown thus the compression direction of the spring. The elastic element 32 is attached to the attachment point 34 on the transmission lever 26. The attachment point 32 is located at an end 36 of the transmission lever 26 that is remote from the bearing.

Wie bereits beschrieben bewirkt eine Betätigung des Bremspedals 4 eine Schwenkbewegung des Kontaktelements 18 um die Pedalachse 14. Das Kontaktelement 18 erstreckt sich in einer Richtung parallel zur Hebelachse 30 und somit auch parallel zur Pedalachse 14. es steht in Kontakt mit der Kontaktfläche 38 des Übersetzungshebels 26. Die Kontaktfläche 38 entspricht dabei einer Seitenfläche des Kontaktelements 18. Durch die Schwenkbewegung des Kontaktelements 18 wirkt eine Kraft, die einen Kraftanteil senkrecht zur Kontaktfläche 38 aufweist, auf die Kontaktfläche 38 und somit auf den Übersetzungshebel 26. Dieser führt dadurch ebenfalls eine Schwenkbewegung, allerdings um die Hebelachse 30, aus. Als Folge dieser Schwenkbewegung wird das elastische Element 32 ausgelenkt und übt dann eine Gegenkraft auf den Übersetzungshebel 26 aus. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird entsprechend die im oberen Bereich der Figur sichtbare Feder komprimiert.As already described, actuation of the brake pedal 4 causes a pivoting movement of the contact element 18 about the pedal axis 14. The contact element 18 extends in a direction parallel to the lever axis 30 and thus also parallel to the pedal axis 14. It is in contact with the contact surface 38 of the transmission lever 26. The contact surface 38 corresponds to a side surface of the contact element 18. Due to the pivoting movement of the contact element 18, a force that has a force component perpendicular to the contact surface 38 acts on the contact surface 38 and thus on the transmission lever 26. This also carries out a pivoting movement, but about the lever axis 30. As a result of this pivoting movement, the elastic element 32 is deflected and then exerts a counterforce on the transmission lever 26. In the present embodiment, the spring visible in the upper area of the figure is compressed accordingly.

Die Kontaktfläche 38 ist gekrümmt ausgestaltet, sodass die relative Geschwindigkeit der Schwenkbewegung des Übersetzungshebels 26 bezogen auf die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung des Bremspedals 4 in Abhängigkeit der Auslenkung des Bremspedals 4 variiert. Mit anderen Worten ist somit die Auslenkungsrate des elastischen Elements 32 nicht nur von einer Winkelgeschwindigkeit des Bremspedals 4 sondern auch von der momentanen Winkelkoordinate des Bremspedals 4 abhängig. Durch verschiedene Abschnitte mit unterschiedlichen Krümmungen kann so eine nahezu beliebige Kraft-Weg-Kennlinie für die auf das Bremspedal 4 wirkende, von dem elastischen Element 32 ausgeübte Rückstellkraft in Abhängigkeit von der Pedalposition erzeugt werden.The contact surface 38 is curved so that the relative speed of the pivoting movement of the transmission lever 26 in relation to the speed of the pivoting movement of the brake pedal 4 varies depending on the deflection of the brake pedal 4. In other words, the deflection rate of the elastic element 32 is not only dependent on an angular speed of the brake pedal 4 but also on the current angular coordinate of the brake pedal 4. By using different sections with different curvatures, almost any force-displacement characteristic curve can be generated for the restoring force acting on the brake pedal 4 and exerted by the elastic element 32 depending on the pedal position.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel lässt sich die Kontaktfläche 38 grob in einen ersten Abschnitt 40, einen zweiten Abschnitt 42 und einem dritten Abschnitt 44 unterteilen. Die Kontaktfläche 38 ist dabei auf der dem Pedallager 12 gegenüberliegenden Seite des Übersetzungshebels 26 angeordnet. Mit anderen Worten entspricht die Kontaktfläche 38 vom Bremspedal 4 ausgesehen der Rückseite des Übersetzungshebels 26. Das an dem flächigen Vorsprung 16 des Bremspedals 4 angeordnete Kontaktelement 18, das im dargestellten Fall aus einer um eine parallel zur Hebelachse 30 ausgerichteten Rollenachse drehbaren Rolle besteht, übt somit eine zum Bremspedal 4 hingerichtet Kraft auf den Übersetzungshebel 26 aus. Der erste Abschnitt 40 der Kontaktfläche 38 ist entlang der Bewegungsrichtung des Kontaktelements 18 gesehen relativ stark zum Inneren Bereich des Übersetzungshebels 26 hin geneigt. Daraus folgt, dass zu Beginn einer Bewegung des Bremspedals 4 aus einer Ruheposition heraus nur ein geringes Drehmoment auf den Übersetzungshebel wirkt, so dass das elastische Element 32 nur mit einer geringen Auslenkungsrate ausgelenkt wird. Der zweite Abschnitt 42 verläuft flacher als der erste Abschnitt 40, sodass, wenn das Kontaktelement 18 sich in diesem Bereich entlang der Kontaktfläche 38 bewegt, das resultierende Drehmoment auf den Übersetzungshebel will 30 ansteigt. Der dritte Abschnitt 44 verläuft wiederum steiler als der zweite Abschnitt 42, sodass das von dem Kontaktelement 18 auf den Übersetzungshebel 30 ausgeübte Drehmoment noch einmal größer ist als zuvor. Die gesamte Kontaktfläche 38 weist somit eine im wesentlichen konkave Ausgestaltung mit Abschnitten unterschiedlicher Krümmung auf.In the exemplary embodiment shown, the contact surface 38 can be roughly divided into a first section 40, a second section 42 and a third section 44. The contact surface 38 is arranged on the side of the transmission lever 26 opposite the pedal bearing 12. In other words, the contact surface 38 corresponds to the back of the transmission lever 26 as viewed from the brake pedal 4. The contact element 18 arranged on the flat projection 16 of the brake pedal 4, which in the case shown consists of a roller that can rotate about a roller axis aligned parallel to the lever axis 30, thus exerts a force on the transmission lever 26 that is directed towards the brake pedal 4. The first section 40 of the contact surface 38 is inclined relatively strongly towards the inner region of the transmission lever 26 as viewed along the direction of movement of the contact element 18. It follows that at the beginning of a movement of the brake pedal 4 from a rest position only a small torque acts on the transmission lever, so that the elastic element 32 is only deflected at a low deflection rate. The second section 42 is flatter than the first section 40, so that when the contact element 18 moves in this area along the contact surface 38, the resulting torque on the transmission lever 30 increases. The third section 44 is in turn steeper than the second section 42, so that the torque exerted by the contact element 18 on the transmission lever 30 is even greater than before. The entire contact surface 38 thus has a substantially concave design with sections of different curvature.

Das Bremspedal 4 weist auf der Rückseite des Pedalschafts 10 einen Anschlag 22 auf, der bei einer maximalen Auslenkung des Bremspedals 4 an einem korrespondierend ausgestalteten, an dem Gehäuse 24 angeordneten Gegenanschlag 46 anschlägt und so die Bewegung des Bremspedals begrenzt. Sowohl der Anschlag 22 als auch der Gegenanschlag 46 können aus einem begrenzt elastischen Material bestehen oder einen entsprechenden Überzug aufweisen.The brake pedal 4 has a stop 22 on the back of the pedal shaft 10, which, at a maximum deflection of the brake pedal 4, is held against a correspondingly designed stop 22 Housing 24 is arranged against a counter stop 46 and thus limits the movement of the brake pedal. Both the stop 22 and the counter stop 46 can be made of a material with limited elasticity or can have a corresponding coating.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
BremspedalsystemBrake pedal system
44
BremspedalBrake pedal
66
Simulatorsimulator
88th
BetätigungselementActuator
1010
PedalschaftPedal shaft
1212
PedallagerPedal bearing
1414
PedalachsePedal axle
1616
Vorsprunghead Start
1818
KontaktelementContact element
2020
ElementachseElement axis
2222
Anschlagattack
2424
GehäuseHousing
2626
ÜbersetzungshebelGear lever
2828
HebellagerLever bearing
3030
HebelachseLever axis
3232
elastisches Elementelastic element
3434
BefestigungspunktAttachment point
3636
lagerfernes Endeend away from the camp
3838
KontaktflächeContact surface
4040
erster Abschnittfirst section
4242
zweiter Abschnittsecond part
4444
dritter Abschnittthird section
4646
GegenanschlagCounter stop
FF
FahrtrichtungDirection of travel

Claims (9)

Bremspedalsystem (2) für ein Kraftfahrzeug, mit einem um eine Pedalachse (14) schwenkbaren Bremspedal (4), und mit einem Bremskraftsimulator (6), der ein elastisches Element (32) aufweist, das bei einer Betätigung des Bremspedals (4) eine Gegenkraft auf das Bremspedal (4) vermittelt, wobei der Bremskraftsimulator (6) einen mit dem Bremspedal (4) zusammenwirkenden Übersetzungshebel (26) aufweist, welcher derart schwenkbar um eine Hebelachse (30) gelagert ist, dass eine Betätigung des Bremspedals (4) zu einer Auslenkung des elastischen Elements (32) führt, wobei sich bei Betätigung des Bremspedals (4) ein an dem Bremspedal (4) angeordnetes Kontaktelement (18) entlang einer parallel zur Hebelachse (30) verlaufenden Kontaktfläche (38) des Übersetzungshebels (26) bewegt, und wobei die Kontaktfläche (38) derart ausgestaltet ist, dass die Kontaktfläche (38) zumindest einen um eine Richtung, die parallel zur Hebelachse (30) verläuft, gekrümmten Abschnitt (40, 42, 44) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (38) auf einer der Pedalachse (14) gegenüber liegenden Seite des Übersetzungshebels (26) angeordnet ist.Brake pedal system (2) for a motor vehicle, with a brake pedal (4) that can be pivoted about a pedal axis (14), and with a brake force simulator (6) that has an elastic element (32) that imparts a counterforce to the brake pedal (4) when the brake pedal (4) is actuated, wherein the brake force simulator (6) has a transmission lever (26) that interacts with the brake pedal (4) and is mounted so that it can be pivoted about a lever axis (30) such that actuation of the brake pedal (4) leads to a deflection of the elastic element (32), wherein when the brake pedal (4) is actuated, a contact element (18) arranged on the brake pedal (4) moves along a contact surface (38) of the transmission lever (26) that runs parallel to the lever axis (30), and wherein the contact surface (38) is designed such that the contact surface (38) has at least one axis that can be pivoted about a direction that runs parallel to the lever axis (30). curved section (40, 42, 44), characterized in that the contact surface (38) is arranged on a side of the transmission lever (26) opposite the pedal axis (14). Bremspedalsystem (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (32) in vertikaler Richtung gesehen oberhalb der Pedalachse (14) angeordnet ist.Brake pedal system (2) after Claim 1 , characterized in that the elastic element (32) is arranged above the pedal axis (14) when viewed in the vertical direction. Bremspedalsystem (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Übersetzungshebels (26), das bei einer Betätigung des Bremspedals (4) eine Kraft auf das elastische Element (32) ausübt, bei einer Betätigung des Bremspedals (4) in horizontaler Richtung gesehen eine Bewegung in Richtung der Pedalachse (14) ausführt.Brake pedal system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that one end of the transmission lever (26), which exerts a force on the elastic element (32) when the brake pedal (4) is actuated, executes a movement in the direction of the pedal axis (14) when the brake pedal (4) is actuated in the horizontal direction. Bremspedalsystem (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse des elastischen Elements (32) sich im Wesentlichen in einer Fahrtrichtung (F) erstreckt.Brake pedal system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that a longitudinal axis of the elastic element (32) extends substantially in a direction of travel (F). Bremspedalsystem (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelachse (30) in vertikaler Richtung gesehen unterhalb der Pedalachse (14) angeordnet ist.Brake pedal system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the lever axis (30) is arranged below the pedal axis (14) when viewed in the vertical direction. Bremspedalsystem (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (18) eine um eine Rollenachse drehbar gelagerte Rolle ist.Brake pedal system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact element (18) is a roller mounted rotatably about a roller axis. Bremspedalsystem (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (18) ein Gleitelement ist, das bei einer Betätigung des Bremspedals (4) an der Kontaktfläche (38) entlang gleitet.Brake pedal system (2) after Claim 6 , characterized in that the contact element (18) is a sliding element which slides along the contact surface (38) when the brake pedal (4) is actuated. Brake-by-Wire-Bremssystem mit einem Bremspedalsystem (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche und einer Bremse, wobei das Brake-by-Wire-Bremssystem ferner eine Steuereinheit aufweist, die mit einem Sensor des Bremspedalsystems verbunden ist, und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Bremse gemäß Messwerten des Sensors zu steuern.Brake-by-wire braking system with a brake pedal system (2) according to one of the preceding claims and a brake, wherein the brake-by-wire braking system further comprises a control unit which is connected to a sensor of the brake pedal system, and the control unit is adapted to control the brake according to measured values of the sensor. Kraftfahrzeug mit einem Bremspedalsystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder mit einem Brake-by-Wire-Bremssystem nach Anspruch 8.Motor vehicle with a brake pedal system (2) according to one of the Claims 1 until 7 or with a brake-by-wire braking system Claim 8 .
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