DE19851017A1 - Pedalsystem für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pedalsystem für ein Fahrzeug, bei dem ein Pedal an einem Pedalträger schwenkbar abgestützt ist und die von einem Bediener auf das Pedal ausgeübte Kraft aufgenommen wird. DOLLAR A Um den Pedalträger leichter ausführen zu können, wird vorgeschlagen, einen vom Pedalträger (14) entkoppelten Anschlag (18) für das Pedal (10) vorzusehen, gegen den sich das Pedal (10) nach der Auslenkung über einen Verschwenkpunkt, der einer maximalen aufzunehmenden Kraft entspricht, abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pedalsystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Insbesondere bei Fahrzeugen werden konventionelle Fußhebelwerke bei Pedalen, beispielsweise beim Bremspedal, für Pedalkräfte bis etwa 2 000 N ausgelegt. Bei den üblichen Pedalübersetzungen ergibt sich damit eine Be­ lastung für die Pedallagerung von etwa 7 000 bis 10 000 N. Das Fußhebel­ werk darf bei diesen Belastungen nicht brechen und die elastischen Verfor­ mungen dürfen nicht zu groß sein, da sonst wertvoller Pedalweg "verschenkt" wird. Herkömmliche Fußhebelwerke sind dementsprechend massiv ausgeführt, schwer und kostenintensiv.

Bei herkömmlichen Bremsen muß ferner berücksichtigt werden, daß sich der Pedalweg während des Fahrzeugbetriebs erheblich ändern kann. Bei hochthermischer Beanspruchung der Radbremsen beispielsweise erhöht sich der Pedalweg und kann im Extremfall die doppelte ursprüngliche Länge erreichen.

Durch den Einsatz von moderner Bremstechnik ist es jedoch möglich, den Pedalweg für eine bestimmte Bremskraft konstant zu halten. Auch kann die Maximalbremskraft, die das Fahrzeug bzw. die entsprechende Ausstattung akzeptiert, auf einen bestimmten Höchstwert festgelegt werden. Der maxi­ male Pedalweg wird dabei insbesondere so ausgelegt, daß der Wunsch des Fahrers nach einer Vollbremsung sicher erkannt wird.

Beispielsweise bei modernen "brake-by-wire"-Systemen wird der Fahrer­ wunsch am Pedal mittels Sensoren direkt erfaßt und in entsprechende Zugspannkräfte umgesetzt, so daß die vom Bediener auf das Pedal ausge­ übte Kraft wegeindeutig ermittelbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere im Hinblick auf die Vorteile der neuen Bremstechniken eine Pedalvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die wesentlich leichter, raumsparender und einfacher gestaltet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Demgemäß wird ein Anschlag für das Pedal vorgesehen, gegen den sich das Pedal dann abstützt, wenn es über einen Punkt hinaus verschwenkt wird, der einer maximal aufzunehmenden Kraft entspricht. Da der Anschlag erfindungsgemäß vom Pedalträger entkoppelt ist und letzterer nicht mehr die bisher auftretenden Kräfte von bis zu 10 000 N alleine aufnehmen muß, kann er sehr viel leichter, raumsparender und einfacher konstruiert werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Pedalkraftsensor zur unmittelbaren Aufnahme der vom Bediener auf das Pedal aufgebrachten Kraft vorgesehen ist. Mit einem solchen Sensor kann die Pedalkraft genau und einfach detektiert werden.

Insbesondere bei einer Auslegung des Pedalkraftsensors in der Weise, daß bei etwa 200 bis 400 N die maximale Pedalkraft detektiert wird, kann eine hohe Auflösung mit einem guten Feinbereich erzielt werden. Die Auflösung im Feinbereich wird nämlich prozentual zum Endwert angegeben. Je niedri­ ger der Endwert (Maximalwert der zu erfassenden Bremskraft) ist, desto besser ist auch seine Auflösung. Bei einer maximal zu erkennenden Kraft von etwa 200 N tritt eine Verbesserung in der Auflösung gegenüber der ein­ gangs genannten Auslegung von 2 000 N um den Faktor 8 ein.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß am Anschlag ein Schalter oder Sensor zur Erfassung eines stattfinden­ den Pedalanschlags vorgesehen ist. Auch bei einem Ausfall eines elektri­ schen (brake-by-wire) Systems zum Erfassen der Pedalkraft kann somit eine redundante zusätzliche Absicherung vorgesehen werden, mit der beispiels­ weise der Vollbremswunsch erkannt wird und an das Fahrzeug übermittelbar ist.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels und mit Bezug auf die einzige beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die einzige Zeichnung zeigt eine schematische Konstruktionsansicht einer erfindungsgemäßen Pedalvorrichtung.

Ein Bremspedal 10 ist mittels einer Lagerung 12 an einem Lagerbock 14 schwenkbar angelenkt. An einem Ende mit dem Lagerbock 14 und an einem anderen Ende mit dem Bremspedal 10 ist eine Kraftaufnahmeeinheit vorge­ sehen, die einen Pedalkraftsensor 24 und ein Feder-/Dämpferelement 22 umfaßt. Vom Pedalkraftsensor 24 wird die entsprechend der Verschwenkung des Bremspedals 10 vom Fahrzeugbediener aufgebrachte Kraft ermittelt und an eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) weitergeleitet.

Durch Verwendung des Feder-/Dämpferelements 22 und des Pedalkraftsen­ sors 24 wird bei jeder Fahrbetriebssituation eine eindeutige Zuordnung "Auslenkung Bremspedal" einerseits und Bremskraft andererseits definiert. Dies bedeutet auch, daß bei einer bestimmten Verschwenkauslenkung des Bremspedals 10 ein vom Pedalkraftsensor 24 maximal aufzunehmender Wert erreicht wird, der eine Vollbremsung bedeutet. Jede weitere Auslen­ kung des Bremspedals 10 führt zu keiner weitere Erhöhung der Bremsakti­ vität.

Ein Pedalweg (20) ist nun derart gewählt, daß das Bremspedal 10 dann auf einen Anschlag 18 auftrifft, wenn ein Verschwenkpunkt geringfügig über­ schritten ist, der dem maximal aufzunehmende Kraftwert des Kraftsensors 24 entspricht. Die über diese maximale Betätigungskraft des Bremspedals 10 hinausgehende Kraft wird nunmehr nicht mehr vom Pedalwerk bzw. vom Feder-/Dämpferelement 22 sondern nunmehr vom Anschlag 18 aufgenom­ men. Als Resultat muß die Lagerung 12 und der Lagerbock 14 nicht mehr in der üblichen massiven und schweren Weise ausgeführt werden.

Der Anschlag 18 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel am Bodenblech 16 des Fahrzeugs angeordnet und nimmt die überschüssigen Kräfte auf.

Gemäß einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsvariante wird der Kontakt des Bremspedals 10 zum Anschlag 18 sensiert. Diese zusätzliche Detektionsfunktion kann als redundante Absicherung für einen Vollbrems­ wunsch verwendet werden, und insbesondere dann hilfreich sein, wenn das elektrische System, insbesondere der Pedalkraftsensor eine Fehlfunktion aufweist oder ausfällt.

Insgesamt ist mit der vorliegenden Erfindung ein leichteres, raumsparende­ res und einfacheres Pedalsystem gestaltbar. Darüber hinaus läßt sich die Genauigkeit der Pedalkrafterfassung durch eine Festlegung einer oberen maximalen Kraft erreichen.

Claims (6)

1. Pedalsystem für ein Fahrzeug bei dem ein Pedal an einem Pedalträ­ ger schwenkbar abgestützt ist und die von einem Bediener auf das Pedal ausgeübte Kraft aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Pedalträger (14) entkoppelter Anschlag (18) für das Pe­ dal (10) vorgesehen ist, gegen den sich das Pedal (10) nach einer Auslenkung über einen Verschwenkpunkt, der einer maximal aufzu­ nehmende Kraft entspricht, abstützt.

2. Pedalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pedalkraftsensor (24) zur unmittelbaren Aufnahme des vom Bediener auf das Pedal (10) ausgeübten Kraft vorgesehen ist.

3. Pedalsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pedalkraftsensor (24) einen Maximalkraftwert von 200 bis 400 N erfaßt.

4. Pedalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pedal (20) ein Bremspedal des Fahrzeugs ist.

5. Pedalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (18) an einem Karosseriebauteil, insbesondere am Bodenblech (16), des Fahrzeugs angeordnet ist.

6. Pedalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Anschlag (18) ein Schalter oder ein Sensor zur Erfassung eines stattfindenden Pedalanschlags vorgesehen ist.