DE4030766A1 - Antriebssteuersystem fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssteuersystem für ein Kraftfahrzeug und insbesondere ein Sicherheitsan­ triebssteuersystem mit fußbetätigten Pedalen am Boden eines Kraftfahrzeuges.

Üblicherweise sind ein Bremspedal und ein Gaspedal neben­ einander am Boden eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Der He­ belweg, der zum Betätigen des Bremspedals erforderlich ist, ist wesentlich größer als der des Gaspedals. Deshalb ist eine relativ große Bewegung des Beines zusammen mit einer zugehörigen Verschiebung der Fersenposition um das Hüftge­ lenk erforderlich, um das Bremspedal über den gesamten Hub durchzutreten und zu bewegen.

Diese überlagerte Bein- und Fußbewegung ist relativ groß und deshalb ist es wahrscheinlich, daß ein Unfall verur­ sacht wird, wenn eine schnelle Bewegung zum plötzlichen Ab­ stoppen in einem Notfall erforderlich ist. Inbesondere wenn der Fahrer seine Ferse etwas in abweichender Position hält, kann es vorkommen, daß der Fahrer das Gaspedal betätigt, wenn in einem Notfall ein schnelles Stoppen erforderlich ist. Es wird berichtet, daß diese Art von Unfällen insbe­ sondere bei Kraftfahrzeugen mit einer Automatik auftritt, bei denen ein Fuß verwendet wird, um die unterschiedlichen Pedale zu betätigen, während der andere Fuß fest am Boden verbleibt. Deshalb benutzt der Fahrer seine Füße nicht rhythmisch, wie dies in einem üblichen Kraftfahrzeug der Fall ist, bei dem der Fahrer seine Füße rhythmisch benutzt, wobei ein Fuß auf dem Kupplungspedal und der andere Fuß auf dem Gas- oder Bremspedal liegt. Die Einfußbetätigung kann beim Fahrer einige Schwierigkeit bewirken, seinen Fuß in die richtige Position rhythmisch zu verschieben.

Nachteilig ist, daß nichts den Fuß in der Position bei der Betätigung auf dem flachen Boden unterstützt oder hält. Deshalb wird der Schwerpunkt des Körpers des Fahrers beim Beschleunigen oder Abstoppen infolge der Trägheit nach vorn bewegt, wodurch des Fahrers Gewicht dem Bremspedal oder Gaspedal zugeführt wird. Ebenso wird das Bein des Fahrers in einem Notfall beim Bewirken des schnellen Abstoppens oder Startens versteift. Dies kann im Fall des Überholens eines vorausfahrenden Fahrzeuges oder Schleuderns auf der Straße vorliegen.

Weiter gibt es nichts, um seinen Fuß standfest auf dem Bo­ den zu halten. Der Fahrer muß sein Gleichgewicht durch festes Umgreifen des Lenkrades halten. Dies bewirkt, daß er beim Fahren ermüdet.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Antriebssteuersy­ stem für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das es ermöglicht, die Ferse des Fußes und die Gewichtsverteilung des Fahrers beim Betätigen des Bremspedals oder des Gaspedals zu unter­ stützen, um eine schnelle Betätigung eines ausgewählten Pe­ dals zu gewährleisten, eine falsche Pedalbetätigung auszu­ schließen und ein sicheres Fahren zu ermöglichen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung weist das Antriebssteuersystem für ein Kraftfahrzeug einen Fersenstützdrehpunkt am Boden des Kraftfahrzeuges in einer Position gegenüberliegend dem Bremspedal in Front des Fahrersitzes auf, wobei das Bremspedal und das Gaspedal auf einem Kreis angeordnet sind, der durch den Ballen des Fußes überstrichen wird, wenn der Fuß um die Ferse in dem Fersenstützdrehpunkt ge­ dreht wird. Hierdurch wird dem Fahrer ermöglicht, das Bremspedal oder das Gaspedal durch Drehung des Fußes um die Ferse getrennt zu bedienen. Folglich kann der Fahrer durch diese Anordnung eines der Pedale durch Drehung seines Fußes unter Beibehalten der Ferse in dem Fersenstützdrehpunkt ge­ trennt bedienen. Der Fahrer kann ein ausgewähltes Pedal be­ dienen, während sein Gewicht durch die Ferse abgestützt wird, was ihm ermöglicht, sein Gleichgewicht mit diesem Fuß zu halten. Die Pedalbedienung erfordert nur eine kleine Fußbewegung im Gegensatz zu der großen Beinbewegung um das Hüftgelenk. Dies erlaubt die Position des Fahrers zu stabi­ lisieren. In einem Fahrzeug mit Automatik, bei dem ein ein­ zelner Fuß zum Antrieb des Automobils verwendet wird, kann der Fahrer seinen Fuß rhythmisch bewegen. Beim Verzögern oder Abstoppen wird der Schwerpunkt des Körpers des Fahrers infolge der Trägheit nach vorn bewegt. In diesem Fall wird das Gewicht des Fahrers nicht dem Bremspedal oder dem Gaspedal zugeführt, was durch das Verbleiben der Ferse des Fußes in dem Fersenstützdrehpunkt bewirkt wird. Weiter kann hierdurch die Belastung in den Armen des Fahrers verringert werden, die notwendig ist, um das Gleichgewicht ansonsten durch Umfassen des Lenkrades zu halten. In dieser Position ist der Fahrer frei von Versteifungen. Deshalb wird beim Fahren ein Ermüden ausgeschlossen. Der Fersenstützdrehpunkt ist an einer Position gerade gegenüberliegend dem Bremspe­ dal in Front des Fahrersitzes angeordnet. Mit anderen Wor­ ten, der Stützdrehpunkt und das Bremspedal liegen auf einer geraden Linie, auf der der Fuß liegt. Diese Anordnung er­ laubt dem Fuß ein natürliches Betätigen des Bremspedals in einem Notfall.

Die Oberseite des Bremspedals ist vorzugsweise in derselben Höhe wie die Oberseite des Gaspedals angeordnet. Ebenso kann die Oberseite des Bremspedals in einer Höhe geringer als die Oberseite des Gaspedals angeordnet sein. Diese Pe­ dalanordnung in derselben oder etwas verschiedenen Höhe er­ laubt dem Fuß, weich und schnell von dem Gaspedal zu dem Bremspedal überzugehen. Der Bremshub, der zum Betätigen der Bremse erforderlich ist, wird so bestimmt, daß es dem Fuß des Fahrers ermöglicht wird, den Bremshub unter Beibehalten der Ferse auf dem Fersenstützdrehpunkt auszuführen. Ein derartiger Bremshub erweist sich als relativ kurz. Dieser kurze Bremshub entlang mit der kleinen Kreisbewegung des Fußes um die Ferse ermöglicht eine Bremssteuerung bei schwierigen Fahrzeugbewegungen.

Das Bremspedal kann eine Führungsverlängerung aufweisen, die an der Kante der Seite zu dem Gaspedal schräg abwärts geneigt ist. Ferner kann eine Anschlagsverlängerung an der Kante der Seite ausgebildet sein, die der Führungsverlänge­ rung gegenüberliegt. Die Führungsverlängerung erlaubt einen weichen Übergang auf die Oberfläche des Bremspedals, was unzureichende Bremsvorgänge vermeidet, die andererseits durch Kollision des Fußes an der Seite des Bremspedals ver­ ursacht werden, wenn die Fußposition von dem Gaspedal zu dem Bremspedal überwechselt. Ebenso vermeidet die An­ schlagsverlängerung, daß der Fuß linksseitig über das Bremspedal hinausgleitet, wenn die Fußposition von dem Gaspedal zu dem Bremspedal verschoben wird oder sich der Fuß entfernt von der richtigen Position auf dem Bremspedal befindet.

Erfindungsgemäß kann der Fersenstützdrehpunkt eine Vertie­ fung in dem Boden aufweisen, wobei die Vertiefung groß ge­ nug ist, um die Ferse aufzunehmen, damit die Ferse darin drehen kann. In einer anderen Ausführungsform kann der Fer­ senstützdrehpunkt einen Vorsprung im Boden aufweisen, wo­ durch die Drehung des Fußes unter Beibehalten der Ferse in dem Vorsprung möglich ist. Die Vertiefung oder der Vor­ sprung können ein daran eingepaßtes Lager aufweisen, was eine weiche Drehung des Fußes um die Ferse gewährleistet.

Der Fersenstützdrehpunkt kann einen Magneten und die Ferse des Schuhs ein Magnetstück und umgekehrt aufweisen, wodurch dem Fahrer ermöglicht wird, seinen Schuh im Fersenstütz­ drehpunkt in Position zu halten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbei­ spielen anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung eines Gas- und Bremspedals in bezug auf einen Fersenstützdrehpunkt in einem Antriebs­ steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Teilansicht entlang der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Teilansicht entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 einen Längsschnitt eines Fersenstützdrehgelenks;

Fig. 5 wie der Fuß ein ausgewähltes Pedal betätigt, und

Fig. 6 eine Seitenansicht, die zeigt, wie der Fuß das aus­ gewählte Pedal betätigt.

In Fig. 1 sind ein Bremspedal 10 und ein Gaspedal 11 neben­ einander am Boden des Fahrersitzes angeordnet. Ein Fersen­ stützdrehgelenk bzw. Fersenstützdrehpunkt 13 ist an einer Position gegenüberliegend dem Bremspedal 10 angeordnet. Der rechte Fuß liegt auf einer Linie A, die sich zwischen dem Fersenstützdrehpunkt 13 und dem Bremspedal 10 erstreckt. Bremspedal 10 und Gaspedal 11 liegen auf einem Kreis, der von dem Ballen des Fußes überstrichen wird, wenn der Fuß um die Ferse auf dem Drehpunkt 13 gedreht wird. Dies erlaubt dem Fahrer, das Bremspedal 10 oder das Gaspedal 11 durch Drehung des Fußes um die Ferse ohne Verlagern der Fersenpo­ sition getrennt zu betätigen.

Die Oberseite des Bremspedals 10 befindet sich auf dersel­ ben Höhe wie die Oberseite des Gaspedals 11 oder in einer Höhe unterhalb der Oberfläche des Gaspedals 11. Der Brems­ hub, der zum Betätigen der Bremsen erforderlich ist, be­ stimmt sich danach, daß der Fuß des Fahrers den Bremshub unter Beibehalten der Ferse auf dem Fersenstützdrehpunkt 13 ausführt. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist das Bremspedal 10 eine Führungsverlängerung 10a auf, die an der Seite des Gaspedals mit ihrer Kante nach unten geneigt ist. Ebenso weist das Bremspedal 10 eine Anschlagsverlängerung 10b auf, die an der Seitenkante ausgebildet ist, die der Führungs­ verlängerung 10a gegenüberliegt. Die abfallende Gleit­ strecke 10a bzw. Gleitverlängerung 10a erlaubt einen sanf­ ten Gleitübergang des Fußes von dem Gaspedal 11 zum Bremspedal 10, ohne daß der Fuß an der Kante des Bremspe­ dals 10 anstößt. Weiter vermeidet die Anschlagsverlängerung 10b, daß der Fuß über die Kante des Bremspedals 10 bewegt wird. Dementsprechend kann der Fahrer seinen rechten Fuß schnell in die korrekte Bremsposition verlagern.

Wie in Fig. 3 gezeigt, besteht der Fersenstützdrehpunkt 13 aus einer halbkugeligen Vertiefung 13a, die im Boden ausge­ bildet ist. Die Vertiefung 13a ist groß genug, um die Ferse aufzunehmen und die Drehung der Ferse unter Abstützung des Gewichts des Fahrers zu ermöglichen. Nach einer anderen in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist ein Fersenhalter 132 vorgesehen, der einen ringförmigen Steg 13b aufweisen kann. Der Steg 13b kann vollständig am Umfang ausgebildet sein und der Fersenhalter 132 kann mit einem Lager 131 kombi­ niert werden. Der Halter-/Lagerzusammenbau kann in die Ver­ tiefung am Boden eingesetzt sein. Diese Anordnung erlaubt ein leichtes Fixieren der Ferse unter Sicherstellung von sanften Drehungen des Fußes.

Die Vertiefung 13a oder der Vorsprung 13b können einen Magneten (oder ein magnetisches Metallteil) aufweisen. Ebenso kann die Schuhferse ein Magnetteil oder einen Magne­ ten aufweisen, wodurch gewährleistet ist, daß der Fahrer seinen Schuh auf dem Fersenstützdrehpunkt 13 ohne Positi­ onsfehler anordnet.

Wie in Fig. 5 und 6 im Betrieb gezeigt, positioniert der Fahrer die Ferse F1 seines Schuhs auf dem Fersenstützdreh­ punkt 13, und er kann hierdurch getrennt eines der Pedale durch einfaches Drehen des Fußes um die Ferse betätigen, während die Ferse auf dem Fersenstützdrehpunkt 13 ver­ bleibt. Beim Betätigen des ausgewählten Pedals wird das Ge­ wicht des Fahrers zu der Ferse F1 und zu dem Fuß F geführt und ein geringer Druck auf das ausgewählte Pedal bewirkt die erforderliche Pedalbetätigung.

Diese geringe Fußbewegung mit der stationär verbleibenden Ferse erweist sich als besonders vorteilhaft, um das Gleichgewicht des Fahrers ohne Zuhilfenahme der Hände an dem Lenkrad zu halten. Beim Beschleunigen oder Abstoppen wird der Körper des Fahrers infolge seiner Trägheit be­ schleunigt bewegt. In diesem Fall kann der Fahrer die Ferse F1 seines rechten Fußes benutzen, um entlang mit seinem linken Fuß sein Gewicht abzustützen, wodurch das Zuführen seines Gewichts zu einem ausgewählten Pedal vermieden und deshalb ein übermäßiger Druck auf das ausgewählte Pedal verhindert wird.

Entsprechend den obigen Ausführungen weist das Antriebs­ steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Vor­ teile auf:

• 1. Der Fahrer kann das Bremspedal oder das Gaspedal ge­ trennt betätigen, wobei die Ferse auf dem Fersenstützdreh­ punkt verbleibt. Dies erlaubt dem Fahrer, sein Gleichge­ wicht auf seinen Füßen zu halten. Die Pedalbetätigung er­ fordert eine weitaus geringere Fußbewegung um die Ferse als die große Beinbewegung um das Hüftgelenk. Dies bewirkt das Vermeiden, daß der Fahrer beim Fahren ermüdet und stellt sicher, daß er empfindliche Pedalbedienungen ausführen kann. Insbesondere kann die Fahrerposition stabil gehalten werden, und sogar in einem Kraftfahrzeug mit Automatik, in dem nur ein einzelner Fuß zum Fahren des Fahrzeuges verwen­ det wird, kann der Fahrer seinen Fuß rhythmisch benutzen, so daß keine fehlerhafte Pedalbedienung bewirkt wird.
• 2. Beim Beschleunigen oder Abstoppen wird der Körper des Fahrers infolge seiner Schwerkraft nach vorn bewegt. In diesem Fall wird das Gewicht des Fahrers nicht zu dem Bremspedal oder dem Gaspedal geführt, und hierdurch wird ein Unfall infolge eines übermäßigen Pedalvorschubs vermie­ den.
• 3. Das Verschieben des Fußes von dem Gaspedal zu dem Bremspedal oder umgekehrt kann leicht und schnell ausge­ führt werden. Weiter ist der Bremshub, der zum Betätigen der Bremsen erforderlich ist, verhältnismäßig kurz, weil er dadurch bestimmt wird, daß der Fuß des Fahrers, um einen derartigen Bremshub auszuführen, mit der Ferse auf dem Fer­ senstützdrehpunkt verbleiben kann. Dieser kurze Bremshub erlaubt eine notwendige Bremssteuerung während einer emp­ findlichen Bewegung.
• 4. Die Gleitneigung des Bremspedals erlaubt dem Fuß, in eine Position zu kommen, um auf dem Bremspedal auszuharren. Dies vermeidet unvollständige Bremsvorgänge, die anderer­ seits auftreten können durch Kollision des Fußes an der Kante des Bremspedals, wenn die Fußposition von dem Gaspe­ dal zu dem Bremspedal gewechselt wird. Die Anschlagsverlän­ gerung des Bremspedals vermeidet, daß der Fuß linksseitig an dem Bremspedal übergleitet, wenn die Fußposition von dem Gaspedal zu dem Bremspedal verschoben wird.
• 5. Der Fersenstützdrehpunkt kann aus einer Vertiefung im Boden oder einem Vorsprung bestehen, der sich vom Boden er­ streckt. Ebenso kann die Vertiefung oder der Vorsprung ein daran ausgebildetes Lager aufweisen, wodurch eine leichte Drehung des Fußes um die Ferse sichergestellt ist.

Ferner kann der Fersenstützdrehpunkt einen Magnet aufweisen und die Schuhfersen besitzen ein Magnetstück und umgekehrt, wodurch gewährleistet ist, daß der Fahrer seinen Schuh auf dem Fersenstützdrehpunkt ohne Fehler in Position bringt.

Claims (9)

1. Antriebssteuersystem für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fersenstützdrehpunkt (13) an dem Boden des Kraftfahrzeuges in einer Position gegenüber dem Bremspedal (10) in Front des Fahrersitzes vorgesehen ist, wobei das Bremspedal (10) und das Gaspedal (11) auf einem Kreis angeordnet sind, der von dem Ballen des Fußes um­ schrieben wird, wenn der Fuß um die Ferse in dem Fersen­ stützdrehpunkt (13) gedreht wird, um dem Fahrer das ge­ trennte Betätigen des Bremspedals (10) oder des Gaspedals (11) durch Drehung des Fußes um die Ferse zu ermöglichen.

2. Antriebssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberseite des Bremspedals (10) in dersel­ ben Höhe wie die Oberseite des Gaspedals (11) oder in einer Höhe unterhalb der Oberseite des Gaspedals (11) angeordnet ist, und daß der Bremshub, der zum Betätigen der Bremsen erforderlich ist, so bestimmt ist, daß der Fuß des Fahrers einen Bremshub unter Beibehalten der Ferse auf dem Fersen­ stützdrehpunkt (13) ausführen kann.

3. Antriebssteuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bremspedal (10) eine Führungsverlängerung (10a) aufweist, die an der Kante der Seite zu dem Gaspedal (11) nach unten geneigt ist.

4. Antriebssteuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bremspedal (10) eine Anschlagsverlänge­ rung (10b) aufweist, die an der Kante der Seite ausgebildet ist, die der Führungsverlängerung (10a) gegenüberliegt.

5. Antriebssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fersenstützdrehpunkt (13) eine Vertiefung (13a) in dem Boden aufweist, wobei die Vertiefung (13a) groß genug ist, um die Ferse aufzunehmen, damit die Drehung der Ferse darin möglich ist.

6. Antriebssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fersenstützdrehpunkt (13) einen Vorsprung (13b) in dem Boden aufweist, damit die Drehung des Fußes unter Beibehalten der Ferse in dem Vorsprung (13b) möglich ist.

7. Antriebssteuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vertiefung (13a) ein darin eingepaßtes Lager (131) aufweist.

8. Antriebssteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorsprung (13b) ein darin eingepaßtes La­ ger (131) aufweist.

9. Antriebssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fersenstützdrehpunkt (13) einen Magneten oder ein magnetisches Metallstück aufweist, und daß die Schuhferse ein Magnetstück oder einen Magneten aufweist, um dem Fahrer zu ermöglichen, seinen Schuh in dem Fersenstütz­ drehpunkt (13) in Position zu halten.