WO2014079672A1

WO2014079672A1 - Pedalsystem für die erzeugung eines kraftverlaufs mit hysterese

Info

Publication number: WO2014079672A1
Application number: PCT/EP2013/072896
Authority: WO
Inventors: Werner Austermeier; Claus Viethen
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2014-05-30
Anticipated expiration: 2015-05-23
Also published as: DE102012111315A1; CN104918815B; US9471085B2; US20150277479A1; CN104918815A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pedalsystem (10) für die Erzeugung eines Kraftverlaufs mit Hysterese bei einer Pedalbetätigung, aufweisend ein zumindest zwischen einer ersten und einer zweiten Position drehbar gelagertes Pedal (20) mit einem Gleitelement (30) mit einer Gleitfläche (32), weiter aufweisend eine Auflagevorrichtung (40) mit zumindest einer Reibfläche (42) zur Auflage der Gleitfläche (32) des Gleitelements (30), wobei die Auflagevorrichtung (40) um eine Auflageachse (44) drehbar gelagert ist und sich die Reibfläche (42) und die Gleitfläche (32) bei dem Pedal (20) in der ersten Position in einem ersten Kontaktabschnitt (50a) und bei dem Pedal (20) in der zweiten Position in einem zweiten Kontaktabschnitt (50b) berühren, wobei der erste Kontaktabschnitt (50a) und der zweite Kontaktabschnitt (50b) unterschiedliche Hebelarme (52a, 52b) zur Auflageachse (44) aufweisen.

Description

Pedalsystem für die Erzeugung eines Kraftverlaufs mit Hysterese

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pedalsystem für die Erzeugung eines

Kraftverlaufs mit Hysterese bei einer Pedalbetätigung sowie ein Verfahren zur

Erzeugung eines Kraftverlaufs mit Hysterese bei einer Pedalbetätigung.

Es ist bekannt, dass Pedalsysteme mit Hysteresen im Kraftverlauf eingesetzt werden. So ist z. B. das Gaspedal von Kraftfahrzeugen häufig mit einem derartigen

Kraftverlauf unterlegt. Das bedeutet, dass durch die Hysterese für das

Herunterdrücken des Gaspedals ein anderer Kraftverlauf zur Verfügung gestellt wird, als beim Lösen des Gaspedals. Insbesondere wird beim Herunterdrücken des

Gaspedals ein höherer Widerstand gesetzt, als beim Lösen des Gaspedals.

Nachteilhaft bei bekannten Pedalsystemen ist es jedoch, dass die Hysterese nur schwer bzw. mit viel Aufwand einstellbar ist. Insbesondere die Breite einer solchen Hysterese ist nur mit hohem konstruktivem Aufwand veränderbar.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache und kostengünstige Einstellung des Kraftverlaufs mit

Hysterese, insbesondere der Hysteresebreite, zur Verfügung zu stellen.

Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Pedalsystem mit den Merkmalen eines der unabhängigen Ansprüche 1 oder 8 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Pedalsystemen beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem

erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der

Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Ein erfindungsgemäßes Pedalsystem dient der Erzeugung eines Kraftverlaufs mit Hysterese bei einer Pedalbetätigung. Dementsprechend weist ein solches

Pedalsystem ein zumindest zwischen einer ersten und einer zweiten Position drehbar gelagertes Pedal auf. Dieses Pedal weist ein Gleitelement mit einer Gleitfläche auf. Darüber hinaus ist bei einem erfindungsgemäßen Pedalsystem eine

Auflagevorrichtung mit zumindest einer Reibfläche zur Auflage der Gleitfläche des Gleitelements vorgesehen. Ein erfindungsgemäßes Pedalsystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Auflagevorrichtung um eine Auflageachse drehbar gelagert ist. Weiter berühren sich die Reibfläche und die Gleitfläche bei dem Pedal in der ersten Position in einem ersten Kontaktabschnitt und bei dem Pedal in der zweiten Position in einem zweiten Kontaktabschnitt. Dabei weisen der erste Kontaktabschnitt und der zweite Kontaktabschnitt unterschiedliche Hebelarme zur Auflageachse auf.

Ein erfindungsgemäßes Pedalsystem wird insbesondere bei Kraftfahrzeugen, z. B. für das Gaspedal von Kraftfahrzeugen, eingesetzt. Unter einer Hysterese ist

insbesondere eine Kraftverlaufskurve zu verstehen, welche bezüglich des

Herunterdrückens des Pedals einen anderen Kraftverlauf aufweist, als beim Lösen des Pedals. Insbesondere eine besonders breite Hystereseverschiebung zwischen diesen beiden Kurvenverläufen ist von Vorteil für das Pedalgefühl beim Betätigen des Pedals.

Vorzugsweise ist bei einem erfindungsgemäßen Pedalsystem ein Rahmen

vorgesehen, in dem die einzelnen Bauteile, insbesondere das Pedal und die

Auflagevorrichtung angeordnet, vorzugsweise drehbar gelagert sind. Hierfür sind Lagervorrichtungen bzw. Abstützflächen oder sogar zusätzliche Reibflächen vorgesehen.

Unter einer Gleitfläche und einer Reibfläche sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Flächen zu verstehen, die zumindest abschnittsweise miteinander in Berührung kommen können. Diese Berührung findet an dem jeweiligen Kontaktabschnitt statt und führt zu einer Relativbewegung der Gleitfläche und der Reibfläche zueinander während der Bewegung des Pedals von der ersten in die zweite Position und umgekehrt. Zusätzlich kann eine Federvorrichtung vorgesehen sein, welche das Pedal von einer Position in die andere Position vorspannt.

Insbesondere erfolgt eine Vorspannrichtung in Richtung der ersten Position, so dass bei einer Bewegung des Pedals von der ersten in die zweite Position die Federkraft überwunden werden muss.

In erfindungsgemäßer Weise, insbesondere beim Einsatz einer solchen Federkraft, berechnet sich die Pedalkraft durch das Herunterdrücken des Pedals wie folgt. So wird zum einen die Federkraft durch das Einfedern dieses Federelements zu überwinden sein. Gleichzeitig stützt sich diese Federkraft der Federvorrichtung, welche vorzugsweise auf der gegenüberliegenden Seite der Auflageachse an der Auflagevorrichtung angreift, als die beiden Kontaktabschnitte, an dem

Kontaktabschnitt ab. Die Federkraft erzeugt durch ihre Abstützung eine

entsprechende Normalkraft auf den Kontaktabschnitt, welche wiederum verantwortlich ist für die Reibungskraft beim Gleiten der Gleitfläche über die Reibfläche am

Kontaktabschnitt. Die Normalkraft ist wiederum abhängig vom Hebelarm, welcher zwischen dem jeweiligen Kontaktabschnitt und der Auflageachse besteht. Je größer dieser Hebelarm ist, umso geringer ist die entstehende Normalkraft. Mit anderen Worten addiert sich beim Betätigen des Pedals von der ersten Position in die zweite Position gegen die Federkraft diese Federkraft zu der Reibkraft hinzu, welche durch die Normalkraft an dem jeweiligen Kontaktabschnitt beeinflusst wird. Die gesamte Pedalkraft bei der Bewegung des Pedals von der ersten Position in die zweite Position ist also die Summe aus Federkraft und Reibungskraft.

Wird das Pedal nun wieder gelöst, also von der zweiten Position zurück in die erste Position gebracht, so liegt weiterhin die Federkraft an dem Pedal an, welche durch langsames Nachgeben des Pedals abgebaut werden kann. In dieser Situation unterstützt jedoch die Reibkraft auf der gegenüberliegenden Seite der Auflageachse dieses Halten der Federkraft und muss hinsichtlich der fühlbaren Pedalkraft von der Federkraft abgezogen werden. Die gesamte Pedalkraft bei der Rückführung des Pedals aus der zweiten Position in die erste Position berechnet sich bei dieser Ausführungsform aus Differenz zwischen der Federkraft und der entsprechenden Reibungskraft zwischen der Gleitfläche und der Reibfläche im Kontaktabschnitt. In erfindungsgemäßer Weise lässt sich nun die tatsächliche Gesamtkraft am Pedal, also die Pedalkraft, besonders einfach einstellen, da der Hebelarm des jeweiligen Kontaktabschnitts für die jeweilige Position in der Bewegung des Pedals zwischen der ersten und der zweiten Position konstruktiv und geometrisch einfach veränderbar ist. Werden zwei oder mehr Kontaktabschnitte vorgesehen, so können für den jeweiligen Bewegungsschritt zwischen der ersten und zweiten Position unterschiedliche

Hebelarme und damit unterschiedliche Normalkräfte für die Gleitpaarung an dem jeweiligen Kontaktabschnitt zur Verfügung gestellt werden. Diese Gleitreibung als Reibkraft wird dementsprechend bei der Betätigung von der ersten in die zweite Position der konstant ausgebildeten Federkraft zuaddiert, und bei der Bewegung von der zweiten Position in die erste Position von dieser Federkraft subtrahiert. Damit kann in konstruktiv einfacher und kostengünstiger Weise durch die Anpassung der Hebelarme eine konstruktive Variation der Hysterese, insbesondere der

Hysteresebreite, erfolgen. Weitere Änderungen am Gesamtsystem sind nicht mehr notwendig. Vielmehr reicht es aus, die Gleitfläche und/oder die Reibfläche derart anzupassen, dass sich für den ersten und den zweiten Kontaktabschnitt

unterschiedliche Hebelarme ergeben.

Selbstverständlich ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich, dass die kinematische Umkehr durchgeführt wird, also die Reibfläche und die Gleitfläche als Reibpaarung zwischen dem Gleitelement und einem Rahmen des Pedalsystems zur Verfügung gestellt wird. Dies wird später noch, insbesondere mit Bezug auf den Anspruch 8 der vorliegenden Anmeldung, näher erläutert.

Ein erfindungsgemäßes Pedalsystem lässt sich dahingehend weiterbilden, dass die Kontaktabschnitte durch erhöhte Abschnitte der Gleitfläche und/oder der Reibfläche ausgebildet sind. Mit anderen Worten entstehen Erhöhungen und muldenförmige Abschnitte, so dass vorgegeben ist, dass nur die erhöhten Abschnitte miteinander in Kontakt gelangen können. Diese erhöhten Abschnitte können auch als Kontaktflächen bezeichnet werden, welche zum Zeitpunkt des Kontakts miteinander den jeweiligen Kontaktabschnitt zur Verfügung stellen. Hierbei handelt es sich um eine besonders einfache und kostengünstige Ausbildung der vorliegenden Erfindung, da durch einfache geometrische Veränderung der Oberfläche der Gleitfläche und/oder der Reibfläche die erhöhten Abschnitte und damit die jeweilige Kontaktfläche für die Ausbildung eines Kontaktabschnitts zur Verfügung gestellt werden kann. Auch kann eindeutig die Positionierung des jeweiligen Hebelarms erfolgen, so dass eindeutig der entsprechende Wert für die Normalkraft und damit für die entsprechende

Gleitreibungskraft definiert werden kann.

Ein weiterer Vorteil wird erzielt, wenn bei einem erfindungsgemäßen Pedalsystem sich die Reibfläche und/oder die Gleitfläche zumindest abschnittsweise entlang einer Krümmung, insbesondere entlang einer Krümmung mit konstantem Krümmungsradius erstrecken. Unter einem konstanten Krümmungsradius ist dementsprechend eine im Wesentlichen kreisförmige oder kreisabschnittsförmige Ausbildung der Gleitfläche und/oder der Reibfläche zu verstehen. Vorzugsweise weisen Gleitfläche und

Reibfläche insbesondere an den die Kontaktabschnitte ausbildenden Kontaktflächen einen gleichen oder im Wesentlichen gleichen Krümmungsradius auf. Da sich ein Pedal üblicherweise durch die drehbare Lagerung entlang einer Kreislinie, also durch eine Winkeländerung, rotatorisch bewegt, bildet die Reibpaarung zwischen einer gekrümmten Reibfläche und einer gekrümmten Gleitfläche diese rotatorische

Bewegung in idealer Weise nach. Eine Übersetzung der rotatorischen Bewegung in eine translatorische Bewegung ist somit nicht mehr notwendig. Dies reduziert die Komplexität eines erfindungsgemäßen Pedalsystems und damit den konstruktiven Aufwand sowie die entstehenden Kosten bei der Herstellung. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass selbstverständlich die einzelnen Kontaktabschnitte nicht nur als Kontaktpunkte oder Kontaktlinien, sondern auch als Kontaktflächen ausgebildet werden können. Dementsprechend bildet sich nicht ein einziger Hebel für den entsprechenden Kontaktabschnitt aus, sondern vielmehr ein Hebelbereich zwischen dem Bereich der Kontaktfläche, welcher besonders nahe an der Auflageachse angeordnet ist, und dem Bereich des Kontaktabschnitts der Kontaktfläche, welcher besonders weit von der Auflageachse entfernt ist.

Ebenfalls vorteilhaft kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Pedalsystem die Kontaktabschnitte entlang des Verlaufs der Bewegung der Gleitfläche auf der Reibfläche als schiefe Ebene ausgebildet ist, so dass sie über den Verlauf der Bewegung aus der ersten Position des Pedals in die zweite Position des Pedals kontinuierlich oder im Wesentlichen kontinuierlich in und/oder außer berührenden Kontakt gelangen. Mit anderen Worten erfolgt die Übergabe von dem einen

Kontaktabschnitt an den anderen Kontaktabschnitt fließend bzw. kontinuierlich oder im Wesentlichen kontinuierlich. Dies führt zu einem im Wesentlichen kontinuierlichen, vor allem stetigen und/oder knickfreien Verlauf der jeweiligen Kraftkurve in der Hysterese. Damit wird ein besonders vorteilhaftes Pedalgefühl im Kraftverlauf erzeugt und insbesondere Sprünge oder Knicke in diesem Kraftverlauf vermieden. Die Übergabe erfolgt also nicht abrupt, sondern vielmehr wird ein Kontaktabschnitt langsam außer Eingriff gelangen, während in einem Kraftüberlappungsbereich der zweite

Kontaktabschnitt langsam in Eingriff gelangt, während die Bewegung der Gleitfläche relativ zur Reibfläche erfolgt.

Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Pedalsystem die Kontaktabschnitte als Kontaktflächen auf der Gleitfläche und/oder der Reibfläche ausgebildet sind. Wie bereits erläutert worden ist, können anstelle von Kontaktpunkten oder Kontaktlinien als Kontaktabschnitte vorzugsweise Kontaktflächen zum Einsatz kommen. Diese führen zu einer verbesserten Flächenpressung und dementsprechend zu einer verbesserten Kraftübertragung zwischen Gleitfläche und Reibfläche. Darüber hinaus stellen sie eine größere Fläche zur Verfügung, um die gewünschte

Gleitreibung als Reibpaarung zur Verfügung zu stellen. Z. B. können die einzelnen Kontaktflächen hinsichtlich des gewünschten Reibkontakts an den Oberflächen an die vorgesehene Gleitreibung angepasst sein. So können Beschichtungen und/oder Oberflächenbearbeitungen dieser Kontaktflächen durchgeführt sein. Insbesondere kann auf diese Weise der Reibwert verändert werden. Vorzugsweise sind die

Kontaktflächen hinsichtlich einer reduzierten Verschleißsituation angepasst. Dies bezieht sich insbesondere auf eine Reduktion von Materialabrieb während der Reibsituation.

Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Pedalsystem das Gleitelement als separates Bauteil ausgebildet und an dem Pedal befestigt ist. Das bedeutet, dass das Gleitelement z. B. als Gleitschuh ausgebildet und auf das Pedal aufgeschoben ist. Auch anderweitige Befestigungsmethoden, wie z. B.

Schrauben, Nieten, Kleben, Rasten, Clippen oder auch ein Verklemmen, sind im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar. Diese Verbindung kann sowohl reversibel, als auch irreversibel ausgebildet sein. Eine reversible Ausbildung der Verbindung zwischen dem Gleitelement und dem Pedal hat den Vorteil, dass ein solches

Gleitelement als Verschleißteil austauschbar ausgebildet werden kann.

Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einem erfindungsgemäßen Pedalsystem die Auflagevorrichtung zumindest zwei Reibflächen und das Pedal mindestens zwei Gleitelement mit Gleitflächen aufweist. Dabei sind die Paarungen der Gleitflächen mit den Reibflächen in Richtung der Auflageachse axial voneinander beabstandet. Diese axiale Beabstandung ist sozusagen eine parallele Verschiebung der

Kontaktabschnitte zueinander. Mit Bezug auf die Auflageachse wird auf diese Weise ein seitliches Verkippen während der Betätigungssituation des Pedals wirksam vermieden. Darüber hinaus kann ohne entscheidende Vergrößerung des notwendigen Bauraums eine Vergrößerung der Kontaktflächen und damit eine Vergrößerung der zur Verfügung stehenden Reibflächen hergestellt werden.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Pedalsystem für die

Erzeugung eines Kraftverlaufs mit Hysterese bei einer Pedalbetätigung. Ein solche Pedalbetätigung weist ein zumindest zwischen einer ersten und einer zweiten Position drehbar gelagertes Pedal mit einem Gleitelement mit einer Gleitfläche auf. Weiter ist eine Auflagevorrichtung mit zumindest einer Reibfläche zur Auflage der Gleitfläche des Gleitelements vorgesehen. Ein solches erfindungsgemäßes Pedalsystem zeichnet sich dadurch aus, dass ein Rahmen vorgesehen ist, in welchem die

Auflagevorrichtung um eine Auflageachse drehbar gelagert ist. Dabei weist der Rahmen eine Rahmenreibfläche und das Gleitelement eine Rahmengleitfläche auf, wobei sich die Rahmenreibfläche und die Rahmengleitfläche bei dem Pedal in der ersten Position in einem ersten Kontaktabschnitt und bei dem Pedal in der zweiten Position in einem zweiten Kontaktabschnitt berühren. Dabei weisen der erste

Kontaktabschnitt und der zweite Kontaktabschnitt unterschiedliche Hebelarme zur Auflageachse auf. Diese Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pedalsystems ist eine Alternative zur Ausführungsform, wie sie in den voranstehenden Absätzen erläutert worden ist. So wurden hier die Reibpaarung mit den Kontaktabschnitten und die Ausbildung der unterschiedlichen Hebelarme zwischen das Gleitelement und den zur Verfügung gestellten Rahmen gelegt. Selbstverständlich kann hier auch eine Kombination mit der Ausführungsform gemäß den voranstehenden Absätzen erfolgen. Dementsprechend kann ein erfindungsgemäßes Pedalsystem die gleichen Vorteile aufweisen, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Pedalsystem der voranstehenden Absätze erläutert worden sind. Insbesondere sind die

Kontaktabschnitte auch zwischen Rahmen und Gleitelement derart ausgebildet, wie sie erläutert worden sind mit Bezug auf eine Ausbildung zwischen dem Gleitelement und der Auflagevorrichtung.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung eines Kraftverlaufs mit Hysterese bei einer Pedalbetätigung, insbesondere mit einem Pedalsystem der vorliegenden Erfindung. Ein solches Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei der Bewegung eines Pedals von einer ersten Position in eine zweite Position die Normalkraft der Reibpaarung zwischen dem Pedal und einer Reibfläche, insbesondere durch Veränderung von Hebelverhältnissen, verändert wird. Ein solches Verfahren wird insbesondere bei einem erfindungsgemäßen Pedalsystem eingesetzt und bringt dementsprechend die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Pedalsystem erläutert worden sind.

Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten

Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begrifflichkeiten„links",„rechts",„oben" und„unten" beziehen sich auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pedalsystems,

Fig. 2 die Ausführungsform der Fig. 1 mit dem Pedal in der zweiten Position,

Fig. 3 die Ausführungsform der Fig. 1 und 2 mit schematischer Darstellung der

Reibpaarung,

Fig. 4 die Ausführungsform gemäß Fig. 3 mit dem Pedal in zweiter Position, Fig. 5 eine Ausführungsform eines Gleitelements,

Fig. 6 eine Ausführungsform einer Auflagevorrichtung,

Fig. 7 eine Ausführungsform eines Hystereseverlaufs,

Fig. 8 eine Ausführungsform einer Gleitpaarung gemäß einer weiteren

Ausführungsform eines Pedalsystems und

Fig. 9 die Ausführungsform der Fig. 8 mit dem Pedal in zweiter Position.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Pedalsystems 10 mit einem Pedal 20. In den Fig. 1 und 3 befindet sich das Pedal 20 in der ersten Position, während sich in den Fig. 2 und 4 das Pedal 20 in der zweiten Position befindet. Nicht näher dargestellt ist ein Federelement, welches das Pedal 20 von der zweiten Position in die erste Position drückt und in dieser vorgespannt hält. Dieses Federelement kann sich z. B. in einer Federaufnahme 46 abstützen, wie sie in der Fig. 6 dargestellt ist.

Darüber hinaus weist ein Pedalsystem 10 dieser Ausführungsform ein Gleitelement 30 und eine zugehörige Auflagevorrichtung 40 auf. Diese beiden Bauteile befinden sich miteinander in Reibkontakt über eine Gleitfläche 32 des Gleitelements 30 und eine Reibfläche 42 der Auflagevorrichtung 40. Die Auflagevorrichtung 40 ist dabei drehbar gelagert um eine Auflageachse 44 in einem Rahmen 60 angeordnet. Das Gleitelement 30 stützt sich über eine Rahmengleitfläche 36 in dem Rahmen 60 gegen eine

Rahmenreibfläche 66 ab. Nachfolgend wird kurz die Bewegung aus der ersten

Position in die zweite Position mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 erläutert.

Beginnt der Fahrer das Pedal 20 aus der ersten Position, wie sie in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, herunterzudrücken, so muss er die, nicht dargestellte, Feder

zusammendrücken. Dieses Zusammendrücken wird über die Federkraft

weitergegeben auf die rechte Seite der Auflageachse 40, wo sich diese Federkraft über die Reibfläche 42, die Gleitfläche 32, das Gleitelement 30, die Rahmengleitfläche 36 und die Rahmenreibfläche 66 im Rahmen 60 abstützt. Bei dieser Bewegung wird ein Reibverlauf erzeugt, welcher beim Betätigen des Pedals 20 von der ersten

Position in die zweite Position einer ersten Kraftverlaufskurve durch Addition der Reibkraft mit der Federkraft und beim Lösen des Pedals 20 einer zweiten

Kraftverlaufskurve durch Subtraktion der Reibkraft von der Federkraft erfolgt.

In Fig. 3 ist gut zu erkennen, dass in der ersten Position des Pedals 20 ein erster Kontaktabschnitt 50a zwischen zwei Kontaktflächen 54a ausgebildet wird. Dieser weist einen ersten Hebelarm 52a rechts von der Auflageachse 44 auf. Bewegt sich nun das Pedal 20 in die zweite Position, so bewegt sich auch das Gleitelement 30 von rechts nach links in die Position, wie sie Fig. 4 zeigt. Dabei löst sich der ersten

Kontaktabschnitt 50a und es bildet sich der zweite Kontaktabschnitt 50b über die zugehörigen Kontaktflächen 54b aus. Wie der Fig. 4 zu entnehmen ist, ist diesem zweiten Kontaktabschnitt 50b ein zweiter Hebelarm 52b zugeordnet, welcher größer als der erste Hebelarm 52a ist. Dementsprechend ist in dieser Situation auch die entstehende Reibnormalkraft und damit die entstehende Reibkraft kleiner als bei dem kleineren Hebelarm 52a. Dies führt zu einer Reduktion der Hysteresebreite an dieser Position, da die Addition bzw. Subtraktion je nach Bewegungsrichtung des Pedals 20 mit einem kleineren Wert ausgeführt wird.

Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei Einzeldarstellungen eines Gleitelements 30 und einer Auflagevorrichtung 40, welche insbesondere in einer Ausführungsform gemäß der Fig. 1 bis 4 eingesetzt werden können. Hier ist gut zu erkennen, dass auf der

Auflagevorrichtung 40 zwei Reibflächen 42 in Achsrichtung der Auflageachse 44 zueinander versetzt angeordnet sind. Dementsprechend können auch zwei

Gleitelemente 30 hierauf abgleiten, so dass eine Verdoppelung der Reibpaarung und damit eine Verdoppelung der Kontaktabschnitte 50a und 50b zur Verfügung gestellt werden konnte. Damit wird weiter ein Verkippen des Pedals 20 vermieden.

Fig. 7 zeigt einen beispielhaften Verlauf einer Hystereseverlaufskurve, wobei auf der Y-Achse mit F die gesamte Pedalkraft und auf der X-Achse mit φ der Pedalwinkel, also die Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Position des Pedals 20, dargestellt ist.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine alternative Ausführungsform eines Pedalsystems 10, wobei die Kontaktabschnitte 50a und 50b hier zwischen dem Gleitelement 30 und dem Rahmen 60 ausgebildet werden. Das bedeutet, dass die gleiche Situation hinsichtlich unterschiedlicher Hebelarme 52a und 52b nun durch die

Kontaktabschnitte 50a und 50b zu den entsprechenden Kontaktflächen 54a und 54b gemäß Erhöhungen auf der Rahmenreibfläche 66 des Rahmens 60 ausgebildet wird.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

10 Pedalsystem

20 Pedal

30 Gleitelement

32 Gleitfläche

36 Rahmengleitfläche

40 Auflagevorrichtung

42 Reibfläche

44 Auflageachse

46 Federaufnahme

50a erster Kontaktabschnitt

50b zweiter Kontaktabschnitt

52a erster Hebelarm

52b zweiter Hebelarm

54a erste Kontaktfläche

54b zweite Kontaktfläche

60 Rahmen

66 Rahmenreibfläche

Claims

Pedalsystem für die Erzeugung eines Kraftverlaufs mit Hysterese Patentansprüche

1. Pedalsystem (10) für die Erzeugung eines Kraftverlaufs mit Hysterese bei einer Pedalbetätigung, aufweisend ein zumindest zwischen einer ersten und einer zweiten Position drehbar gelagertes Pedal (20) mit einem Gleitelement (30) mit einer Gleitfläche (32), weiter aufweisend eine Auflagevorrichtung (40) mit zumindest einer Reibfläche (42) zur Auflage der Gleitfläche (32) des Gleitelements (30), dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagevorrichtung (40) um eine Auflageachse (44) drehbar gelagert ist und sich die Reibfläche (42) und die Gleitfläche (32) bei dem Pedal (20) in der ersten Position in einem ersten Kontaktabschnitt (50a) und bei dem Pedal (20) in der zweiten Position in einem zweiten Kontaktabschnitt (50b) berühren, wobei der erste Kontaktabschnitt (50a) und der zweite Kontaktabschnitt (50b)

unterschiedliche Hebelarme (52a, 52b) zur Auflageachse (44) aufweisen.

2. Pedalsystem (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Kontaktabschnitte (50a, 50b) durch erhöhte Abschnitte der Gleitfläche (32) und/oder der Reibfläche (42) ausgebildet sind.

3. Pedalsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Reibfläche (42) und/oder die Gleitfläche (32) zumindest abschnittsweise entlang einer Krümmung, insbesondere entlang einer Krümmung mit konstantem Krümmungsradius erstreckt.

4. Pedalsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktabschnitte (50a, 50b) entlang des Verlaufs der Bewegung der Gleitfläche (32) auf der Reibfläche (42) als schiefe Ebene ausgebildet sind, so dass sie über den Verlauf der Bewegung aus der ersten Position des Pedals (20) in die zweite Position des Pedals (20) kontinuierlich oder im Wesentlichen kontinuierlich in und/oder außer berührenden Kontakt gelangen.

5. Pedalsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktabschnitte (50a, 50b) als Kontaktflächen (54a, 54b) auf der Gleitfläche (32) und/oder der Reibfläche (42) ausgebildet sind.

6. Pedalsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (30) als separates Bauteil ausgebildet und an dem Pedal (20) befestigt ist.

7. Pedalsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagevorrichtung (40) zumindest zwei Reibflächen (42) und das Pedal mindestens zwei Gleitelemente (30) mit Gleitflächen (32) aufweist, wobei die Paarungen der Gleitflächen (32) mit den Reibflächen (42) in Richtung der Auflageachse (44) axial voneinander beabstandet sind.

8. Pedalsystem (10) für die Erzeugung eines Kraftverlaufs mit Hysterese bei einer Pedalbetätigung, aufweisend ein zumindest zwischen einer ersten und einer zweiten Position drehbar gelagertes Pedal (20) mit einem Gleitelement (30) mit einer Gleitfläche (32), weiter aufweisend eine Auflagevorrichtung (40) mit zumindest einer Reibfläche (42) zur Auflage der Gleitfläche (32) des Gleitelements (30), dadurch gekennzeichnet, dass ein Rahmen (60) vorgesehen ist, in welchem die Auflagevorrichtung (40) um eine

Auflageachse (44) drehbar gelagert ist, wobei der Rahmen (60) eine Rahmenreibfläche (66) und das Gleitelement (30) eine Rahmengleitfläche (36) aufweist, und wobei sich die die Rahmenreibfläche (66) und die Rahmengleitfläche (36) bei dem Pedal (20) in der ersten Position in einem ersten Kontaktabschnitt (50a) und bei dem Pedal (20) in der zweiten Position in einem zweiten Kontaktabschnitt (50b) berühren, wobei der erste Kontaktabschnitt (50a) und der zweite Kontaktabschnitt (50b)

unterschiedliche Hebelarme (52a, 52b) zur Auflageachse (44) aufweisen.

9. Pedalsystem (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es ausgebildet ist mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 7

10. Verfahren zur Erzeugung eines Kraftverlaufs mit Hysterese bei einer

Pedalbetätigung, insbesondere bei einem Pedalsystem (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bewegung eines Pedals (20) von einer ersten Position in eine zweite Position die Normalkraft einer Reibpaarung zwischen dem Pedal (20) und einer Reibfläche (42), insbesondere durch Veränderung von

Hebelverhältnissen, verändert wird.