DE102018203559A1 - Stowable brake pedal - Google Patents
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Abstract
Hoch- und vollautomatisierte Kraftfahrzeuge, welche gleichwohl die Möglichkeit bieten sollen, in herkömmlicher Art und Weise durch den Fahrer bedient zu werden, benötigen hierzu unter anderem eine entsprechende Pedalerie mit Fahrpedal und Bremspedal. Im automatisierten Modus ist eine solche Pedalerie jedoch obsolet und schränkt den Fußraum unnötig ein. Vorliegend werden Lösungen vorgeschlagen, welches es gestatten, bei automatisiertem Fahren das Bremspedal mittels eines Aktuators aus dem Fußbereich des Fahrers zurückzuziehen, um dem Fahrer mehr Freiraum zu gewähren.High and fully automated motor vehicles, which nevertheless should offer the possibility of being operated in a conventional manner by the driver, require, inter alia, a corresponding pedal with accelerator pedal and brake pedal. In automated mode, however, such a pedal is obsolete and unnecessarily restricts the footwell. In the present case, solutions are proposed which make it possible to retract the brake pedal by means of an actuator from the foot area of the driver during automated driving in order to give the driver more freedom.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des autonomen Fahrens. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein verstaubares Bremspedal.The invention relates to the field of autonomous driving. In particular, the invention relates to a stowable brake pedal.
Hoch- und vollautomatisierte Kraftfahrzeuge, welche gleichwohl die Möglichkeit bieten sollen, in herkömmlicher Art und Weise durch den Fahrer bedient zu werden, benötigen hierzu unter anderem eine entsprechende Pedalerie mit Fahrpedal und Bremspedal. Im automatisierten Modus ist eine solche Pedalerie jedoch obsolet und schränkt den Fußraum unnötig ein.High and fully automated motor vehicles, which nevertheless should offer the possibility of being operated in a conventional manner by the driver, require, inter alia, a corresponding pedal with accelerator pedal and brake pedal. In automated mode, however, such a pedal is obsolete and unnecessarily restricts the footwell.
In
Die vorliegende Erfindung widmet sich der Lösung dieser Aufgabe.The present invention is devoted to the solution of this problem.
Dazu wird eine Kopplungsvorrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung weist eine Kopplungsstange zur Kopplung eines Bremspedalhebels mit einem Bremskraftverstärker auf, welche längenverstellbar ausgebildet ist. Zudem greift ein Aktuator zur Längenverstellung der Kopplungsstange an derselben an.For this purpose, a coupling device with the features of
Durch entsprechende Betätigung des Aktuators kann die Kopplungsstange ein- und ausgefahren werden. Im ausgefahrenen Zustand ist eine herkömmliche Bremspedalbetätigung durch den Fahrer möglich. Im automatisierten Modus wird hingegen die Länge der Kopplungsstange verkürzt, so dass das Bremspedal in Richtung des Bremskraftverstärkers und damit in Richtung der Spritzwand des Fahrzeugs zurückgezogen wird. Hierdurch vergrößert sich der dem Fahrer zur Verfügung stehende Fußraum, wodurch eine Verbesserung des Komforts für den Fahrer erzielt wird.By appropriate actuation of the actuator, the coupling rod can be retracted and extended. In the extended state, a conventional brake pedal operation by the driver is possible. In the automated mode, however, the length of the coupling rod is shortened, so that the brake pedal is retracted in the direction of the brake booster and thus in the direction of the bulkhead of the vehicle. This increases the foot space available to the driver, thereby improving the comfort for the driver.
Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung eignet sich insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem autonomen Fahrbetriebsmodus ab Autonomielevel 3 (gemäß SAE J3016) und aufwärts, kann jedoch grundsätzlich überall dort eingesetzt werden, wo eine Lageverstellung des Bremspedals im Fahrerfußraum von Interesse ist.The coupling device according to the invention is particularly suitable for motor vehicles with an autonomous driving mode from Autonomielevel 3 (according to SAE J3016) and upwards, but can basically be used wherever a positional adjustment of the brake pedal in the driver's foot is of interest.
Aufgrund ihres geringen Bauraumbedarfs kann die erfindungsgemäße Lösung mit minimalem Anpassungsaufwand in herkömmliche Pedaleriesysteme integriert werden. Sie zeichnet sich zudem durch eine geringe Anzahl bewegter Komponenten aus und ist verhältnismäßig einfach aufgebaut, woraus eine hohe Systemzuverlässigkeit abgeleitet werden kann.Due to their small space requirement, the solution according to the invention can be integrated with minimal adaptation effort in conventional Pedaleriesysteme. It is also characterized by a small number of moving components and is relatively simple, from which a high system reliability can be derived.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of further claims.
Prinzipiell kann der Aktuator in der Umgebung der Kopplungsstange angeordnet und beispielsweise über eine flexible Welle, Leitung oder dergleichen mit dieser verbunden sein, um deren Länge zu verstellen.In principle, the actuator can be arranged in the vicinity of the coupling rod and, for example, be connected to it via a flexible shaft, line or the like in order to adjust its length.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Aktuator an der Kopplungsstange angeordnet, so dass eine solche Welle oder Leitung entfallen kann, wodurch sich ein besonders kompaktes, vormontierbares Modul ergibt.In an advantageous embodiment, the actuator is arranged on the coupling rod, so that such a shaft or line can be omitted, resulting in a particularly compact, preassemblable module.
In einer weiteren Ausführungsvariante weist der Aktuator einen Elektromotor und ein selbsthemmendes Getriebe auf. Durch die Selbsthemmung kann der Elektromotor nach Einstellung der gewünschten Länge der Kopplungsstange ausgeschaltet werden. Aufgrund der Selbsthemmung bleibt bei einer Bremspedalbetätigung durch den Fahrer die eingestellte Länge der Kopplungsstange erhalten. Zudem ermöglicht diese Lösung die Einstellung beliebiger Zwischenstellungen zwischen einem maximal eingefahrenen und maximal ausgefahrenen Zustand der Kopplungsstange.In a further embodiment, the actuator has an electric motor and a self-locking gear. Due to the self-locking of the electric motor can be switched off after setting the desired length of the coupling rod. Due to the self-locking the set length of the coupling rod is maintained at a brake pedal operation by the driver. In addition, this solution allows the setting of any intermediate positions between a maximum retracted and maximum extended state of the coupling rod.
Vorzugsweise weist die Kopplungsstange einen ersten Stangenabschnitt und einen zweiten Stangenabschnitt auf, welche zur Längenverstellung der Kopplungsstange gegeneinander verschiebbar und aneinander geführt sind. Dies ermöglicht eine knickstabile Kraftübertragung zwischen dem Bremspedalhebel und dem Bremskraftverstärker bei einer Betätigung des Bremspedalhebels durch den Fahrer.Preferably, the coupling rod has a first rod portion and a second rod portion which are slidably displaced relative to each other and to each other for length adjustment of the coupling rod. This allows a kink-resistant power transmission between the brake pedal lever and the brake booster upon actuation of the brake pedal lever by the driver.
In einer weiteren Ausführungsvariante können der Aktuator sowie ein angetriebenes Getriebeelement an einem der Stangenabschnitte angeordnet sein, während an dem anderen Stangenabschnitt eine Verzahnung vorgesehen ist, welche mit dem Getriebeelement in Eingriff steht. Dadurch ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise. In a further embodiment variant, the actuator and a driven gear element can be arranged on one of the rod sections, while on the other rod section a toothing is provided, which is in engagement with the gear element. This results in a very compact design.
Insbesondere können das Getriebeelement als Schnecke und die Verzahnung des anderen Stangenabschnitts als Zahnstange ausgeführt sein.In particular, the gear element can be designed as a worm and the teeth of the other rod section as a rack.
Im Hinblick auf eine kompakte Bauweise ist es weiterhin von Vorteil, wenn einer der Stangenabschnitte in den anderen Stangenabschnitt einschiebbar ist.With regard to a compact design, it is also advantageous if one of the rod sections can be inserted into the other rod section.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann an dem dem Bremskraftverstärker nächstgelegenen Stangenabschnitt ein Koppelelement zur Kopplung dieses Stangenabschnitts mit dem Bremskraftverstärker angeordnet sein, welches aus einer ersten Stellung, in der dieses geeignet ist, Druckkräfte vom Bremspedal zum Bremskraftverstärker zu übertragen, gegenüber besagtem Stangenabschnitt in Richtung des Bremskraftverstärker verlagerbar ist.According to a further embodiment variant, a coupling element for coupling this rod section to the brake booster can be arranged on the brake booster closest to the brake booster from a first position in which this is suitable to transmit pressure forces from the brake pedal to the brake booster with respect to said rod section in the direction of the brake booster is relocatable.
Dies gewährleistet die Aufrechterhaltung der Funktion des Bremskraftverstärkers, insbesondere auch im ACC-Fall, d.h. einer aktivierten automatischen Distanzregelung (adaptive cruise control), da das Koppelelement im vorstehend genannten Umfang relativ zu dem Stangenabschnitt bewegt werden kann.This ensures the maintenance of the function of the brake booster, especially in the ACC case, i. an activated automatic distance control (adaptive cruise control), since the coupling element in the aforementioned extent can be moved relative to the rod portion.
Zudem wird beim Verstauen des Bremspedalhebels ein Einklemmschutz ermöglicht. Befindet sich beim Einfahren der Kopplungsstange der Fahrerfuß oder ein Gegenstand unter dem Bremspedal, kann der Bremspedalhebel um den Verlagerungsweg des Koppelelements zurückgezogen werden.In addition, when stowing the brake pedal lever pinching protection is possible. Located when retracting the coupling rod of the driver's foot or an object under the brake pedal, the brake pedal lever can be withdrawn by the displacement path of the coupling element.
Ein weiterer Einklemmschutz kann über einen Encoder an der Kopplungsstange realisiert werden, welcher die Belastung der Kopplungsstange erfasst und an eine Steuereinrichtung für den Aktuator weitergibt.Another anti-trap protection can be realized via an encoder on the coupling rod, which detects the load of the coupling rod and passes it on to a control device for the actuator.
Weiterhin kann eine Rückstellfeder vorgesehen sein, die das Koppelelement in Richtung der ersten Stellung vorspannt. Hierdurch wird eine definierte Ausgangslage für das Koppelelement vorgegeben, gegenüber welcher dieses beispielsweise im Fall eines Ansprechens des Bremskraftverstärkers bei zurückgezogenen Bremspedalhebel oder im Fall des Einklemmschutzes verlagert werden kann.Furthermore, a return spring may be provided which biases the coupling element in the direction of the first position. In this way, a defined starting position for the coupling element is given, with respect to which it can be displaced, for example, in the case of a response of the brake booster when the brake pedal lever is retracted or in the case of anti-pinch protection.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können das Koppelelement und das bremspedalseitige Stangenelement jeweils in das zwischen diesen angeordnete weitere Stangenelement translatorisch ein- und ausfahrbar sein.According to a further embodiment variant, the coupling element and the brake pedal-side rod element can in each case be translationally extended and retracted into the further rod element arranged between these.
Die vorstehend erläuterte Kopplungsvorrichtung ermöglicht in Verbindung mit einem Bremspedalhebel ein verstaubares Bremspedal für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere ist es möglich, ein Pedaleriesystem zu schaffen, welches bei Verwendung einer in sich starren, nicht-teleskopierbaren Kopplungsstange in Fahrzeugen mit herkömmlicher Bremspedalbetätigung zum Einsatz kommen kann und bei Verwendung der vorstehend erläuterten längenverstellbaren Kopplungsvorrichtung bei Fahrzeugen zum Einsatz kommen kann, welche sowohl einen hoch- oder vollautomatisierten Fahrbetriebsmodus und einen herkömmlichen Fahrbetriebsmodus aufweisen.The above-described coupling device in conjunction with a brake pedal lever allows a stowable brake pedal for a motor vehicle. In particular, it is possible to provide a Pedaleriesystem, which can be used when using a self-rigid, non-telescoping coupling rod in vehicles with conventional brake pedal operation and when using the above-described length-adjustable coupling device can be used in vehicles which both high or fully automated driving mode and a conventional driving mode have.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein verstaubares Bremspedal gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Dieses umfasst insbesondere einen Lagerbock sowie einen Bremspedalhebel, der mit einem oberen Endabschnitt an dem Lagerbock hängend gelagert ist und an einem Mittelabschnitt eine Anbindungsstelle zur gelenkigen Ankopplung einer Kopplungsstange, welche dazu vorgesehen ist, den Bremspedalhebel mit einer Fahrzeugbremsanlage zu verbinden, aufweist und zeichnet sich dadurch aus, dass der Anlenkpunkt des oberen Endabschnitts des Bremspedalhebels relativ zur Anbindungsstelle der Kopplungsstange verstellbar ist, um den Bremspedalhebel in Richtung Fahrer aus zu schwenken oder vom Fahrerweg zu verstauen, und ein Aktuator zur Verstellung der Lage des Anlenkpunkts des oberen Endabschnitts vorgesehen ist, welcher an dem Bremspedalhebel und/oder dem Lagerbock angreift.The above object is further achieved by a stowable brake pedal according to
Durch Betätigung des Aktuators kann der Bremspedalhebel je nach Bedarf ein- und ausgeschwenkt werden, um einerseits im ausgeschwenkten Zustand eine herkömmliche Bedienung des Bremspedals zu ermöglichen und andererseits, im eingeschwenkten bzw. verstauten Zustand, dem Fahrer im automatisierten Modus einen möglichst großen, unbeeinträchtigten Fußraum zwecks Komfortverbesserung zur Verfügung zu stellen.By actuating the actuator, the brake pedal lever can be swiveled in and out as required to allow on the one hand in the swung-out state, a conventional operation of the brake pedal and on the other hand, in the pivoted or stowed state, the driver in the automated mode as large as possible, unimpaired footwell purpose To provide comfort improvement.
Ein entsprechender Aktuator lässt sich beispielsweise platzsparend im Lagerbock unterbringen. Es ist jedoch auch möglich, einen solchen Aktuator an anderer Stelle anzuordnen. A corresponding actuator can, for example, accommodate space-saving in the bearing block. However, it is also possible to arrange such an actuator elsewhere.
In einer Ausführungsvariante weist der Aktuator einen Elektromotor und ein selbsthemmendes Getriebe auf. Aufgrund der Selbsthemmung wird der Elektromotor bei einer Betätigung des Bremspedalhebels durch den Fahrer nicht belastet.In one embodiment variant, the actuator has an electric motor and a self-locking gear. Due to the self-locking of the electric motor is not charged when the brake pedal lever by the driver.
Der Aktuator kann beispielsweise ein selbsthemmender Linearantrieb sein.The actuator may for example be a self-locking linear drive.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Anbindungsstelle für die Koppelstange als Drehgelenk ausgebildet ist. Dies vermeidet Zwängungen beim Überführen des Bremspedalhebels aus der ausgeschwenkten Stellung in den verstauten Zustand und umgekehrt.In a further embodiment, it is provided that the connection point for the coupling rod is designed as a swivel joint. This avoids constraints when transferring the brake pedal lever from the pivoted position to the stowed state and vice versa.
Zudem kann die Anbindungsstelle als Drehpunkt dienen, um welchen der Bremspedalhebel beim Verstauen dreht, wenn der Aktuator die Lage des Anlenkpunkts des oberen Endabschnitts verstellt.In addition, the connection point can serve as a pivot about which the brake pedal lever rotates when stowed when the actuator adjusts the position of the pivot point of the upper end portion.
Vorzugsweise wird der Abstand zwischen der Anbindungsstelle der Koppelstange und dem Anlenkpunkt des oberen Endabschnitts kleiner gewählt, als der Abstand zwischen besagter Anbindungsstelle und einer Pedalplatte für die Betätigung durch einen Fahrerfuß am Bremspedalhebel. Hierdurch kann bereits mit einem verhältnismäßig kleinen Verstellweg auf Seiten des Anlenkpunkts des oberen Endabschnitts eine deutliche Verlagerung der unteren Abschnitte des Bremspedalhebels aus dem Fahrerfußraum heraus erzielt werden, um im automatisierten Modus mehr Platz für die Füße des Fahrers zu schaffen.Preferably, the distance between the connection point of the coupling rod and the articulation point of the upper end portion is chosen to be smaller than the distance between said attachment point and a pedal plate for actuation by a driver's foot on the brake pedal lever. As a result, even with a relatively small displacement on the side of the pivot point of the upper end portion a significant displacement of the lower portions of the brake pedal lever from the driver's foot space can be achieved to create more space for the driver's feet in the automated mode.
Insbesondere kann hierzu der Anlenkpunkt des oberen Endabschnitts des Bremspedalhebels auf einer Kreisbahn um die Anbindungsstelle für die Koppelstange geführt sein.In particular, for this purpose, the articulation point of the upper end portion of the brake pedal lever may be guided on a circular path around the connection point for the coupling rod.
In einer besonderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Bremspedalhebel mindestens einen Führungszapfen aufweist, welcher in einer Kulisse am Lagerbock geführt ist, um den Bremspedalhebel schwenkbar und verstellbar am Lagerbock zu lagern, wobei die Schwenkachse dieser Lagerung durch den Führungszapfen verläuft. Hierdurch lässt sich ein Mechanismus der oben beschriebenen Art besonders einfach und kostengünstig verwirklichen. Jedoch sind auch andere Ausführungsvarianten möglich.In a particular embodiment, it is provided that the brake pedal lever has at least one guide pin, which is guided in a backdrop on the bearing block, to store the brake pedal lever pivotally and adjustably on the bearing block, wherein the pivot axis of this bearing extends through the guide pin. As a result, a mechanism of the type described above can be realized in a particularly simple and cost-effective manner. However, other embodiments are possible.
Der Aktuator kann mit einem stationären Abschnitt am Lagerbock und/oder Fahrzeugaufbau abgestützt sein und mit einem relativ dazu bewegbaren Abschnitt an dem Bremspedalhebel angreifen. Hierdurch lässt sich der Bremspedalhebel, insbesondere dessen oberen Endabschnitt relativ zum Lagerbock verlagern.The actuator may be supported with a stationary portion on the bearing block and / or vehicle body and engage with a relatively movable portion on the brake pedal lever. As a result, the brake pedal lever, in particular its upper end portion, can be displaced relative to the bearing block.
Weiterhin ist es möglich, den Lagerbock zusammen mit dem oberen Endabschnitt des Bremspedalhebels zu verlagern. In diesem Fall wird der Aktuator mit einem stationären Abschnitt am Fahrzeugaufbau abgestützt, während einem relativ dazu bewegbarer Abschnitt an dem Lagerbock angreift, um letzteren gegenüber dem Fahrzeugaufbau zu verlagern und hierdurch den Anlenkpunkt des oberen Endabschnitts des Bremspedalhebels zu verstellen.Furthermore, it is possible to displace the bearing block together with the upper end portion of the brake pedal lever. In this case, the actuator is supported with a stationary portion on the vehicle body while a relatively movable portion engages the bearing block to displace the latter from the vehicle body and thereby adjust the point of articulation of the upper end portion of the brake pedal lever.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein verstaubares Bremspedal gemäß Patentanspruch 21 gelöst. Dieses umfasst einen Lagerbock zur Befestigung am Fahrzeugaufbau und einen Bremspedalhebel, der hängend an dem Lagerbock gelagert ist. Zur Lagerung des Bremspedalhebels an dem Lagerbock ist zwischen diesen ein Pedalhalter angeordnet, der mit dem Lagerbock über ein Gelenk schwenkbar gekoppelt ist, eine Aufnahme zur Anbindung einer Kopplungsstange aufweist und in welchen der Bremspedalhebel einfahrbar ist. Ein Aktuator zum Einfahren des Bremspedalhebels in den Pedalhalter greift an dem Bremspedalhebel an.The above object is further achieved by a stowable brake pedal according to claim 21. This comprises a bearing block for attachment to the vehicle body and a brake pedal lever which is mounted suspended on the bearing block. For mounting the brake pedal lever on the bearing block a pedal holder is arranged between these, which is pivotally coupled to the bearing block via a hinge, has a receptacle for connecting a coupling rod and in which the brake pedal lever is retractable. An actuator for retracting the brake pedal lever in the pedal holder engages the brake pedal lever.
Durch Betätigung des Aktuators kann der Bremspedalhebel je nach Bedarf ein- und ausgefahren werden, um einerseits im ausgefahrenen Zustand eine herkömmliche Bedienung des Bremspedals zu ermöglichen und andererseits, im eingefahrenen bzw. verstauten Zustand dem Fahrer im automatisierten Modus einen möglichst großen, unbeeinträchtigten Fußraum zwecks Komfortverbesserung zur Verfügung zu stellen.By operating the actuator, the brake pedal lever can be moved in and out as needed to allow on the one hand in the extended state, a conventional operation of the brake pedal and on the other hand, in the retracted or stowed state the driver in the automated mode as large as possible, unimpaired footwell for the purpose of comfort improvement to provide.
Der Aktuator kann beispielsweise ein Linearmotor sein, welcher sich platzsparend am Bremspedal anordnen lässt. Insbesondere ist es möglich, den Aktuator im Inneren von Pedalhalter und Bremspedalhebel unterzubringen.The actuator may for example be a linear motor, which can be arranged to save space on the brake pedal. In particular, it is possible to accommodate the actuator inside the pedal holder and brake pedal lever.
Gegebenenfalls kann der Aktuator eine Endlagenarretierung für den ausgefahrenen Zustand des Bremspedalhebels sowie für den eingefahrenen Zustand des Bremspedalhebels aufweisen, um die Stabilität des Bremspedalhebels in der jeweiligen Stellung zu verbessern. Prinzipiell ist es möglich, den Bremspedalhebel rein translatorisch in den Pedalhalter einzufahren. Da Bremspedalhebel oftmals in Richtung des Fahrers abgewinkelt sind, kann es zweckmäßig sein, an dem Einfahren des Bremspedalhebels zusätzlich eine Drehbewegung um dessen zu überlagern, infolge derer ein unterer Endabschnitt des Bremspedalhebels, an dem beispielsweise eine Pedalplatte vorgesehen sein kann, aus dem Fußbereich weggeschwenkt wird. Dazu kann der Bremspedalhebel während des Einfahrens in den Pedalhalter um seine Längsachse gedreht werden. Optionally, the actuator may have an end position lock for the extended state of the brake pedal lever and for the retracted state of the brake pedal lever to improve the stability of the brake pedal lever in the respective position. In principle, it is possible to retract the brake pedal lever purely translationally in the pedal holder. Since brake pedal levers are often angled in the direction of the driver, it may be appropriate to additionally overlap at the retraction of the brake pedal lever a rotational movement about which a lower end portion of the brake pedal lever on which, for example, a pedal plate may be provided, is pivoted away from the foot area , For this purpose, the brake pedal lever during retraction into the pedal holder can be rotated about its longitudinal axis.
Zur Veranlassung einer solchen Drehbewegung kann in einer weiteren Ausführungsvariante zwischen dem Bremspedalhebel und dem Pedalhalter eine Nutführung vorgesehen sein. Jedoch lässt sich eine Drehbewegung auch auf andere Art und Weise bewerkstelligen.To initiate such a rotational movement may be provided in a further embodiment between the brake pedal lever and the pedal holder, a groove guide. However, a rotational movement can be done in other ways.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein verstaubares Bremspedal gemäß Patentanspruch 27 gelöst. Dieses umfasst einen Lagerbock zur Befestigung am Fahrzeugaufbau und einen Bremspedalhebel, der hängend an dem Lagerbock gelagert ist. Der Bremspedalhebel weist dabei einen oberen Hebelabschnitt und einen unteren Hebelabschnitt auf. Der Bremspedalhebel ist über den oberen Hebelabschnitt durch ein erstes Gelenk am Lagerbock schwenkbar gelagert. Zudem sind der obere Hebelabschnitt und der untere Hebelabschnitt durch ein zweites Gelenk verbunden, über welches der untere Hebelabschnitt aus einer ausgeklappten Stellung heraus seitlich abklappbar ist. Weiterhin ist ein Aktuator zum Abklappen des unteren Hebelabschnitts an den oberen Hebelabschnitt vorgesehen, welcher an dem unteren Hebelabschnitt angreift.The above object is further achieved by a stowable brake pedal according to claim 27. This comprises a bearing block for attachment to the vehicle body and a brake pedal lever which is mounted suspended on the bearing block. The brake pedal lever has an upper lever portion and a lower lever portion. The brake pedal lever is pivotally mounted via the upper lever portion by a first joint on the bearing block. In addition, the upper lever portion and the lower lever portion are connected by a second joint, via which the lower lever portion from an unfolded position is folded out laterally. Furthermore, an actuator for folding down the lower lever portion is provided on the upper lever portion, which engages the lower lever portion.
Durch Betätigung des Aktuators kann der Bremspedalhebel je nach Bedarf aus- und eingeklappt werden, um einerseits im ausgeklappten Zustand eine herkömmliche Bedienung des Bremspedals zu ermöglichen und andererseits, im eingeklappten bzw. verstauten Zustand dem Fahrer im automatisierten Modus einen möglichst großen, unbeeinträchtigten Fußraum zwecks Komfortverbesserung zur Verfügung zu stellen.By operating the actuator, the brake pedal lever can be folded out and retracted as needed to allow on the one hand in the unfolded state, a conventional operation of the brake pedal and on the other hand, in the folded or stowed state the driver in the automated mode as large as possible, unimpaired footwell for the purpose of comfort improvement to provide.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann der Aktuator an dem oberen Hebelabschnitt angeordnet und über ein Gestänge mit dem unteren Hebelabschnitt gekoppelt sein.According to one embodiment, the actuator may be arranged on the upper lever portion and coupled via a linkage with the lower lever portion.
Insbesondere kann der Aktuator platzsparend und geschützt im Inneren des oberen Hebelabschnitts untergebracht werden.In particular, the actuator can be accommodated in a space-saving and protected inside the upper lever portion.
Letzteres begünstigt zudem die Ausbildung oder Anbringung einer Aufnahme zur Anbindung einer Kolbenstange am oberen Hebelabschnitt.The latter also favors the training or attachment of a receptacle for connecting a piston rod on the upper lever portion.
Der Aktuator kann beispielsweise als Linearmotor ausgeführt sein.The actuator may for example be designed as a linear motor.
Das zweite Gelenk weist vorzugsweise eine Schwenkachse aufweist, welche quer zur Schwenkachse des ersten Gelenks verläuft. Dies ist für die Stabilität des Bremspedalhebels von Vorteil, da das zweite Gelenk hierdurch außerhalb des Kraftflusses einer am unteren Hebelabschnitt angreifenden Betätigungskraft des Fahrers angeordnet werden kann.The second joint preferably has a pivot axis, which runs transversely to the pivot axis of the first joint. This is advantageous for the stability of the brake pedal lever, since the second joint can hereby be arranged outside the force flow of an actuating force of the driver acting on the lower lever section.
Insbesondere können hierzu der obere Hebelabschnitt und der untere Hebelabschnitt in der ausgeklappten Stellung des Bremspedalhebels eine formschlüssige Kupplung bilden, über welche eine auf den unteren Hebelabschnitt aufgebrachte Betätigungskraft des Fahrers vom unteren Hebelabschnitt auf den oberen Hebelabschnitt übertragbar ist. In der ausgeklappten kann das zweite Gelenk praktisch kraftfrei sein, so dass dieses als kompaktes Scharniergelenk ausgeführt werden kann.In particular, for this purpose, the upper lever portion and the lower lever portion in the unfolded position of the brake pedal lever form a positive coupling, via which an applied to the lower lever portion operating force of the driver from the lower lever portion on the upper lever portion is transferable. In the unfolded, the second joint can be practically force-free, so that it can be designed as a compact hinge joint.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein verstaubares Bremspedal gemäß Patentanspruch 34 gelöst. Dieses umfasst einen Bremspedalhebel zur Betätigung durch einen Fahrer, eine Kopplungsstange, welche den Bremspedalhebel mit einem elektrischen Bremskraftverstärker einer Fahrzeugbremsanlage verbindet, sowie eine elektrisch ansteuerbare Verriegelungseinrichtung, durch welche in einer niedergedrückten Stellung des Bremspedalhebels der Bremspedalhebel und/oder die Kopplungsstange fixierbar ist.The above object is further achieved by a stowable brake pedal according to claim 34. This comprises a brake pedal lever for actuation by a driver, a coupling rod which connects the brake pedal lever with an electric brake booster of a vehicle brake system, and an electrically controllable locking device, by which in a depressed position of the brake pedal lever, the brake pedal lever and / or the coupling rod can be fixed.
In diesem Fall kann ein eigener Aktuator zum Verlagern des Bremspedalhebels entfallen. Dessen Funktion wird vorliegend vielmehr durch den ohnehin vorhandenen elektrischen Bremskraftverstärker der Fahrzeugbremsanlage dargestellt. Durch die Verriegelungseinrichtung kann der elektrische Bremskraftverstärker nach Erreichen der verstauten Stellung des Bremspedals entlastet werden. Eine solche Verriegelungseinrichtung lässt sich mit sehr geringem Aufwand verwirklichen.In this case, a separate actuator for displacing the brake pedal lever can be omitted. Its function is presently represented by the already existing electric brake booster of the vehicle brake system. By the locking device, the electric brake booster can be relieved after reaching the stowed position of the brake pedal. Such a locking device can be realized with very little effort.
In einer Ausführungsvariante ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche für ein Verstauen des Bremspedals derart konfiguriert ist, um den elektrischen Bremskraftverstärker zu veranlassen, den Bremspedalhebel mittels der Kopplungsstange in die niedergedrückte Stellung zu verbringen, das korrespondierende Bremsvolumen in der Fahrzeugbremsanlage zu verblenden und die Verriegelungseinrichtung zu veranlassen, den Bremspedalhebel und/oder die Kopplungsstange in der niedergedrückten Stellung zu verriegeln. In one embodiment, a control device is provided, which is configured for stowage of the brake pedal to cause the electric brake booster to spend the brake pedal lever by means of the coupling rod in the depressed position, to blind the corresponding braking volume in the vehicle brake system and to cause the locking device to lock the brake pedal lever and / or the coupling rod in the depressed position.
In einer weiteren Ausführungsvariante kann die Verriegelungseinrichtung am elektrischen Bremskraftverstärker angeordnet sein, so dass auf Seiten des Bremspedalhebels im Vergleich zu einem Bremspedal, das in Fahrzeugen mit lediglich niedrigeren Automatisierungsgraden eingesetzt werden kann, keinerlei Modifikationen erforderlich werden.In a further embodiment variant, the locking device can be arranged on the electric brake booster, so that no modifications are required on the brake pedal lever side in comparison with a brake pedal that can be used in vehicles with only lower degrees of automation.
Es ist jedoch auch möglich, die Verriegelungseinrichtung im Bereich des Bremspedalhebels anzuordnen. So kann beispielsweise der Bremspedalhebel an einem Lagerbock schwenkbar gelagert und die Verriegelungseinrichtung am Lagerbock angeordnet sein.However, it is also possible to arrange the locking device in the region of the brake pedal lever. For example, the brake pedal lever can be pivotally mounted on a bearing block and the locking device can be arranged on the bearing block.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein verstaubares Bremspedal gemäß Patentanspruch 38 gelöst. Dieses umfasst einen Bremspedalhebel zur Betätigung durch einen Fahrer und eine Kopplungsstange zur Verbindung des Bremspedalhebels mit einer Fahrzeugbremsanlage, sowie ferner eine ansteuerbare Verriegelungseinrichtung zwischen der Kopplungsstange und dem Bremspedalhebel, die in Bezug auf eine Verlagerung des Bremspedalhebels in eine niedergedrückte Stellung zwischen einer Stellung, in der die Kopplungsstange mit dem Bremspedalhebel verriegelt ist, und einer entriegelten Stellung, in welcher die Kopplungsstange relativ zu dem Bremspedalhebel bewegbar ist, umschaltbar ist, einen Aktuator zum Verlagern des Bremspedalhebels in eine niedergedrückte Stellung, und eine Steuereinrichtung, welche derart konfiguriert ist, um zum Verstauen des Bremspedal nach Entriegeln der Verriegelungseinrichtung den Aktuator zu veranlassen, den Bremspedalhebel in die niedergedrückte Stellung zu verlagern, wo dieser wieder gegen die Kopplungsstange verriegelt wird.The above object is further achieved by a stowable brake pedal according to claim 38. This comprises a brake pedal lever for actuation by a driver and a coupling rod for connecting the brake pedal lever to a vehicle brake system, and also a controllable locking device between the coupling rod and the brake pedal lever, with respect to a displacement of the brake pedal lever in a depressed position between a position in which the coupling rod is locked to the brake pedal lever, and an unlocked position in which the coupling rod is movable relative to the brake pedal lever is switchable, an actuator for displacing the brake pedal lever in a depressed position, and a control device configured to stow the brake pedal after unlocking the locking device to cause the actuator to shift the brake pedal lever in the depressed position where it is locked again against the coupling rod.
Im Unterschied zu der vorstehend erläuterten Variante werden hier beim Verstauen die Kopplungsstange und der Bremspedalhebel zumindest zeitweilig entkoppelt. Die Kopplungsstange kann somit in Bezug auf den elektrischen Bremskraftverstärker in ihrer Ausgangsstellung verbleiben. Ein Verblenden eines etwaigen Bremsvolumens aus einer Verlagerung der Kopplungsstange ist in diesem Fall nicht erforderlich.In contrast to the variant explained above, the coupling rod and the brake pedal lever are at least temporarily decoupled here during stowage. The coupling rod can thus remain in its initial position with respect to the electric brake booster. A blending of any brake volume from a displacement of the coupling rod is not required in this case.
Die Verriegelungseinrichtung kann beispielsweise als Freilaufmechanismus ausgebildet sein, der in Richtung der niedergedrückten Stellung sperrt, und in eine entgegengesetzte Richtung frei läuft. Das Sperren in Richtung der niedergedrückten Stellung kann zum Verstauen des Bremspedals zeitweilig aufgehoben werden. Der Freilauf gestattet es, den Bremspedalhebel in jeder Situation mit Hilfe des Aktuators auszufahren, so dass der Fahrer diesen dann benutzen kann.The locking device may for example be designed as a freewheel mechanism, which locks in the direction of the depressed position, and runs in an opposite direction free. The locking in the direction of the depressed position can be temporarily removed for stowage of the brake pedal. The freewheel makes it possible to extend the brake pedal lever in any situation by means of the actuator, so that the driver can then use this.
Vorzugsweise ist Verriegelungseinrichtung stromlos verriegelt und im bestromten Zustand entriegelt. Hierdurch wird gewährleistet, dass bei Störungen der Verriegelungseinrichtung der Bremspedalhebel stets mit der Kopplungsstange in Eingriff bleibt, so dass eine herkömmliche Bremsbetätigung durch den Fahrer stets gewährleistet bleibt und die Störung sich lediglich als Komforteinbuße bemerkbar macht.Locking device is preferably locked without current and unlocked in the energized state. This ensures that in case of malfunction of the locking device, the brake pedal lever always remains engaged with the coupling rod, so that a conventional brake actuation by the driver is always guaranteed and the disturbance is only noticeable as a loss of comfort.
Die Verriegelungseinrichtung kann beispielsweise als Klinkenfreilauf mit einer elektrisch ansteuerbaren Raste ausgebildet sein.The locking device may be formed, for example, as a pawl freewheel with an electrically controllable catch.
Zur Vermeidung von Verzwängungen kann die Kopplungsstange über eine gelenkig am Bremspedalhebel gelagerte Führung mit dem Bremspedalhebel verbunden sein.To avoid Verzwängungen the coupling rod may be connected via a hinged on the brake pedal lever guide with the brake pedal lever.
Vorzugsweise ist die Führung platzsparend im Inneren des Bremspedalhebels angeordnet.Preferably, the guide is arranged to save space in the interior of the brake pedal lever.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische Ansicht eines verstaubaren Bremspedals mit einer längenverstellbaren Kopplungsstange nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im ausgefahrenen Zustand, -
2 eine schematische Ansicht eines verstaubaren Bremspedals mit einer längenverstellbaren Kopplungsstange nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im eingefahrenen, verstauten Zustand, -
3 eine Seitenansicht einer Kopplungsstange nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, -
4 eine Längsschnittansicht der Kopplungsstange des zweiten Ausführungsbeispiels, -
5 eine schematische Ansicht eines verstaubaren Bremspedals nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung im ausgefahrenen Zustand, -
6 eine schematische Ansicht des verstaubaren Bremspedals des dritten Ausführungsbeispiels im eingefahrenen, verstauten Zustand, -
7 eine schematische Ansicht eines verstaubaren Bremspedals nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung -
8 eine schematische Ansicht eines verstaubaren Bremspedals nach einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
9 eine Detailansicht der Führung des Bremspedalhebels im Pedalhalter des fünften Ausführungsbeispiels -
10 eine schematische Ansicht eines verstaubaren Bremspedals nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung im ausgeklappten Zustand, -
11 eine schematische Ansicht des verstaubaren Bremspedals des sechsten Ausführungsbeispiels im abgeklappten, verstauten Zustand, -
12 eine schematische Ansicht eines verstaubaren Bremspedals nach einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Darstellung des Bremspedalhebels in ausgefahrener und verstauter Stellung, -
13 eine schematische Ansicht eines verstaubaren Bremspedals nach einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Darstellung des Bremspedalhebels in ausgefahrener und verstauter Stellung, und in -
14 eine Detailansicht der Verriegelungsvorrichtung des verstaubaren Bremspedals nach dem achten Ausführungsbeispiel gemäß13 .
-
1 a schematic view of a stowable brake pedal with a length-adjustable coupling rod according to a first embodiment of the invention in the extended state, -
2 a schematic view of a stowable brake pedal with a length-adjustable coupling rod according to the first embodiment of the invention in the retracted, stowed state, -
3 a side view of a coupling rod according to a second embodiment, -
4 a longitudinal sectional view of the coupling rod of the second embodiment, -
5 a schematic view of a stowable brake pedal according to a third embodiment of the invention in the extended state, -
6 a schematic view of the stowable brake pedal of the third embodiment in the retracted, stowed state, -
7 a schematic view of a stowable brake pedal according to a fourth embodiment of the invention -
8th a schematic view of a stowable brake pedal according to a fifth embodiment of the invention, -
9 a detailed view of the leadership of the brake pedal lever in the pedal holder of the fifth embodiment -
10 a schematic view of a stowable brake pedal according to a sixth embodiment of the invention in the unfolded state, -
11 a schematic view of the stowable brake pedal of the sixth embodiment in the folded, stowed state, -
12 1 is a schematic view of a stowable brake pedal according to a seventh embodiment of the invention showing the brake pedal lever in the extended and stowed position, -
13 a schematic view of a stowable brake pedal according to an eighth embodiment of the invention with representation of the brake pedal lever in the extended and stowed position, and in -
14 a detailed view of the locking device of the stowable brake pedal according to the eighth embodiment according to13 ,
Das erste Ausführungsbeispiel in den
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Bremspedalhebel
Der Bremspedalhebel
Vorliegend ist die Kopplungsstange
Zur Längenverstellung ist ein Aktuator
Bei dem in den
Weiterhin ist in den
Wird von Fahrer am Fahrzeug ein hoch- oder vollautomatisierten Fahrbetrieb gewählt, so wird der Aktuator
In einer einfachen Ausführungsvariante wird lediglich zwischen einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Kopplungsstange
Vorzugsweise weist der Aktuator
Das in den
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Aktuator
Das Getriebe
Die Stangenabschnitte
Bei dem in den
Prinzipiell können der erste Stangenabschnitt
Bei dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch zusätzlich ein Koppelelement
Das Koppelelement
Vorliegend ist das Koppelelement
Zwischen dem Koppelelement
Das erste Stangenelement
Befindet sich das Bremspedal
Weiterhin kann über das Koppelelement
In einer Abwandlung der oben erläuterten Ausführungsbeispiele ist zur Bewerkstelligung eines Einklemmschutzes ein Encoder an der Kopplungsstange
In den
Der Bremspedalhebel
Bei dem dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist der Anlenkpunkt
Da der Abstand zwischen der Anbindungstelle
Bei einem solchen Verschwenken dreht der Bremspedalhebel
Die Schwenkbewegung des Bremspedalhebels
An dem Bremspedalhebel
Beispielsweise kann, wie im Rahmen des vierten Ausführungsbeispiels gemäß
Zur Verstellung der Lage des Anlenkpunkts
Bei dem in
Vorzugsweise ist der Aktuator
Soll hingegen der Lagerbock
Der Aktuator
Insbesondere kann der Aktuator
Soll bei dem dritten oder vierten Ausführungsbeispiel der Bremspedalhebels
Zur Lagerung des Bremspedalhebels
Der Pedalhalter
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ohne Beschränkung hierauf der Pedalhalter
Zum Ein- und Ausfahren des Bremspedalhebels
Der Aktuator
Weiterhin kann der Aktuator
Zum Vergrößern des freien Fußraums bei verstautem Bremspedalhebels
Eine solche Drehbewegung kann auf unterschiedliche Art und Weise bewerkstelligt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit Linearmotor kann hierzu zwischen dem Bremspedalhebel
Die Anbindung des Bremspedals
In den
Der Bremspedalhebel
Der Bremspedalhebel
Weiterhin sind der obere Hebelabschnitt
In einer ausgeklappten Stellung des Bremspedalhebels
Das Bremspedal
Der Aktuator
In der ausgeklappten Stellung des Bremspedalhebels
Weiterhin kann der obere Hebelabschnitt
Soll bei dem sechsten Ausführungsbeispiel der Bremspedalhebel
Eine Kopplungsstange
Das siebte Ausführungsbeispiel basiert auf der Überlegung, mittels des elektrischen Bremskraftverstärkers
Der elektrischen Bremskraftverstärkers
Dies wird vorliegend durch eine elektrisch ansteuerbare Verriegelungseinrichtung
Dazu kann eine Steuereinrichtung
Alternativ oder ergänzend ist es möglich, die Kopplungsstange
Bei diesem Ausführungsbeispiel bewegt sich die Kopplungsstange
In den
Das verstaubares Bremspedal
Im Unterschied zum vorherigen siebten Ausführungsbeispiel ist vorliegend eine vorzugsweise elektrisch ansteuerbare Verriegelungseinrichtung
Die Verriegelungseinrichtung
Vorzugsweise ist die Verriegelungseinrichtung
Zum Verlagern des Bremspedalhebels
Eine Steuereinrichtung
Zum Ausfahren der Bremspedalhebels
Wir die Verriegelungseinrichtung als Freilaufmechanismus ausgebildet, kann eine Betätigung der Verriegelungseinrichtung
Der Freilaufmechanismus ist dazu derart ausgebildet, dass dieser in Richtung der niedergedrückten Stellung sperrt und in entgegengesetzter Richtung frei läuft. Zum Verstauen des Bremspedals
Zur Vermeidung von Zwängungen kann die Kopplungsstange
In einer Abwandlung des achten Ausführungsbeispiels entfällt der Aktuator
In sämtlichen Ausführungsbeispielen ergibt sich über die Kopplungsstange eine einheitliche Schnittstelle zur Fahrzeugbremsanlage, welche gleichermaßen bei hoch- und vollautomatisierte Kraftfahrzeugen als auch bei Fahrzeugen mit niedrigeren Automatisierungsgraden eingesetzt werden kann. Über diese Schnittstelle ist somit möglich, bei Bedarf verstaubare Bremspedal einzusetzen, wenn solche gewünscht werden, andernfalls jedoch Bremspedale ohne automatisierte Verstaumöglichkeit einzusetzen.In all embodiments, the coupling rod results in a uniform interface to the vehicle brake system, which can be used equally in highly and fully automated motor vehicles as well as in vehicles with lower degrees of automation. This interface thus makes it possible to use stowable brake pedal when needed, if desired, but otherwise to use brake pedals without automated stowage capability.
Im Fall eines Brake-by-wire Bremspedals kann die Kopplungsstange zum Bremskraftverstärker bei allen Ausführungsbeispielen auch entfallen oder zumindest von der Fahrzeugbremsanlage entkoppelt angeordnet werden.In the case of a brake-by-wire brake pedal, the coupling rod can be omitted for brake booster in all embodiments, or at least decoupled from the vehicle brake system.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiter Einzelmerkmale erläutert wurden, können sowohl unabhängig von diesen als auch in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist ausdrücklich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.The invention has been explained in more detail above with reference to exemplary embodiments and further modifications. Technical individual features, which have been explained above in the context of further individual features, can be implemented both independently of these and in combination with further individual features, even if this is not expressly described, as long as this is technically possible. The invention is expressly not limited to the described embodiments and modifications, but includes all embodiments defined by the claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102013012750 A1 [0003]DE 102013012750 A1 [0003]
Claims (26)
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DE102018203559.8A DE102018203559A1 (en) | 2018-03-08 | 2018-03-08 | Stowable brake pedal |
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- 2018-03-08 DE DE102018203559.8A patent/DE102018203559A1/en active Pending
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