DE102015214634A1

DE102015214634A1 - Clutch pedal unit with progressive force feedback

Info

Publication number: DE102015214634A1
Application number: DE102015214634.0A
Authority: DE
Inventors: Miriam Branny; Vaclav Cizek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-08-01
Also published as: FR3039465A1; DE102015214634B4; CN106394239A; IT201600078258A1

Abstract

Eine Kupplungspedaleinheit für ein elektrisch betätigtes Kupplungssystem (10) mit einem Gehäuse (24), einem Pedal (26) und einem Positionssensor (32). Die Kupplungspedaleinheit weist ein Rückkopplungsfederelement (42) auf, das ein Rückkopplungsmoment auf das Pedal (26) in Richtung einer Ruheposition ausübt. Beim Betätigen des Pedals (26) in Richtung einer Betätigungsendposition wird das Rückkopplungsfederelement (42) komprimiert und schwenkt über sein erstes Ende (44) am Gehäuse (24) in Richtung einer Pedalschwenkachse (30). In der Betätigungsendposition verläuft eine Längsachse (52) des Rückkopplungsfederelementes (42) im Wesentlichen parallel zu einer Verbindungslinie (54) zwischen dem ersten Ende (44) und der Pedalschwenkachse (30).A clutch pedal unit for an electrically operated clutch system (10) comprising a housing (24), a pedal (26) and a position sensor (32). The clutch pedal unit includes a feedback spring member (42) that applies a feedback torque to the pedal (26) toward a rest position. Upon actuation of the pedal (26) towards an actuation end position, the feedback spring element (42) is compressed and pivots via its first end (44) on the housing (24) in the direction of a pedal pivot axis (30). In the actuation end position, a longitudinal axis (52) of the feedback spring element (42) extends substantially parallel to a connecting line (54) between the first end (44) and the pedal pivot axis (30).

Description

Gebiet der Erfindung Field of the invention

Die Erfindung betrifft Kupplungssysteme für Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kupplungspedaleinheit für ein elektrisch betätigtes Kupplungssystem. The invention relates to coupling systems for motor vehicles. In particular, the invention relates to a clutch pedal unit for an electrically operated clutch system.

Hintergrund der Erfindung Background of the invention

In modernen Kraftfahrzeugen werden anstelle der bisherigen hydraulischen oder mechanischen Kupplungssysteme zunehmend elektrische Kupplungssysteme eingesetzt. Dies bedeutet, dass ein Kraftfluss beispielsweise zwischen Motor und Getriebe nicht durch hydraulische Systeme eingekoppelt bzw. entkoppelt wird, sondern beispielsweise ein elektrisch betriebener Aktuator zur Kupplungsbetätigung eingesetzt werden kann. In modern motor vehicles, electrical coupling systems are increasingly being used instead of the previous hydraulic or mechanical clutch systems. This means that a power flow, for example, between the engine and transmission is not coupled or decoupled by hydraulic systems, but for example, an electrically operated actuator can be used for clutch actuation.

Dies kann Vorteile hinsichtlich eines Kraftstoffverbrauchs oder hinsichtlich eines Fahrkomforts haben, weil die Kupplung durch eine Person, beispielsweise einem Fahrer eines Kraftfahrzeuges, kontrolliert betätigt werden kann und beispielsweise ein Kuppelvorgang entsprechend der jeweils aktuellen Position eines betätigten Pedals vorgenommen werden kann. Diese Positionsinformationen können beispielsweise über einen Positionssensor bereitgestellt werden, der am Pedal angebracht ist und mithilfe geeigneter und im Stand der Technik bekannter Messmethoden eine Position des Pedals gegenüber beispielsweise einem Gehäuse ermittelt und als elektrisches Signal einem Steuergerät des Aktuator zur Verfügung stellen kann. Bekannte Methoden sind beispielsweise Hall-Geber oder potentiometerbasierte Systeme. This can have advantages in terms of fuel consumption or ride comfort, because the clutch can be controlled by a person, for example, a driver of a motor vehicle, controlled and, for example, a dome operation can be made according to the current position of an actuated pedal. This position information can be provided, for example, via a position sensor which is mounted on the pedal and can determine a position of the pedal relative to, for example, a housing by means of suitable and known in the art measuring methods and provide an electrical signal to a control unit of the actuator available. Known methods are, for example, Hall sensors or potentiometer-based systems.

Aus der EP 2 253 861 A2 ist ein derartiges elektrisches Kupplungssystem, auch als „clutch-by-wire“ bezeichnet, bekannt. From the EP 2 253 861 A2 Such an electrical coupling system, also known as "clutch-by-wire", is known.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass in herkömmlichen Kupplungssystemen der Fahrer eines Kraftfahrzeuges bei der Betätigung des Kupplungspedals typischerweise eine Gegenkraft oder ein Gegenmoment, beispielsweise am Fuß wahrnimmt, da das Pedal automatisch beispielsweise über Federmechanismen in seine Ausgangsposition oder Ruheposition zurückgedrückt wird. The invention is based on the recognition that in conventional clutch systems, the driver of a motor vehicle during the operation of the clutch pedal typically a counterforce or a counter-torque, for example on the foot perceives, since the pedal is automatically pushed back, for example via spring mechanisms in its home position or rest position.

Durch die mechanischen oder hydraulischen Kupplungsprinzipien ergibt sich allerdings aufgrund der Mechanik oder aufgrund der durch die Hydraulikflüssigkeiten verursachten Effekte bei den herkömmlichen Kupplungssystemen eine bestimmte von der Auslenkung des Pedals abhängige Rückkopplungscharakteristik eines Pedalmoments oder Pedalkraft. Mit anderen Worten ergibt sich häufig bei Auslenkung des Pedals ein progressives, nichtlineares Rückkopplungsmoment, dessen Charakteristik von vielen Personen als typisch oder gewohnt für eine klassische Kraftfahrzeugkupplung wahrgenommen werden kann. Unter „progressiv“ soll hier bei linearer Auslenkung des Pedals ein anfänglich gegenüber einem linearen Verlauf überproportional ansteigendes Moment verstanden werden, das danach mit einer im Vergleich zum linearen Verlauf geringeren Zunahme einen Maximalwert erreicht. Due to the mechanical or hydraulic clutch principles, however, due to the mechanics or due to the effects caused by the hydraulic fluids in the conventional clutch systems results in a certain dependent on the deflection of the pedal feedback characteristic of a pedal torque or pedal force. In other words, when the pedal is deflected, there is often a progressive, non-linear feedback torque whose characteristic can be perceived by many people as typical or usual for a classic motor vehicle clutch. By "progressive", linear displacement of the pedal should be understood to mean an initially disproportionately increasing moment compared to a linear progression, which then reaches a maximum value with a smaller increase compared to the linear progression.

Ausführungsformen der Erfindung können vorteilhaft ein von konventionellen Kupplungssystemen bekanntes oder vertrautes Rückkopplungsverhalten ohne nachteilige Wechselwirkung mit einem Positionssensor der Kupplungspedaleinheit erzielen, was eine Bedienungsfreundlichkeit einer Kupplungspedaleinheit verbessern kann. Durch Verringerung mechanischer Komponenten im Vergleich zu konventionellen Systemen können weiterhin Reibung und Verschleiß verringert werden. Embodiments of the invention can advantageously achieve a known or familiar feedback behavior from conventional clutch systems without adversely interacting with a position sensor of the clutch pedal unit, which can improve ease of operation of a clutch pedal unit. By reducing mechanical components compared to conventional systems, friction and wear can be further reduced.

Der weiter unten beschriebenen Erfindung liegen unter anderem die folgenden Überlegungen zugrunde. Elektrisch betätigte Kupplungssysteme, also sogenannte e-Clutch-Systeme oder Clutch-by-wire-Systeme, beruhen insbesondere in Bezug auf die Betätigung auf einem grundsätzlich anderen technischen Prinzip als herkömmliche Kupplungssysteme. So weisen e-Clutch-Systeme in der Regel Positionssensoren zur Steuerung des Kupplungssystems auf. Durch den Verzicht auf herkömmliche hydraulische oder mechanische Betätigungsmechanismen und die Umstellung auf eine indirekte Kupplungsbetätigung über elektrische Sensoren und Aktuatoren (clutch-by-wire) entfällt meist auch das typische, dem Kraftfahrzeugfahrer bekannte und vertraute Rückkoppelverhalten an der Kupplungspedaleinheit. Um dem Fahrer höheren Bedienkomfort zu bieten, wäre es also wünschenswert, diese dem Fahrer vertraute progressive Rückkopplung der Kupplungspedaleinheit auch bei Verwendung von elektrisch betätigten Kupplungssystemen so gut wie möglich zu simulieren. Dabei soll eine Wechselwirkung zwischen einem Positionssensor, der eine aktuelle Position oder Auslenkung des Pedals erfasst, und einem Rückkopplungsmechanismus minimiert werden, um beispielsweise Messwerte nicht zu verfälschen. The invention described below is based inter alia on the following considerations. Electrically actuated clutch systems, so-called e-clutch systems or clutch-by-wire systems, based in particular with respect to the operation of a fundamentally different technical principle than conventional clutch systems. For example, e-clutch systems typically have position sensors to control the clutch system. By dispensing with conventional hydraulic or mechanical actuation mechanisms and switching to an indirect clutch actuation via electric sensors and actuators (clutch-by-wire) usually eliminates the typical, familiar to the motorist and familiar feedback behavior on the clutch pedal unit. In order to provide the driver with greater ease of use, it would therefore be desirable to simulate as well as possible the driver's familiar progressive feedback of the clutch pedal unit even when using electrically actuated clutch systems. In this case, an interaction between a position sensor, which detects a current position or deflection of the pedal, and a feedback mechanism should be minimized so as not to falsify measured values.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Es wird daher eine Kupplungspedaleinheit für ein elektrisch betätigtes Kupplungssystem eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, das ein Gehäuse aufweist sowie ein Pedal, das zwischen einer Ruheposition und einer Betätigungsendposition schwenkbar über eine Pedalschwenkachse am Gehäuse angebracht ist. Die Betätigungsendposition kann so verstanden werden, dass sich das Pedal im Wesentlichen am Ende eines möglichen Auslenkungsweges befindet, das Pedal also im allgemeinen Sprachgebrauch als „durchgetreten“ bezeichnet ist. Hierbei kann eine Kupplung eine im Wesentlichen vollständig offenen Zustand aufweisen bzw. sich in ihrer Endposition befinden. Die Kupplungspedaleinheit weist weiterhin einen Positionssensor auf, der ausgestaltet ist, ein elektrisches Steuersignal in Abhängigkeit einer Winkelposition des Pedals relativ zum Gehäuse zu generieren. Dies kann beispielsweise ein Potentiometer oder ein Hallsensor sein, der beispielsweise am Gehäuse angebracht ist und über elektrische Kontakte ein elektrisches Steuersignal bereitstellt, das zur Weiterverarbeitung an weitere Steuersysteme und den Aktuator weitergegeben werden kann. There is therefore proposed a clutch pedal unit for an electrically operated clutch system of a motor vehicle having a housing and a pedal which is mounted between a rest position and a Betätigungsendposition pivotally via a pedal pivot axis on the housing. The operation end position can be so be understood that the pedal is located substantially at the end of a possible deflection path, the pedal is thus referred to in common usage as "leaked". In this case, a clutch may have a substantially completely open state or be in its end position. The clutch pedal unit further includes a position sensor configured to generate an electrical control signal in response to an angular position of the pedal relative to the housing. This may be, for example, a potentiometer or a Hall sensor, which is for example attached to the housing and provides electrical contacts via an electrical control signal that can be passed on to further control systems and the actuator for further processing.

Die Kupplungspedaleinheit weist weiterhin ein Rückkopplungsfederelement auf, das ausgestaltet ist, ein Rückkopplungsmoment auf das Pedal in Richtung der Ruheposition des Pedals zu erzeugen. Mit anderen Worten entspricht dieses Rückkopplungsmoment zumindest teilweise dem Gegendruck an der Kupplungspedaleinheit, das der Fahrer eines Kraftfahrzeuges wahrnimmt. Dieses Rückkopplungsfederelement stützt sich so mit einem ersten Ende schwenkbar am Gehäuse ab und ist mit einem zweiten Ende schwenkbar am Pedal außerhalb der Pedalschwenkachse angeordnet, dass sich das zweite Ende beim Betätigen des Pedals durch Kompression des Rückkopplungsfederelements auf das erste Ende zubewegt und dabei das Rückkopplungsfederelement eine Schwenkbewegung um sein erstes Ende am Gehäuse ausführt. Mit anderen Worten wird beim Betätigen des Pedals in einer Schwenkbewegung das Rückkopplungsfederelement zusammengedrückt oder komprimiert. Gleichzeitig erfolgt durch eine bogenförmige Bewegung des zweiten Endes des Rückkopplungsfederelements bedingt durch die Pedaldrehung und durch die schwenkbare Fixierung des ersten Endes am Gehäuse eine Kippbewegung oder Schwenkbewegung in Richtung der Pedalschwenkachse. The clutch pedal unit further includes a feedback spring element configured to generate a feedback torque on the pedal toward the rest position of the pedal. In other words, this feedback torque at least partially corresponds to the back pressure on the clutch pedal unit, which the driver of a motor vehicle perceives. This feedback spring member is pivotally supported at a first end on the housing and is pivotally mounted at a second end of the pedal outside the pedal pivot axis, that the second end moves upon actuation of the pedal by compression of the feedback spring member to the first end while the feedback spring element a Pivoting movement around its first end on the housing executes. In other words, upon actuation of the pedal in a pivotal movement, the feedback spring element is compressed or compressed. At the same time takes place by an arcuate movement of the second end of the feedback spring element due to the pedal rotation and the pivotal fixing of the first end on the housing a tilting or pivoting movement in the direction of the pedal pivot axis.

Das Rückkopplungsfederelement ist so ausgeführt und sein erstes und zweites Ende so angeordnet, dass in der Betätigungsendposition eine Längsachse des Rückkopplungsfederelementes nahezu parallel zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Ende und der Pedalschwenkachse verläuft. Dabei kann die Kupplungspedaleinheit derart ausgebildet sein, dass in der Betätigungsendposition eine parallele Lage der Längsachse des Rückkopplungsfederelementes und der Verbindungslinie zwischen dem ersten Ende und der Pedalschwenkachse in der Betätigungsendposition noch nicht erreicht ist. Die Längsachse des Rückkopplungsfederelements verläuft dabei durch das erste und zweite Ende des Rückkopplungsfederelements. Mit anderen Worten wird hier der Effekt ausgenutzt, dass eine vom komprimierten Rückkopplungsfederelement ausgehende Kraft bei fortschreitender Auslenkung des Pedals zunehmend in Richtung auf einen Drehpunkt des Pedals an der Pedalschwenkachse wirkt. The feedback spring element is configured and arranged with its first and second ends such that in the actuation end position, a longitudinal axis of the feedback spring element is nearly parallel to a connecting line between the first end and the pedal pivot axis. In this case, the clutch pedal unit may be formed such that in the Betätigungsendposition a parallel position of the longitudinal axis of the feedback spring element and the connecting line between the first end and the pedal pivot axis in the Betätigungsendposition not yet reached. The longitudinal axis of the feedback spring element extends through the first and second ends of the feedback spring element. In other words, the effect is exploited here that a force originating from the compressed feedback spring element acts progressively in the direction of a pivot point of the pedal on the pedal pivot axis as the deflection of the pedal progresses.

In dieser Situation wirkt somit in Richtung der Ruheposition des Pedals immer weniger Rückkopplungsmoment, der Fahrer des Kraftfahrzeuges würde ohne Vorhandensein weiterer Rückstellmechanismen immer weniger Gegendruck am Pedal spüren. Im Ergebnis ergibt sich ein relativ zur Auslenkung des Pedals zunächst ansteigendes Rückkopplungsmoment, welches bei weiterer Auslenkung des Pedals dann bis zur Betätigungsendposition wieder abnimmt. Es kann eine Ausführungsform geben, in der eine auch als Totpunkt zu bezeichnende genau parallele Lage nicht erreicht und damit auch nicht überschritten wird. In this situation, therefore, less and less feedback torque acts in the direction of the rest position of the pedal, the driver of the motor vehicle would feel less and less back pressure on the pedal without the presence of further return mechanisms. The result is a relative to the displacement of the pedal initially increasing feedback torque, which then decreases on further deflection of the pedal to the Betätigungsendposition again. There may be an embodiment in which a dead center to be designated exactly parallel position is not reached and thus not exceeded.

Dies ist dadurch begründet, dass unter Anwendung der Drehmomentrelation M = R × F, mit M als Drehmoment, R als dem Hebelarm und F als der Federkraft, in der Betätigungsendposition der Hebelarm Null oder zumindest ungefähr Null beträgt und dadurch das Drehmoment bzw. das Rückkopplungsmoment ebenfalls Null beträgt. In der Ruheposition beträgt dagegen die Federkraft des Rückkopplungsfederelements Null oder ungefähr Null, so dass auch in der Ruheposition das Rückkopplungsmoment Null oder nahezu Null beträgt. Die Kupplungspedaleinheit kann so ausgebildet sein, dass diese auch als Totpunkt zu bezeichnende Schnittpunktanordnung nicht erreicht und damit auch nicht überschritten wird, auch nicht in der Betätigungsendposition. This is because, using the torque relation M = R × F, with M as the torque, R as the lever arm and F as the spring force, in the operation end position, the lever arm is zero or at least about zero and thereby the torque and the feedback torque, respectively is also zero. In the rest position, in contrast, the spring force of the feedback spring element is zero or approximately zero, so that even in the rest position, the feedback torque is zero or almost zero. The clutch pedal unit may be designed so that it is not reached as a dead center to be designated intersection arrangement and thus not exceeded, not even in the Betätigungsendposition.

Der Begriff „Nahezu“ im Zusammenhang mit dem Ausdruck „nahezu parallel“ soll hier einen Winkelbereich beschreiben, in dem das Rückstellmoment gegenüber seinem vorherigen Maximalwert deutlich abgenommen hat oder in exakt paralleler Lage sogar Null beträgt, sodass ein nichtlineares Rückkoppelverhalten erreicht wird. Die „nahezu parallele“ Lage kann einen Winkelbereich um die parallele Lage der Längsachse des Rückkopplungsfederelementes und der Verbindungslinie von beispielsweise plus/minus 10 Grad bedeuten. In einem Beispiel beschreibt dieser Winkelbereich die parallele Lage plus/minus 5 Grad. In einem weiteren Beispiel beschreibt dieser Winkelbereich die parallele Lage plus/minus 3 Grad. The term "almost" in connection with the term "nearly parallel" is intended here to describe an angular range in which the restoring torque has decreased significantly compared to its previous maximum value or even zero in exactly parallel position, so that a non-linear feedback behavior is achieved. The "nearly parallel" position may mean an angular range about the parallel position of the longitudinal axis of the feedback spring element and the connection line of, for example, plus / minus 10 degrees. In one example, this angular range describes the parallel position plus / minus 5 degrees. In another example, this angular range describes the parallel position plus / minus 3 degrees.

Bei bekannten Lösungen mit Rückkopplungsfederelementen dienen die Federelemente meist dazu, den Fahrer oder Bediener beim Betätigen des Kupplungssystems zu unterstützen, indem die Federkraft des Rückkopplungsfederelements zusätzlich zur Erzeugung eines Moments in Richtung der Betätigungsendposition genutzt wird. Derartige Rückkopplungsfederelemente überschreiten bei Betätigung des Pedals zunächst einen Totpunkt. Dabei kann der Totpunkt als die parallele Lage der Längsachse des Rückkopplungsfederelementes und der oben beschriebenen Verbindungslinie gesehen werden. Im Gegensatz dazu wird der Totpunkt hier nicht erreicht und daher auch nicht überschritten und unterscheidet sich damit in seiner Funktionsweise grundlegend. In known solutions with feedback spring elements, the spring elements usually serve to assist the driver or operator in operating the coupling system by utilizing the spring force of the feedback spring element in addition to generating a moment in the direction of the actuation end position. Such feedback spring elements initially exceed a dead center when the pedal is actuated. there For example, the dead center may be regarded as the parallel position of the longitudinal axis of the feedback spring element and the connection line described above. In contrast, the dead center is not reached here and therefore not exceeded and thus differs fundamentally in its operation.

Ein Gehäuse kann hierbei vollständig geschlossen oder teilweise geöffnet ausgeführt sein und das Rückkopplungsfederelement in seinem Inneren aufnehmen. Dies kann eine kompakte und platzsparende Bauweise ermöglichen. A housing may in this case be executed completely closed or partially open and receive the feedback spring element in its interior. This can allow a compact and space-saving design.

Unter einem Pedal kann ein Hebelmechanismus verstanden werden, der es erlaubt, durch die Betätigung beispielsweise mit einem Fuß, ein ausreichendes Moment zum Bewegen des Pedals und zur Erzeugung der entsprechenden Stellgrößen oder Steuergrößen zu erzeugen. Das Rückkopplungsfederelement kann verschiedenste Arten elastischer Federelemente mit verschiedensten Federkennlinien aufweisen. Dazu können beispielsweise Torsionsfedern, Biegefedern, Luftfedern, Gasdruckfedern und weitere Arten zählen. A pedal may be understood to mean a lever mechanism that allows, for example by one-foot actuation, sufficient moment to move the pedal and generate the corresponding manipulated variables or control variables. The feedback spring element can have various types of elastic spring elements with a wide variety of spring characteristics. These may include, for example, torsion springs, spiral springs, air springs, gas springs and other types.

In einer Ausführungsform beträgt in der Betätigungsendposition ein Winkel zwischen der Längsachse (52) und der Verbindungslinie (54) relativ zum ersten Ende (44) minus 0,1 bis minus 10 Grad (–0,1°...–10°), d.h. er liegt in einem Bereich zwischen –0,1° und –10°. In einem weiteren Beispiel beträgt dieser Winkel minus 0,1 bis minus 5 Grad (–0,1°...–5°). In einem weiteren Beispiel beträgt dieser Winkel minus 0,1 bis minus 3 Grad (Bereich, in dem der Winkel liegt: –0,1° bis –3°). Mit anderen Worten wird das Pedal bei einem negativen, mit „Minus“ bezeichneten Winkel nicht soweit ausgelenkt oder geschwenkt, dass eine parallele Lage der Längsachse und der Verbindungslinie erreicht ist, sondern die Betätigungsendposition und eine mögliche Endstellung des Pedals befinden sich z.B. in einem Bereich zwischen minus 0,1 bis minus 10 Grad vor einem Erreichen der Parallelstellung (Totpunktstellung), wenn das Pedal aus der Ruheposition in Richtung der Betätigungsendposition bewegt wird. Dies kann den Vorteil haben, dass in der Betätigungsendposition ein geringes Rückstellmoment auf das Pedal zur Rückführung des Pedals in die Ruheposition verbleibt. In einem Beispiel ist die Pedalauslenkung durch einen Anschlag oder Stopp begrenzt, sodass keine Weiterbewegung des Pedals über die Betätigungsendposition hinaus möglich ist. Dies kann einer erhöhten Sicherheit der Kupplungspedaleinheit dienen. In one embodiment, in the actuation end position, an angle between the longitudinal axis (FIG. 52 ) and the connecting line ( 54 ) relative to the first end ( 44 ) minus 0.1 to minus 10 degrees (-0.1 ° ...- 10 °), ie it is in a range between -0.1 ° and -10 °. In another example, this angle is minus 0.1 to minus 5 degrees (-0.1 ° to -5 °). In another example, this angle is minus 0.1 to minus 3 degrees (range in which the angle is: -0.1 ° to -3 °). In other words, the pedal is not deflected or pivoted so far at a negative, denoted by "minus" angle that a parallel position of the longitudinal axis and the connecting line is reached, but the Betätigungsendposition and a possible end position of the pedal are eg in a range between minus 0.1 to minus 10 degrees before reaching the parallel position (dead center position) when the pedal is moved from the rest position toward the operation end position. This may have the advantage that in the Betätigungsendposition a small restoring torque remains on the pedal for returning the pedal in the rest position. In one example, the pedal deflection is limited by a stop or stop so that no further movement of the pedal beyond the actuation end position is possible. This can serve to increase the safety of the clutch pedal unit.

In einer Ausführungsform weist die Kupplungspedaleinheit weiterhin ein Rückstellfederelement auf, das sich am Gehäuse abstützt und im komprimierten Zustand ein Rückstellmoment auf das Pedal in Richtung der Ruheposition ausübt. Dabei überlagern sich das Rückstellmoment und das Rückkopplungsmoment zu einem Gesamtmoment des Pedals. Ein Rückstellfederelement kann ebenfalls verschiedenste Arten elastischer Federelemente mit verschiedensten Federkennlinien aufweisen. Dazu können Torsionsfedern, Biegefedern, Luftfedern, Gasdruckfedern und weitere Arten zählen. Ein weiterer Vorteil kann darin gesehen werden, dass sich durch die Überlagerung der Federkennlinien der beiden Federelemente ein Verlauf des am Pedal vom Fahrer spürbaren Gesamtmoments ergibt, der dem eines herkömmlichen Kupplungssystems nahekommen kann. In one embodiment, the clutch pedal unit further comprises a return spring element, which is supported on the housing and in the compressed state exerts a restoring torque on the pedal in the direction of the rest position. In this case, the restoring torque and the feedback torque overlap to a total torque of the pedal. A return spring element can also have a wide variety of types of elastic spring elements with a wide variety of spring characteristics. These may include torsion springs, spiral springs, air springs, gas springs and other types. Another advantage can be seen in the fact that the overlapping of the spring characteristics of the two spring elements results in a profile of the total torque perceptible on the pedal by the driver, which can approach that of a conventional clutch system.

In einer Ausführungsform sind die Federelemente, d.h. das Rückkopplungsfederelement und/oder das Rückstellfederelement, so in deren Anordnung gewählt, dass das Gesamtmoment relativ zum Schwenkweg des Pedals einen progressiven Verlauf aufweist. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass beim Betätigen des Pedals und einer angenommenen gleichmäßigen Winkelbewegung des Pedals das Gesamtmoment über den Weg überproportional zunächst bis zu einem Maximalwert ansteigt, beispielsweise mit einem exponentiellen Verlauf. Gemäß einem Beispiel weist das Gesamtmoment relativ zum Schwenkweg des Pedals einen Verlauf auf, dessen Graph einer nach unten geöffneten Parabel entspricht, wobei ein Gesamtmoment zunächst bis zu einem Maximalwert ansteigt und danach wieder in ähnlicher Weise abfällt. Ein Vorteil eines solchen progressiven Verlauf kann darin gesehen werden, dass der Verlauf des Gesamtmoments dem einer konventionellen hydraulischen oder mechanischen Kupplung oder eines Kupplungssystems sehr nahe kommen kann, was einen Bedienkomfort oder Fahrkomfort erhöhen kann. In one embodiment, the spring elements, i. the feedback spring element and / or the return spring element, so chosen in their arrangement that the total torque relative to the pivoting path of the pedal has a progressive course. This may mean, for example, that upon actuation of the pedal and an assumed uniform angular movement of the pedal, the total torque above the way disproportionately first increases up to a maximum value, for example, with an exponential course. According to one example, the total moment relative to the pedal pivoting path has a profile whose graph corresponds to a parabola that is open at the bottom, where a total momentum initially increases to a maximum value and then similarly decreases again. An advantage of such a progressive course can be seen in the fact that the course of the total torque can be very close to that of a conventional hydraulic or mechanical clutch or a clutch system, which can increase operating comfort or ride comfort.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Rückkopplungsfederelement im Gehäuse angeordnet. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine platzsparende kompakte Bauweise erreicht werden. Weiterhin ist das Rückkopplungsfederelement durch seine Lage im Inneren des Gehäuses besser vor äußeren Einflüssen wie beispielsweise Verschmutzung geschützt. In one embodiment of the invention, the feedback spring element is arranged in the housing. As a result, advantageously, a space-saving compact design can be achieved. Furthermore, the feedback spring element is better protected by its location inside the housing from external influences such as pollution.

In einer Ausführungsform können an der Pedalschwenkachse des Pedals ein Betätigungsschenkel zum Betätigen des Pedals, insbesondere durch eine Person, sowie ein Rückstellschenkel und ein Rückkopplungsschenkel angeordnet sein. Dabei liegt der Rückstellschenkel am Rückstellfederelement an und der Rückkopplungsschenkel liegt am zweiten Ende des Rückkopplungsfederelements an. Die Schenkel bieten vorteilhafterweise die Möglichkeit, die Federelemente an hierfür geeigneten Positionen anzubringen, sodass die Federelemente nicht notwendigerweise ausschließlich am Betätigungsschenkel angreifen müssen. Dabei sind die Schenkel relativ zueinander am Pedal drehfest angeordnet, sodass sich das Rückstellmoment und das Rückkopplungsmoment am Pedal überlagern und ein Gesamtmoment bilden. Die Längen der jeweiligen Schenkel können so ausgelegt werden, dass die zur Kompression der jeweiligen Federelemente notwendigen Kräfte bereitgestellt werden. Mit anderen Worten ist ein ausreichend großer Hebelarm gewählt, um bei der eingesetzten Kraft die Federelemente zusammendrücken zu können. Durch die Verwendung der zwei Schenkel kann die Kupplungspedaleinheit besonders kompakt und platzsparend gebaut werden. Zudem können die Schenkel im Gehäuse angeordnet werden und sind so zusammen mit den Federelementen vor Beschädigung und Verschmutzung besser geschützt. Dadurch wird vorteilhaft die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer erhöht. In einer Ausführungsform sind der Rückstellschenkel und der Rückkopplungsschenkel in Ihrer Längsrichtung radial verlaufend von einem Drehpunkt des Pedals an der Pedalschwenkachse angeordnet. Mit anderen Worten greifen Rückstellschenkel und der Rückkopplungsschenkel unabhängig voneinander am Drehpunkt des Pedals an. Dies kann den Vorteil einer kompakten Bauform und geringen Gehäuseabmessungen haben. In einem Beispiel sind der Betätigungsschenkel, der Rückstellschenkel und der Rückkopplungsschenkel sternförmig um die Pedalschwenkachse angeordnet. Bei dem Rückstellschenkel und dem Rückkopplungsschenkel kann es sich dabei um zwei voneinander separate bzw. räumlich beabstandete Schenkel handeln. In one embodiment, an actuating leg for actuating the pedal, in particular by a person, as well as a return leg and a feedback leg can be arranged on the pedal pivot axis of the pedal. In this case, the return leg is applied to the return spring element and the feedback leg is applied to the second end of the feedback spring element. The legs advantageously offer the possibility of attaching the spring elements to suitable positions, so that the spring elements do not necessarily have to act exclusively on the actuating limb. The legs are relative mutually rotatably arranged on the pedal so that the restoring torque and the feedback torque superimposed on the pedal and form a total moment. The lengths of the respective legs can be designed so that the forces necessary for the compression of the respective spring elements are provided. In other words, a sufficiently large lever arm is selected in order to be able to compress the spring elements when the force is applied. By using the two legs, the clutch pedal unit can be built very compact and space-saving. In addition, the legs can be arranged in the housing and are better protected together with the spring elements from damage and contamination. This advantageously increases the reliability and the service life. In one embodiment, the return leg and the feedback leg are arranged in their longitudinal direction radially extending from a pivot point of the pedal to the pedal pivot axis. In other words, the return leg and the feedback leg engage independently of each other at the pivot point of the pedal. This can have the advantage of a compact design and small housing dimensions. In one example, the actuating leg, the return leg and the feedback leg are arranged in a star shape around the pedal pivot axis. The return leg and the feedback leg may be two separate or spatially spaced legs.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind Befestigungspunkte des Rückstellfederelements am Gehäuse und/oder am Pedal und/oder das erste Ende des Rückstellfederelementes am Gehäuse und oder das zweite Ende des Rückstellfederelements am Pedal in ihrer Position veränderbar. Dies kann den Vorteil haben, dass ein Verlauf des Gesamtmoments über den Weg des Pedals beeinflusst werden kann und gegebenenfalls ein bestimmter, von der Person bevorzugter Verlauf des Gesamtmoments in Abhängigkeit der Winkelbewegung des Pedals eingestellt werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass über einstellbare Aufhängungsmechanismen von einer Gehäuseaußenseite die Befestigungspunkte mittels Werkzeugen, per Hand oder auch mittels Aktuatoren in ihrer Position veränderbar sind. In one embodiment of the invention, attachment points of the return spring element on the housing and / or on the pedal and / or the first end of the return spring element on the housing and or the second end of the return spring element on the pedal in position can be changed. This can have the advantage that a course of the total torque can be influenced by way of the pedal and, if appropriate, a specific, preferred by the person course of the total torque in dependence on the angular movement of the pedal can be adjusted. This can be done, for example, that adjustable attachment mechanisms from a housing outside the attachment points by means of tools, by hand or by means of actuators in position can be changed.

In einer Ausführungsform weist das Rückkopplungsfederelement zwei miteinander kombinierte Federelemente auf. Ein Vorteil kann darin gesehen werden, dass hierdurch eine erhöhte Sicherheit der Kupplungspedaleinheit erreicht werden kann, da bei Ausfall eines Federelementes, beispielsweise Bruch des Federmaterials, das zweite Federelement das Rückstellmoment oder Rückkopplungsmoment bereitstellt. Beispielsweise ändert sich bei Ausfall eines von zwei Federelementen das jeweilige Moment am Pedal und signalisiert so den Ausfall eines Federelementes unter Aufrechterhaltung der grundlegenden Funktion. In one embodiment, the feedback spring element has two spring elements combined with one another. An advantage can be seen in the fact that this increased safety of the clutch pedal unit can be achieved, since in case of failure of a spring element, such as breakage of the spring material, the second spring element provides the restoring torque or feedback torque. For example, changes in case of failure of one of two spring elements, the respective moment on the pedal, thus signaling the failure of a spring element while maintaining the basic function.

In einer Ausführungsform sind die Federelemente zwei konzentrisch angeordnete Schraubenfederelemente. Dabei kann beispielsweise eine im Umfang kleinere Schraubenfeder im Innenbereich einer größeren zweiten Schraubenfeder angeordnet sein und mit entsprechenden Führungsmechanismen stabilisiert sein. Dies kann eine platzsparende Anordnung der beiden Federelemente erlauben. In one embodiment, the spring elements are two concentric coil spring elements. In this case, for example, be arranged in a smaller coil spring in the inner region of a larger second coil spring and be stabilized with appropriate guide mechanisms. This can allow a space-saving arrangement of the two spring elements.

In einer Ausführungsform weist das zweite Ende des Rückkopplungsfederelements in der Betätigungsendposition einen Anschlag auf, sodass eine Bewegung des Pedals in Betätigungsrichtung über die Betätigungsendposition hinaus gehemmt ist. Dies kann den Vorteil haben, dass das Rückkopplungsfederelement nicht in den unerwünschten Bereich weiter schwenkt, bei dem ein Moment in Betätigungsrichtung des Pedals erzeugt wird. In one embodiment, the second end of the feedback spring element has a stop in the actuation end position such that movement of the pedal in the actuation direction beyond the actuation end position is inhibited. This may have the advantage that the feedback spring element does not continue to pivot in the undesired region in which a moment is generated in the direction of actuation of the pedal.

Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Weder die Beschreibung noch die Figuren sollen als die Erfindung einschränkend ausgelegt werden. Embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Neither the description nor the figures are to be construed as limiting the invention.

1 zeigt ein Beispiel eines Verlaufs eines Gesamtmoments M eines Kupplungspedalsystems gemäß der Erfindung als Summe eines Rückkopplungsmoments und eines Rückstellmoments. 1 shows an example of a curve of a total torque M of a clutch pedal system according to the invention as the sum of a feedback torque and a return torque.

2 zeigt ein weiteres Beispiel eines Verlaufes eines Gesamtmoments einer erfindungsgemäßen Kupplungspedaleinheit mit einer Ruheposition und einer Betätigungsendposition. 2 shows a further example of a course of a total torque of a clutch pedal unit according to the invention with a rest position and a Betätigungsendposition.

3A und 3B zeigen eine erfindungsgemäße Kupplungspedaleinheit mit Positionssensor in zwei räumlichen Ansichten. 3A and 3B show a clutch pedal unit according to the invention with position sensor in two spatial views.

4 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungspedaleinheit mit geöffnetem Gehäuse mit Pedal in Ruheposition. 4 shows a clutch pedal unit according to the invention with the housing open with pedal in rest position.

5 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungspedaleinheit mit geöffnetem Gehäuse mit Pedal in Betätigungsendposition. 5 shows a clutch pedal unit according to the invention with the housing open with pedal in Betätigungsendposition.

Die Zeichnungen sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. The drawings are only schematic and not to scale. Basically, identical or similar parts are provided with the same reference numerals.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen Detailed description of embodiments

1 zeigt in einem vereinfachten Diagramm ein Beispiel eines Verlaufs eines Gesamtmoments M in Abhängigkeit von einem Pedalweg s einer erfindungsgemäßen Kupplungspedaleinheit 10. Im Diagramm ist mit der Momentachse 16 ein Moment M an einem Pedal über der horizontalen Achse oder der Pedalwegachse 18 aufgetragen. Eine Kennlinie 20 des Rückkopplungsfederelements zeigt, dass über einen Pedalweg s ein Rückkopplungsmoment des Rückkopplungsfederelements zunächst ansteigt und nach einem Maximalwert wieder abfällt. Im Gegensatz dazu verläuft, hier beispielhaft, eine Kennlinie 22 des Rückstellfederelementes linear ansteigend. Aus der Überlagerung dieser beiden Kennlinien 20, 22 ergibt sich dann eine Kennlinie 12 eines Gesamtmoments. Eine ähnliche Charakteristik ergibt sich bei Betrachtung einer Pedalnormalkraft statt des Gesamtmoments. 1 shows in a simplified diagram an example of a curve of a total torque M as a function of a pedal travel s of a clutch pedal unit according to the invention 10 , In the diagram is with the moment axis 16 a moment M on a pedal above the horizontal axis or the pedal travel axis 18 applied. A characteristic 20 of the feedback spring element shows that via a pedal travel s a feedback torque of the feedback spring element initially increases and decreases again after a maximum value. In contrast, a characteristic curve runs here by way of example 22 of the return spring element linearly increasing. From the superimposition of these two characteristics 20 . 22 then results in a characteristic 12 a total moment. A similar characteristic results when considering a pedal normal force instead of the total torque.

In 2 ist ein weiteres Beispiel einer Kennlinie 12 eines Gesamtmoments einer erfindungsgemäßen Kupplungspedaleinheit 10 gezeigt. Wie in 1 ist hier ebenfalls eine Momentachse 16 über einer Pedalwegachse 18 aufgetragen. In einer Ruheposition des Pedals beim Weg s(min) ergibt sich ein minimaler Wert des Gesamtmoments M(min). Wird also beispielsweise das Pedal nicht betätigt und befindet sich in der Ruheposition, liegt am Pedal ein minimales Moment M(min) an, was das unbestätigte Pedal in der Ruheposition hält und so unbeabsichtigtes Schwenken verhindern kann. Hierzu weist das Pedal einen Anschlag auf, der ein Zurückbewegen des Pedals über die Ruheposition hinaus verhindert. Wird das Pedal betätigt, verhält sich das Gesamtmoment 12 wie in der Kennlinie dargestellt. Es erreicht zunächst einen maximalen Wert M(max) und erreicht danach beim Wegpunkt s(max) seine Betätigungsendposition. Hier kann beispielsweise mit einem mechanischen Anschlag (siehe 5) oder Bewegungsbegrenzung eine weitere Bewegung des Pedals gehemmt sein. In dieser Betätigungsendposition wirkt am Pedal ein Gesamtmoment mit dem Betrag M(smax). Der gestrichelte Bereich nach der Position s(max) soll lediglich eine theoretische Fortschreibung eines Gesamtmomentes 12 andeuten, wenn es keinen mechanischen Anschlag gäbe. Im Bereich zwischen dem Nullpunkt des Graphen und dem Pedalweg s(max) kann die Kupplung zumindest teilweise eingekuppelt sein bzw. ein Kraftfluss aktiv sein. Spätestens bei der Betätigungsendposition s(max) ist die Kupplung geöffnet. Der hier gezeigte Verlauf entspricht in seiner Charakteristik in etwa dem eines konventionellen Kupplungssystems und erzeugt für die betätigende Person das vertraute Rückkopplungsverhalten. In 2 is another example of a characteristic 12 a total torque of a clutch pedal unit according to the invention 10 shown. As in 1 here is also a moment axis 16 over a pedal travel axis 18 applied. In a rest position of the pedal at the path s (min) results in a minimum value of the total torque M (min). So, for example, if the pedal is not operated and is in the rest position, the pedal is a minimum moment M (min), which holds the unconfirmed pedal in the rest position and so can prevent unintentional pan. For this purpose, the pedal on a stop, which prevents a backward movement of the pedal beyond the rest position. When the pedal is pressed, the total torque behaves 12 as shown in the characteristic. It first reaches a maximum value M (max) and then reaches its actuation end position at the waypoint s (max). Here, for example, with a mechanical stop (see 5 ) or movement limitation, further movement of the pedal may be inhibited. In this Betätigungsendposition acts on the pedal a total torque with the amount M (smax). The dashed area after the position s (max) is merely a theoretical continuation of a total moment 12 indicate if there was no mechanical stop. In the region between the zero point of the graph and the pedal travel s (max), the clutch can be at least partially engaged or a force flow can be active. At the latest at the actuating end position s (max), the clutch is open. The course shown here corresponds in its characteristics in about that of a conventional clutch system and generates for the person operating the familiar feedback behavior.

3A und 3B zeigen jeweils unterschiedliche Ansichten einer Kupplungspedaleinheit 10 gemäß der Erfindung mit einem Pedal 26, einem Betätigungsschenkel 28 des Pedals 26 und mit einem geschlossenen Gehäuse 24. An der Außenseite des Gehäuses 24 ist im Bereich einer Pedalschwenkachse 30 ein Positionssensor 32 angeordnet, der ausgestaltet ist, eine Winkelposition des Betätigungsschenkels 28 des Pedals 26 gegenüber dem Gehäuse 24 zu ermitteln. Kontakte 34 des Positionssensors 32 ermöglichen die Weiterleitung eines vom Positionssensor 32 erzeugten elektrischen Steuersignals an nachgeordnete Systeme, beispielsweise einen Aktuator. 3A and 3B each show different views of a clutch pedal unit 10 according to the invention with a pedal 26 , an actuating leg 28 of the pedal 26 and with a closed housing 24 , On the outside of the case 24 is in the range of a pedal pivot axis 30 a position sensor 32 arranged, which is configured, an angular position of the actuating leg 28 of the pedal 26 opposite the housing 24 to investigate. contacts 34 of the position sensor 32 allow the forwarding of a position sensor 32 generated electrical control signal to downstream systems, such as an actuator.

In 4 ist eine seitliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungspedaleinheit 10 mit geöffnetem Gehäuse 24 und einem Pedal 26 in einer Ruheposition gezeigt. Die Kupplungspedaleinheit 10 weist ein Pedal 26 mit einem Betätigungsschenkel 28, einem Rückstellschenkel 36 und einem Rückkopplungsschenkel 38 auf. Zwischen dem Rückstellschenkel 36 und einer Wandung des Gehäuses 24 ist ein Rückstellfederelement 40 angeordnet, welches in gespanntem Zustand ein Rückstellmoment in Richtung der Ruheposition des Pedals 26 erzeugt. In 4 is a side view of a clutch pedal unit according to the invention 10 with the housing open 24 and a pedal 26 shown in a rest position. The clutch pedal unit 10 has a pedal 26 with an actuating leg 28 , a return leg 36 and a feedback leg 38 on. Between the return leg 36 and a wall of the housing 24 is a return spring element 40 arranged, which in the tensioned state a restoring torque in the direction of the rest position of the pedal 26 generated.

Beispielsweise kann das Rückstellfederelement 40 das Pedal 26 in der hier dargestellten Ruheposition stabilisieren, indem es ein Rückstellmoment auf das Pedal 26 erzeugt. Im unteren Bereich des Gehäuses 24 ist ein Rückkopplungsfederelement 42 angeordnet, welches sich mit einem ersten Ende 44 am Gehäuse 24 schwenkbar abstützt und mit einem zweiten Ende 46 am Rückkopplungsschenkel 38 schwenkbar anliegt. Das Rückkopplungsfederelement 42 weist eine Längsachse 52 auf. Desweiteren ist zur Veranschaulichung des Prinzips eine Verbindungslinie 54 zwischen dem ersten Ende 44 und der Pedalschwenkachse 30 gezeigt. Diese verläuft hier in einem Winkel schräg zur Längsachse 52. Das Rückkopplungsfederelement 42 weist eine äußere Schraubenfeder 48 auf, die in ihrem Innenbereich eine konzentrisch angeordnete innere Schraubenfeder 50 aufweist. Beide Schraubenfedern 48, 50 sind über ein Führungssystem mechanisch stabilisiert und miteinander kombiniert, sodass sich beide Federkennlinien in Parallelschaltung überlagern. Die Parallelschaltung zweier Schraubenfedern 48, 50 mit unterschiedlichen Federkennlinien kann beispielsweise eine bestimmte Gesamtfedercharakteristik dieser beiden Schraubenfedern 48, 50 erzeugen. Bei Defekt einer der Schraubenfedern 48, 50 kann die grundsätzliche Funktion des Rückkopplungsfederelements 42 gegebenenfalls unter veränderter Federkraft aufrechterhalten werden. For example, the return spring element 40 the pedal 26 stabilize in the rest position shown here by a restoring moment on the pedal 26 generated. In the lower part of the case 24 is a feedback spring element 42 arranged, which is with a first end 44 on the housing 24 pivotally supported and with a second end 46 on the feedback leg 38 pivoted. The feedback spring element 42 has a longitudinal axis 52 on. Furthermore, to illustrate the principle, a connecting line 54 between the first end 44 and the pedal pivot axis 30 shown. This runs here at an angle oblique to the longitudinal axis 52 , The feedback spring element 42 has an outer coil spring 48 on, in its interior a concentrically arranged inner coil spring 50 having. Both coil springs 48 . 50 are mechanically stabilized and combined with each other via a guide system so that both spring characteristics overlap in parallel. The parallel connection of two coil springs 48 . 50 with different spring characteristics, for example, a certain overall spring characteristic of these two coil springs 48 . 50 produce. In case of failure of one of the coil springs 48 . 50 can the basic function of the feedback spring element 42 optionally be maintained under modified spring force.

In 5 ist eine seitliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungspedaleinheit 10 mit geöffnetem Gehäuse 24 und einem Pedal 26 in einer Betätigungsendposition gezeigt. Die gezeigten Elemente entsprechen denen in 4, allerdings befindet sich das Pedal 26 in seiner Betätigungsendposition. Hierbei ist das Rückstellfederelement 40 durch Andruck des Rückstellschenkels 36 komprimiert und erzeugt ein Rückstellmoment über den Rückstellschenkel 36 auf das Pedal 26. Ein mechanischer Anschlag 56 begrenzt die Auslenkung des Pedals 26 in der Betätigungsendposition. Das Rückkopplungsfederelement 42 ist durch eine Schwenkbewegung über sein erstes Ende 44 am Gehäuse 24 nun so ausgerichtet, dass seine Längsachse 52 im Wesentlichen parallel bzw. in seiner Längserstreckung in unmittelbarer Nähe zur Verbindungslinie 54 zwischen dem ersten Ende 44 und der Pedalschwenkachse 30 liegt. „Im Wesentlichen“ bedeutet gemäß dem hier gezeigten Beispiel einen Winkel von nur wenigen Grad gegenüber einer parallelen Lage. In dieser Lage wirkt eine Federkraft des Rückkopplungsfederelements 42 über den Rückkopplungsschenkel 38 ungefähr in radialer Richtung des Pedals auf die gegenüber dem Gehäuse 24 fest angeordnete Pedalschwenkachse 30, sodass das Rückkopplungsfederelement 42 folglich nur ein vergleichsweise geringes Moment in Umfangsrichtung des Pedals 26 generiert. In 5 is a side view of a clutch pedal unit according to the invention 10 with the housing open 24 and a pedal 26 shown in an actuation end position. The elements shown correspond to those in 4 , however, the pedal is located 26 in its actuation end position. Here is the return spring element 40 by pressure of the return leg 36 compresses and generates a restoring moment on the return leg 36 on the pedal 26 , A mechanical stop 56 limits the deflection of the pedal 26 in the operation end position. The feedback spring element 42 is by a pivotal movement over its first end 44 on the housing 24 now aligned so that its longitudinal axis 52 essentially parallel or in its longitudinal extent in the immediate vicinity of the connecting line 54 between the first end 44 and the pedal pivot axis 30 lies. "Substantially" means, according to the example shown here, an angle of only a few degrees with respect to a parallel position. In this situation, a spring force of the feedback spring element acts 42 over the feedback leg 38 approximately in the radial direction of the pedal on the opposite the housing 24 fixed pedal pivot axis 30 so that the feedback spring element 42 Consequently, only a comparatively small moment in the circumferential direction of the pedal 26 generated.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2253861 A2 [0004] EP 2253861 A2 [0004]

Claims

Kupplungspedaleinheit (10) für ein elektrisch betätigtes Kupplungssystem eines Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Gehäuse (24), ein Pedal (26), das zwischen einer Ruheposition und einer Betätigungsendposition schwenkbar über eine Pedalschwenkachse (30) am Gehäuse (24) angebracht ist; einen Positionssensor (32), der ausgestaltet ist, ein elektrisches Steuersignal in Abhängigkeit einer Winkelposition des Pedals (26) relativ zum Gehäuse (24) zu generieren; ein Rückkopplungsfederelement (42), das ausgestaltet ist, ein Rückkopplungsmoment auf das Pedal (26) in Richtung der Ruheposition zu erzeugen; wobei sich das Rückkopplungsfederelement (42) so mit einem ersten Ende (44) schwenkbar am Gehäuse (24) abstützt und so mit einem zweiten Ende (46) schwenkbar am Pedal (26) außerhalb der Pedalschwenkachse (30) angeordnet ist, dass sich das zweite Ende (46) beim Betätigen des Pedals (26) durch Kompression des Rückkopplungsfederelements (42) auf das erste Ende (44) zubewegt und dabei das Rückkopplungsfederelement (42) eine Schwenkbewegung um sein erstes Ende (44) am Gehäuse (24) ausführt; dadurch gekennzeichnet, dass in der Betätigungsendposition eine Längsachse (52) des Rückkopplungsfederelementes (42) nahezu parallel zu einer Verbindungslinie (54) zwischen dem ersten Ende (44) und der Pedalschwenkachse (30) verläuft, wobei insbesondere in der Betätigungsendposition eine parallele Lage der Längsachse (52) des Rückkopplungsfederelementes (42) und der Verbindungslinie (54) zwischen dem ersten Ende (44) und der Pedalschwenkachse (30) noch nicht erreicht ist; Clutch pedal unit ( 10 ) for an electrically actuated clutch system of a motor vehicle, comprising a housing ( 24 ), a pedal ( 26 ) pivotable between a rest position and an actuation end position via a pedal pivot axis (US Pat. 30 ) on the housing ( 24 ) is attached; a position sensor ( 32 ), which is designed, an electrical control signal in dependence of an angular position of the pedal ( 26 ) relative to the housing ( 24 ) to generate; a feedback spring element ( 42 ), which is configured, a feedback torque on the pedal ( 26 ) in the direction of the rest position; wherein the feedback spring element ( 42 ) so with a first end ( 44 ) pivotable on the housing ( 24 ) and so with a second end ( 46 ) pivotable on the pedal ( 26 ) outside the pedal pivot axis ( 30 ) is arranged, that the second end ( 46 ) when operating the pedal ( 26 ) by compression of the feedback spring element ( 42 ) to the first end ( 44 ) and thereby the feedback spring element ( 42 ) a pivoting movement about its first end ( 44 ) on the housing ( 24 ); characterized in that in the Betätigungsendposition a longitudinal axis ( 52 ) of the feedback spring element ( 42 ) almost parallel to a connecting line ( 54 ) between the first end ( 44 ) and the pedal pivot axis ( 30 ), wherein in particular in the Betätigungsendposition a parallel position of the longitudinal axis ( 52 ) of the feedback spring element ( 42 ) and the connecting line ( 54 ) between the first end ( 44 ) and the pedal pivot axis ( 30 ) is not reached yet;

Kupplungspedaleinheit (10) gemäß Anspruch 1, wobei in der Betätigungsendposition ein Winkel zwischen der Längsachse (52) und der Verbindungslinie (54) relativ zum ersten Ende (44) minus 0,1 bis minus 10 Grad beträgt. Clutch pedal unit ( 10 ) according to claim 1, wherein in the actuation end position an angle between the longitudinal axis ( 52 ) and the connecting line ( 54 ) relative to the first end ( 44 ) minus 0.1 to minus 10 degrees.

Kupplungspedaleinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend ein Rückstellfederelement (40), das sich am Gehäuse (24) abstützt und im komprimierten Zustand ein Rückstellmoment auf das Pedal (26) in Richtung der Ruheposition erzeugt; wobei sich das Rückstellmoment und das Rückkopplungsmoment zu einem Gesamtmoment des Pedals (26) überlagern. Clutch pedal unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, further comprising a return spring element ( 40 ) located on the housing ( 24 ) and in the compressed state a restoring moment on the pedal ( 26 ) generated in the direction of the rest position; wherein the return torque and the feedback torque to a total torque of the pedal ( 26 overlay).

Kupplungspedaleinheit (10) gemäß Anspruch 3, wobei das Rückstellfederelement (40) und das Rückkopplungsfederelement (42) und deren Anordnung so gewählt sind, dass das Gesamtmoment relativ zum Schwenkweg des Pedals (26) einen zunächst progressiven Verlauf und nach Erreichen eines maximalen Gesamtmoments einen fallenden Verlauf aufweist. Clutch pedal unit ( 10 ) according to claim 3, wherein the return spring element ( 40 ) and the feedback spring element ( 42 ) and whose arrangement are chosen so that the total moment relative to the pivoting path of the pedal ( 26 ) has an initially progressive course and after reaching a maximum total moment a falling course.

Kupplungspedaleinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rückkopplungsfederelement (42) im Gehäuse (24) angeordnet ist. Clutch pedal unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the feedback spring element ( 42 ) in the housing ( 24 ) is arranged.

Kupplungspedaleinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Pedalschwenkachse (30) des Pedals (26) ein Betätigungsschenkel (28) zum Betätigen des Pedals, insbesondere durch eine Person, ein Rückstellschenkel (36) und ein Rückkopplungsschenkel (38) angeordnet sind; wobei der Rückstellschenkel (36) am Rückstellfederelement (40) anliegt; und wobei der Rückkopplungsschenkel (38) am zweiten Ende (46) des Rückkopplungsfederelements (42) anliegt. Clutch pedal unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein on the pedal pivot axis ( 30 ) of the pedal ( 26 ) an actuating leg ( 28 ) for actuating the pedal, in particular by a person, a return leg ( 36 ) and a feedback leg ( 38 ) are arranged; wherein the return leg ( 36 ) on the return spring element ( 40 ) is present; and wherein the feedback leg ( 38 ) at the second end ( 46 ) of the feedback spring element ( 42 ) is present.

Kupplungspedaleinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rückstellschenkel (36) und der Rückkopplungsschenkel (38) in Ihrer jeweiligen Längsrichtung radial verlaufend von einem Drehpunkt des Pedals (26) an der Pedalschwenkachse (30) angeordnet sind. Clutch pedal unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the return leg ( 36 ) and the feedback leg ( 38 ) in their respective longitudinal direction extending radially from a pivot point of the pedal ( 26 ) on the pedal pivot axis ( 30 ) are arranged.

Kupplungspedaleinheit (10) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei Befestigungspunkte des Rückstellfederelements (40) am Gehäuse (24) und/oder am Pedal (26) und/oder das erste Ende (44) des Rückstellfederelementes (40) am Gehäuse (24) und/oder das zweite Ende (46) des Rückstellfederelementes (40) am Pedal (26) in ihrer Position veränderbar sind. Clutch pedal unit ( 10 ) according to one of claims 3 to 7, wherein attachment points of the return spring element ( 40 ) on the housing ( 24 ) and / or on the pedal ( 26 ) and / or the first end ( 44 ) of the return spring element ( 40 ) on the housing ( 24 ) and / or the second end ( 46 ) of the return spring element ( 40 ) on the pedal ( 26 ) are variable in their position.

Kupplungspedaleinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rückkopplungsfederelement (42) zwei miteinander kombinierte Federelemente aufweist. Clutch pedal unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the feedback spring element ( 42 ) has two combined spring elements.

Kupplungspedaleinheit (10) gemäß Anspruch 9, wobei die Federelemente zwei konzentrisch angeordnete Schraubenfederelemente (48, 50) sind. Clutch pedal unit ( 10 ) according to claim 9, wherein the spring elements comprise two concentrically arranged helical spring elements ( 48 . 50 ) are.

Kupplungspedaleinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Ende (46) des Rückkopplungsfederelements (42) in der Betätigungsendposition so am Pedal (26) flächig oder mit einem zweiten Punkt zur Anlage kommt, dass eine Bewegung des Pedals (26) in Betätigungsrichtung über die Betätigungsendposition hinaus gehemmt ist. Clutch pedal unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the second end ( 46 ) of the feedback spring element ( 42 ) in the operating end position so on the pedal ( 26 ) plane or with a second point comes to rest, that movement of the pedal ( 26 ) is inhibited in the actuating direction beyond the Betätigungsendposition addition.