[发明专利]在车辆操纵元件上进行力模拟的设备

说明书

本发明涉及一种用于在车辆的操纵元件上进行力模拟的设备，优选是油门踏板力模拟器，所述设备提供关于规定的力‑行程特性的触觉反馈，其中，在壳体中能轴向运动地支承的移动元件与操纵元件连接。在踏板力模拟器中也可以准确地确定移动元件的位置的设备包括用于确定所述移动元件位置的集成式行程测量单元，所述行程测量单元包括定位在内部或在所述壳体外定位在所述壳体上的传感器，其中，在所述移动元件上固定了与所述传感器作用连接的靶。

技术领域

本发明涉及一种用于在车辆的操纵元件上进行力模拟的设备，优选在踏板力模拟器上，该踏板力模拟器提供关于规定的力-行程特性的触觉反馈，其中，在壳体中可轴向运动地支承的移动元件与所述操纵元件连接。

背景技术

在涉及线控离合器原理的离合器系统中，通过电动机操纵离合器，所述电动机在有些情况下由通过驾驶员操纵的离合器踏板来调节。然而，驾驶员应该在接合离合器和分离离合器时在踏板上感觉到相同的力-行程变化过程，如在传统分离系统中感觉到的那样。为了操控电动机需要关于踏板或踏板力模拟器的操纵行程的信息。在此，传统分离系统的主动缸应该被可产生与传统分离系统相同的、作用到离合器踏板上的力-行程变化过程的构件代替。尤其，在传统分离系统的液压主动缸中，在压力室中测量分离系统的活塞的工作行程。在此，一个靶位于活塞上，并且传感器位于压力室外部。因为踏板力模拟器没有压力室，所以不可能进行这样的行程测量。

发明内容

本发明所基于的任务是，说明一种用于在车辆的操纵元件上进行力模拟的设备，在所述操纵元件中生成所述设备的移动元件的可靠行程测量。

根据本发明，该任务通过以下来解决，即存在用于确定移动元件位置的集成式行程测量单元，所述行程测量单元包括定位在壳体内部或在壳体外部固定于壳体上的传感器，其中，在移动元件上固定了一个与传感器作用连接的靶。这具有以下优点，即在行程测量单元集成到踏板力模拟器中时需要较少的单个部件并且出现较小的公差链。

在一变型方案中，行程测量单元构造为电阻式行程测量单元。这样的电阻式行程测量单元可特别简单且成本有利地布置在用于力模拟的设备上并且同时是耐用的，该电阻式行程测量单元因此适用于在车辆中使用。

在一构型方案中，电阻式行程测量单元构造为电位计，其中，在壳体内壁上安装了构造为电阻元件的传感器，其中，所述电阻元件在其两个端部上能与电压源连接，并且电滑动接触部作为靶布置在移动元件上，所述电滑动接触部与电阻元件机械接触。因为这样的电位计为分电压器，所以由电位计输出的电压适合作为用于由移动元件走过的行程的特征。

替代地，也可以取代电位计而使用作为具有格雷代码的增量式行程接收装置的解决方案。

在一变型方案中，行程测量单元构造为感应式行程测量单元。因为在这样的感应式行程测量单元情况下取消了在行程测量时的机械接触，所以该感应式行程测量单元为用于确定移动元件位置的特别不敏感的装置。

在一扩展方案中，感应式行程测量单元构造为沉入式芯线圈，所述沉入式芯线圈包括线圈和铁磁芯，所述线圈沿着壳体内壁延伸并且固定在该内壁上，所述铁磁芯作为靶定位在移动元件的一端侧上，其中，线圈借助两个端部与电压源连接。这样的沉入式芯线圈非常耐用并且允许可靠的行程测量。

在一替代方案中，感应式行程测量单元构造为差动变压器或构造为涡流传感器。

有利地，差动变压器的线圈被铸造到壳体中或由该壳体注塑包封，其中，线圈为了馈给和分析处理而直接在分析处理电子装置上进行接触。

在涡流传感器情况下，导体固定在移动元件上。通过在传感器中产生的高频磁场，移动元件在运动时会产生涡流。通过涡流产生的阻抗变化用作移动元件位置的量度。因为在此涉及仅探测传导材料的非接触式测量方法，所以该测量方法对于污染是不敏感的并因此能被可靠使用。

在另一替代方案中，行程测量单元构造为静磁式行程测量单元。该测量方法也非接触式地工作并因此允许无磨损的行程测量。