CN107461425B - 用于对车辆的操作元件进行力模拟的装置以及电操作离合器系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于对车辆的操作元件(2)进行力模拟的装置，包括：用于将操作元件(2)枢转连接至车辆的安装件(4)，操作元件(2)支撑在安装件(4)上以便可沿操作路径在非操作位置和操作位置之间绕枢转轴线(5)枢转，并且复位弹簧(6)在操作元件(2)上朝向其非操作位置作用回复力；以及至少一个摩擦元件(9)，当操作元件(2)沿操作路径枢转时至少一个摩擦元件(9)摩擦弯曲摩擦表面(10)，其中，摩擦元件(9)弹簧加载抵靠摩擦表面(10)。摩擦表面(10)包括至少一个凸轮(13)，其中，在操作元件(2)沿操作路径操作过程中，摩擦表面(10)和摩擦元件(9)以摩擦元件(9)至少朝向或越过凸轮(13)沿弯曲摩擦表面(10)运动的方式彼此相对运动，其中，摩擦元件(9)安装在安装件(4)上以便相对于弯曲摩擦表面(10)弹性地径向运动，且摩擦表面(10)连接至将操作元件(2)支撑在安装件(4)上的轴螺栓(11)，轴螺栓(11)可绕枢转轴线(5)旋转且可旋转地固定连接至操作元件(2)，以使摩擦表面(10)在操作元件(2)沿操作路径操作过程中绕枢转轴线(5)旋转。

Description

用于对车辆的操作元件进行力模拟的装置以及电操作离合器 系统
技术领域
本发明涉及用于对车辆的操作元件进行力模拟的装置，优选地根据权利要求1的前序部分的踏板力模拟器，以及涉及根据权利要求9的前序部分的电操作离合器系统。
背景技术
在机动车辆(例如汽车或类似车辆)以及摩托车的传动系统中具有用作启动元件并且也用作换挡元件的摩擦离合器。过去，液压操作离合器主要用于由车辆的驾驶员操作离合器。
通过这种离合器操作系统，以例如由驾驶员操作的离合器踏板的形式提供操作元件，或者在摩托车的情况下提供离合器杆，其中车辆的驾驶员用脚操作离合器踏板以分离离合器，或者在摩托车的情况下通过手朝向车把手拉动离合器杆。通过这样做，液压液由离合器分离缸移位，从而产生液压压力，这继而被离合器分泵使用以分离离合器。
从现有技术中已经知道电子地实施车辆驾驶员的命令，例如所谓的“线控制动”、“线控驾驶”或“线控离合”，即，电子实施驾驶员的制动命令、由驾驶员通过气动操作元件预定的负载需求或离合器命令，不需要在制动操作元件(如制动踏板)、气动操作元件(如气动踏板)或离合器操作元件(如离合器面板)以及车辆制动系统、车辆驱动单元的负载控制元件或车辆离合器的终端控制元件之间的机械连接。为此目的，驾驶员的命令仅通过相应的操作元件上的位置传感器的方式检测，然后例如通过电子控制设备电传递，并且最终通过供应有辅助能的合适的致动器实施。这种情况下，操作元件仅提供电信号，需在操作元件上提供合适的措施，例如制动踏板、气动踏板和/或离合器踏板，使用这些在操作元件的操作期间为驾驶员产生常规的操作感觉。
因此，例如，具有换低档功能的车辆的电动可控气动踏板从US2007/0234842A1得知，其通过预定力行程特性曲线的方式给驾驶员触觉反馈。为这个目的，气动踏板枢转支撑在车辆上，其中摩擦元件连接到气动踏板，在气动踏板的枢转期间，其摩擦弯曲的第一摩擦表面。进一步地，提供通过摩擦表面台阶的方式接触第一摩擦表面的第二摩擦表面，以克服使用摩擦元件需要更大的力施加在气动踏板上，因此在激活换低档功能期间给驾驶员触觉反馈。
在DE10105265A1中，描述了用于机动车辆的踏板的复位装置，通过该装置，踏板通过弹簧元件枢转固定到车辆车身。进一步地，当踏板操作时沿设置在车身上的摩擦表面摩擦的摩擦元件连接到踏板。
具有旋转支撑离合器踏板和用于产生针对踏板行程的踏板力的预定曲线的装置的离合器踏板装置在DE10012217541A1中已知。针对踏板行程的踏板力的曲线具有跟随具有正梯度部分的负梯度部分。用于产生预定力行程曲线的装置提供：踏板臂作用在经受反作用力的可旋转支撑的杠杆臂上且在离合器踏板操作期间在杠杆臂的曲线上移位。
DE102011075603A1描述用于机动车辆的气动踏板，其中脚踏板的位置由于抵抗由相应的操作力引起的复位弹簧的回复力而相对于其初始位置的变化导致发动机的驱动力增加，且随着操作力减小，复位弹簧的回复力使脚踏板朝向其初始位置返回。进一步提供在踏板特性曲线中产生滞后的装置，其中，该装置是摩擦元件和与摩擦元件相互作用的摩擦表面的形式。摩擦元件被弹簧加载抵靠摩擦表面。摩擦表面连接到脚踏板并且在脚踏板操作期间相对于摩擦元件旋转。
WO2015/165451A1公开了一种具有活塞缸套单元的用于对车辆的操作元件进行力模拟的装置。工作活塞通过活塞杆连接到操作元件，其中活塞杆使活塞在汽缸中轴向移动。阻力元件以垂直于活塞的运动方向的角度突出到汽缸中，其中，活塞根据操作元件的位置沿阻力元件摩擦移位。
从EP2896539A2中，已知一种用于对离合器操作系统进行踏板力模拟的系统，使用这种系统踏板可用踏板力操作，并且与抵抗复位弹簧的回复力在外壳中轴向移位的活塞相互作用。踏板的位置由传感器检测并传递给作用在离合器上的致动器装置。活塞与至少一个进一步的弹性元件相互作用，该弹性元件提供上升和下降力曲线的滞后。
此外，DE112012001380T5描述一种电离合器装置，其提供真实的踏板感觉，其中离合器踏板上的电阻增加直到离合器的释放点，并且离合器踏板上的电阻在离合器的释放点之后减小。为这个目的，既可旋转也可压缩的夹紧装置设置在离合器踏板臂和踏板臂安装件之间。
此外，一种用于机动车辆的竖直离合器踏板在DE102007018962A1中已知，其包括位置传感器，基于位置传感器的信号，设置在车辆的传动系统中的离合器被电子控制并且相应地通过提供辅助能的致动器操作。提供接合离合器踏板的弹性元件用于产生重现踏板力的踏板力特性曲线，踏板力可由驾驶员根据踏板行程检测，以使踏板力特性曲线展现出从离合器踏板的空挡位置开始的操作力的初始稳定增长曲线直到最大力，然后转变为递减曲线，其中，用于产生所述踏板力特性曲线，提供偏心弹簧，此外提供将离合器踏板移动到其空挡位置的螺旋弹簧。此外，速度相关的减震器安装在离合器踏板和踏板块之间。
公开在US2014/0217658A1中的减震器单元可回顾地安转到踏板装置用于传递更自然的踏板操作感觉。减震器单元安装在踏板臂下面且设置成由踏板臂操作旋转，因此进而产生作用在踏板臂上的扭矩。
EP1645769A2描述用于通过操作杆操作离合器的装置，其中操作杆作用在离合器分离缸上，通过该操作杆，作用在离合器分泵上的用于分离离合器的释放力可被控制。在操作杆和离合器分离缸之间设置变速箱，用于产生力传递路径的传动比，其可根据操作杆的操作行程变化。
根据此背景技术，本发明的目标在于提供一种用于对车辆的操作元件进行力模拟的装置，其给予操作操作元件的使用者(例如，车辆的驾驶员)相同的感觉，例如，仿佛正使用的用于操作液压系统的操作元件是机械连接至其上的。另外，装置应该制造简单且构造紧密。此外，车辆的电操作离合器系统将示出具有相同的有益性能。
发明内容
此目标由具有权利要求1的特征的用于力模拟的装置、以及具有权利要求9的特征的电操作离合器系统实现。各自的从属权利要求公开了本发明的进一步尤其有利的实施例。
应当注意，以下描述中单独提到的特征可以任何有意义的技术方式彼此结合，且进一步揭露本发明的其他实施例。另外，本描述描绘本发明的特征并且尤其涉及附图详细说明本发明。
根据本发明，一种用于车辆的操作元件的通过预定力行程特性曲线传递触觉反馈的力模拟装置包括用于将操作元件枢转连接至车辆的安装件。操作元件(例如操作杆或踏板)支撑在安装件上并且可绕枢转轴线沿操作路径在非操作位置和操作位置之间枢转。此外，复位弹簧的回复力朝向操作元件的非操作位置作用在操作元件上。此外，当操作元件沿操作路径枢转时，提供至少一个摩擦元件摩擦弯曲的摩擦表面。另外，摩擦元件弹簧加载地抵靠摩擦表面。根据本发明，摩擦表面包括至少一个凸轮，其中在操作元件沿操作路径操作过程中，摩擦表面和摩擦元件以摩擦元件至少朝向或越过凸轮沿弯曲摩擦表面运动的方式相对于彼此移位。
在这种情况下，特别地，凸轮工具为在平坦且弯曲的摩擦表面上的基上圆形的突出部。特别地，这样的凸轮优选包括相对于摩擦表面的上升边缘、最高边缘和下降边缘，从而使得在摩擦表面中或上的增加来自凸轮。
由于在操作元件沿操作路径在非操作位置和操作位置之间操作过程中摩擦元件沿摩擦表面摩擦，被弹簧加载抵靠凸轮且至少在凸轮上移动并且优选地在凸轮上方，摩擦力曲线的结果取决于操作元件的操作角。结合随着操作元件的操作角的线性变化的复位弹簧的回复力，反作用力作为整体作用在操作元件上，其基本上对应于操作元件的操作者在操作元件机械连接到用于其操作的常规的如液压系统时将体验到的反作用力。
由于根据本发明的摩擦表面也是弯曲的，根据本发明的装置可构造成比将为线性摩擦表面的情况更紧密。特别地，在这种情况下，根据本发明，因此，要么至少一个摩擦元件由于操作元件沿弯曲摩擦表面的操作而在圆形路径上移动，其中摩擦表面相对于固定装置静止，要么弯曲摩擦表面可旋转经过摩擦元件，其中，在这种情况下，摩擦元件可在摩擦表面的运动方向上静止在安装件上。
根据本发明，至少一个摩擦元件安装在安装件上以可相对于弯曲摩擦表面弹性径向旋转，且摩擦表面连接到支撑安装件上的操作元件的轴螺栓，其可绕枢转轴线旋转并且可旋转地固定连接至操作元件。因此，在操作元件沿操作路径操作期间，摩擦表面绕枢转轴线旋转。这提供了一种构造紧密且制造简单的装置，由于至少一个摩擦元件仅需支撑在安装件上，以仅相对于弯曲摩擦表面径向运动且通过弹性元件偏置抵靠摩擦表面，然而由于操作元件的操作，摩擦表面绕摩擦元件上的枢转轴线旋转。
根据本发明的有益实施例，在不同情况下，提供相应的摩擦表面和至少一个摩擦元件设置在轴螺栓的每个轴端上。这以简单且紧凑的方式确保在操作元件操作过程中作用在摩擦表面上的摩擦力加倍或为每个弹簧加载摩擦元件和相应的摩擦表面之间的相同的总驱动力减小接触力，从而为了确保摩擦元件的磨损尽可能低且由此增加根据本发明的装置的使用寿命和耐用性。
如上面已经解释的，根据本发明的摩擦表面是弯曲的。本发明的特别有益的实施例中，摩擦表面可根据圆形的弧弯曲。然而，例如也可椭圆地、抛物线地、双曲线地和类似地弯曲。
根据本发明的有益实施例，摩擦表面由凸轮盘的外周表面形成，从而形成圆形的至少一扇区，或由凸轮环的内周表面形成，从而形成圆形的至少一个弧。在第一种情况下，至少一个摩擦元件从外部径向弹簧偏置抵靠凸轮盘的外周表面。在第二种情况下，至少一个摩擦元件从内部径向弹簧偏置抵靠凸轮环的内周表面。在这两种情况下，凸轮盘和凸轮环可旋转地支撑在操作元件的安装件上且可设置成由于操作元件的操作旋转，以使他们旋转经过至少一个相应的摩擦元件，或至少一个相应的摩擦元件可支撑在操作元件的安装件上以可绕凸轮盘或可在凸轮环内旋转，并且可由于操作元件的操作沿由凸轮盘或凸轮环提供的摩擦表面移动。
根据本发明的另一个有益实施例，提供至少两个摩擦元件，并且摩擦表面是完全外部圆柱壳表面的形式，在其上设置至少两个直径设置的凸轮。在这种情况下，摩擦元件也直径设置且每个以摩擦表面和每个摩擦元件相对彼此运动的方式与凸轮相关联，其中摩擦表面和每个摩擦元件在操作元件沿操作路径操作期间以相应的摩擦元件沿摩擦表面至少朝向或越过与其相关联的凸轮移动的方式相对彼此运动。这以简单且紧凑的方式确保在操作元件操作过程中作用在操作元件上的摩擦力增大或为每个弹簧加载摩擦元件和摩擦表面之间的相同的总驱动力减小接触力，从而为了确保摩擦元件的磨损尽可能低且由此增加根据本发明的装置的使用寿命和耐用性。
本发明的进一步有益的实施例提供摩擦元件的面对摩擦表面的侧面，其包括相对于摩擦表面凹陷的轮廓。这确保至少一个摩擦元件的侧面面对摩擦表面以基本适应摩擦表面的凸轮的形状，使得当摩擦元件朝向或越过凸轮时摩擦元件和摩擦表面之间摩擦的摩擦力曲线结果更可控。
同样地，在操作元件操作期间，特别是在摩擦元件朝向或越过摩擦表面的凸轮的运动期间，在至少一个摩擦元件和摩擦表面之间的摩擦的力曲线可根据另一个有益实施例改进，其通过在摩擦元件的面向摩擦表面的侧面上提供对应地倒角(chamfer)，其中所述摩擦表面位于相对于摩擦元件的运动方向限定的摩擦元件的前侧和/或后侧。摩擦元件的在其前侧和/或后侧上的倒角或倾角确保摩擦表面适应凸轮的上升和下降边缘的梯度，并且因此更好地控制产生在摩擦元件上的摩擦力。
根据本发明进一步有利的实施例，每个摩擦元件提供至少一个板弹簧，其相对于摩擦表面径向抵靠摩擦表面偏置摩擦元件。
根据本发明的进一步有利的实施例，复位弹簧可以是线性操作弹簧元件，例如螺旋弹簧。例如，当操作元件代替常规液压离合器操作装置的离合器分离缸时，所述弹簧可设置在离合器踏板中，以使根据本发明结果的装置的结构更加紧凑。
根据本发明的装置优选地用于机动车辆的踏板力模拟器的操作元件上的力模拟。
根据本发明的另一方面，提供的用于车辆的电操作离合器系统包括操作元件，例如离合器踏板或离合器杆，其提供用于对操作元件进行力模拟的装置。在这种情况下，操作元件的操作位置由传感器单元检测且电传递给连同车辆的离合器一起工作的控制单元，以通过合适的致动器装置操作所述离合器。在这种情况下，用于力模拟的装置根据以上所描述的一个实施例设计。而且进一步地，电操作离合器系统的实施例的效果和优势直接来自于以上描述的根据本发明的用于对操作元件进行力模拟的装置，且根据本发明的用在电操作离合器系统上也是有效的。
附图说明
本发明的其他特征和优势来自于本发明示例性实施例的以下描述，其应当理解为非限制性的，下面参考附图具体描述。以下在附图中示意性示出：
图1是根据本发明的实施例的用于对车辆的操作元件进行力模拟的装置的右侧透视图；
图2是图1中装置的左侧透视图；
图3是图1中装置的枢转轴区域的放大侧视图；以及
图4是描述来自图1的装置的操作的力行程曲线。
在不同图中，关于功能的等效部分总是具有相同的附图标记，因此所述部件也仅描述一次。
参考字符列表
1 用于力模拟的装置
2 操作元件、踏板臂
3 脚踏板
4 安装件
5 枢转轴线
6 复位弹簧
7 传感器单元
8 控制单元
9 摩擦元件
10 摩擦表面
11 轴螺栓
12 凸轮盘
13 凸轮
14 板弹簧
15 凹入轮廓
16 倒角
17 踏板行程
18 力
19 9沿10(平坦部分)的摩擦力轮廓
20 9沿13(向前行程)的摩擦力轮廓
21 9沿13(返回行程)的摩擦力轮廓
22 6(向前行程)的力轮廓
23 6(返回行程)的力轮廓
24 来自19、20、22(向前行程)的合力轮廓
25 来自19、21、23(返回行程)的合力轮廓
26 最大踏板行程
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的对车辆(未示出)的操作元件2进行力模拟的装置1的右侧透视图，以及图2示出了装置1的左侧透视图。从图1可以看出，所表示的示例性实施例的操作元件2是踏板臂2，踏板臂2包括在自由端上的脚踏板3，脚踏板3用于由车辆的驾驶员使用其脚(未示出)操作踏板臂2。根据图1中示出的本发明的装置的示例性实施例，特别地，操作元件2是用于车辆的离合器系统的电操作的离合器踏板。
操作元件2在踏板臂2的与其自由端相对的端部枢转连接到安装件4。安装件4用于将操作元件2连接到车辆，例如通过其部分能够固定到车辆的车身的一部分。
操作元件2或踏板臂2支撑在安装件4上，以便可绕枢转轴线5沿操作路径在非操作位置和操作位置之间枢转，其中在非操作位置，操作元件2不可操作且位于其空挡位置，并且在操作位置，操作元件2被压低。
此外，复位弹簧6的回复力朝向操作元件2的非操作位置作用在操作元件2上。有利地，在根据所示的本发明的装置的示例性实施例中，复位弹簧6为线性操作的复位弹簧6，例如基本上轴向且沿竖直线延伸的圈状弹簧(例如螺旋弹簧)。所述弹簧设置在图1中示出的装置1中，在同一位置，在传统液压离合器系统中将设置离合器分离缸。因此，用于离合器分离缸的安装空间在电操作离合器系统中不再需要，其可有利地用来设置复位弹簧6，复位弹簧6确保装置1的紧密结构。
如上已提到的，图1中呈现的装置1的示例性实施例的操作元件2是用于车辆的离合器系统的电操作的离合器踏板。为此目的，操作元件2的操作位置由传感器单元7检测且电传递给连同车辆(未示出)的离合器一起工作的控制单元8，以便根据操作元件2的操作位置通过合适的致动器装置(同样地未示出)操作所述离合器。
如图1和图2可以看出，在不同情况下，四个摩擦元件9绕枢转轴线5同心且圆周(即，径向)均匀分布地设置在安装件4上的操作元件2的枢轴承的右侧和左侧。摩擦元件9弹簧加载抵靠弯曲摩擦表面10。当操作元件2绕枢转轴线5枢转时，由于摩擦元件9和摩擦表面10之间的相对运动，摩擦元件9在摩擦表面10上摩擦。
摩擦元件9和摩擦表面10的设置和构造在枢转轴线5的区域中于图3中以横截面详细示出。由图3可以看出，可绕枢转轴线5旋转的轴螺栓11与枢转轴线5同心地支撑在安装件4上。操作元件2可旋转地固定连接到轴螺栓11，以使轴螺栓11在操作元件2操作过程中绕枢转轴线5在安装件4中转动。进一步地，摩擦表面10可旋转地固定连接到轴螺栓11，从而使得在操作元件2操作过程中摩擦表面10也绕枢转轴线5与轴螺栓11一起转动。
根据图3中示出的本发明的装置1的示例性实施例，可进一步看出，摩擦表面10由在侧视图中所示形成完整圆的凸轮盘12的外周表面形成。摩擦表面10由此沿圆的弧以所述方式延伸，因为摩擦表面10由凸轮盘12的完整外部圆柱形外壳表面形成。凸轮盘12在其外周表面(即，摩擦表面10)上包括总共四个凸轮13。凸轮13以类似于摩擦元件9的沿凸轮盘12的外圆周均匀分布(即，径向相对)的方式设置。每个凸轮13形成相对于平的、弯曲的摩擦表面10的基本圆形的突出部。
摩擦元件9在摩擦表面10的切线方向上固定地支撑在安装件4上且弹簧加载抵靠摩擦表面10，以便在摩擦表面10的径向方向上径向移动。在所示的装置1的示例性实施例中，为每个摩擦元件9提供相应的板弹簧14以弹簧加载摩擦元件9。每个摩擦元件9也可使用其他弹簧元件，例如片弹簧或螺旋弹簧或者甚至更多的弹性元件。
更进一步地，从图3中可以看出，其示出装置1的示例性实施例，每个摩擦元件9的面向摩擦表面10的侧面包括相对于摩擦表面10凹陷的轮廓15。此外，对于图3中示出的装置1，每个摩擦元件9的涉及摩擦元件9相对于摩擦表面10的运动方向(摩擦表面10的切线方向)限定的前侧和后侧在摩擦元件9的面向摩擦表面10的侧面上各提供倒角16。
图3中示出的摩擦元件9和摩擦表面10的位置对应于操作元件2的非操作状态。在所述状态，摩擦元件9抵靠圆弧形和平坦摩擦表面10，如图3中所示。使用装置1的示例性实施例，操作元件2的完整的可能操作行程对应于轴螺栓11旋转约35°。
如果操作元件2朝向其操作位置操作，在图3的表示中，凸轮盘12顺时针转动约35°。在这期间，每个摩擦元件9最初沿圆弧形平坦摩擦表面10以恒定接触力(等于恒定摩擦力)摩擦直到每个摩擦元件9已经到达凸轮13。为了在凸轮盘12的进一步旋转过程中越过凸轮13上，每个摩擦元件9相对于摩擦表面10的径向方向向外移动，由此由每个板弹簧14提供的施加到每个摩擦元件9上的偏置力增大直到到达凸轮13的最高点。这增大了摩擦表面10与相应的摩擦元件9之间的有效摩擦力。
和装置1一起提供的每个摩擦元件9的在其前侧上的倒角16或倾角确保适应摩擦表面10的每个凸轮13的上升边缘的梯度，并且因而更好地控制产生在每个摩擦元件9上的摩擦力。以相似的方式，每个摩擦元件9的面向摩擦表面10的侧面上的适应每个凸轮13的形状的凹轮廓15确保当摩擦元件9在凸轮13上运动时摩擦元件9和摩擦表面10之间的摩擦的更加可控的力曲线。
在凸轮盘12进一步旋转直到到达每个摩擦元件9的最高操作位置期间，一旦通过每个凸轮13的最高点，作用在每个摩擦元件9上的摩擦元件9和摩擦表面之间的摩擦力减小，因为由每个板弹簧14产生的每个摩擦元件9的偏置力由于其向内朝向摩擦表面10径向运动而减小。这里也一样，每个摩擦元件9在其后侧的倒角16确保适应摩擦表面10的每个凸轮13的下降边缘的梯度，并且因而更好地控制产生在每个摩擦元件9上的摩擦力。
当释放操作元件2时，图3中示出的凸轮盘12由于复位弹簧6作用在操作元件2(图1和图2)上的回复力而逆时针旋转，直到再次到达操作元件2的非操作位置或初始位置。由于产生了在操作元件2上的力行程曲线上产生的期望滞后效应，在凸轮盘12反向行进过程中摩擦元件9和摩擦表面10之间产生的摩擦力导致作用在操作元件2上的比输出更小的可感知合力。
以本文描述的方式产生在操作元件2上的装置1的力行程特性曲线对应于如果操作元件2用来操作液压操作离合器时通过使用者操作操作元件2而作用在操作元件2上的可感知的力曲线的很好的近似。
对应于前面描述的图1的装置1的力行程曲线在图4中绘制。在这种情况下，横坐标对应于以毫米为单位的操作元件2的踏板行程17，并且纵坐标对应于以牛顿为单位的力。
图4中示出的曲线图19对应于摩擦元件9在平坦圆弧形摩擦表面10上的摩擦力轮廓。对于操作元件2的操作的向前行程和倒退行程，这是相等且不变的。
曲线图20描述对于操作元件2的操作的向前行程(操作元件2从非操作位置到操作位置的运动)摩擦元件9沿凸轮13摩擦运动过程中的摩擦力轮廓。如前所描，随着摩擦元件9沿凸轮13的上升边缘运动，摩擦力轮廓首先升高，达到最大力，然后在沿凸轮13的下降边缘运动过程中再次降到其初始值。
曲线图21描述对于操作元件2的操作的返回行程(操作元件2从操作位置到非操作位置的运动)摩擦元件9沿凸轮13摩擦运动的过程中摩擦力轮廓。定性的，曲线图21对应于曲线图20的轮廓，但是由于摩擦元件9和摩擦表面10之间产生摩擦力(滞后)，曲线图21的摩擦力与曲线图20相比减小。
图4中示出的曲线图22表示对于操作元件2的操作的向前行程的由复位弹簧6产生的弹簧力的线性力曲线。曲线图23表示对于操作元件2的操作的返回行程中由复位弹簧6产生的弹簧力的线性力曲线。这里也一样，由于复位弹簧6(例如螺旋形盘簧)的内部摩擦，导致所述力曲线的滞后特性。
曲线图24表示对于操作元件2的操作的向前行程的曲线图19、20和22的单独力轮廓的添加产生的合力轮廓。曲线图25表示对于操作元件2的操作的返回行程的曲线图19、21和23的单独力轮廓的添加(滞后)产生的合力轮廓。
最高可能踏板行程17(如到达停止端上)由曲线图26示出。
从图1和图2可以看出，相应的摩擦表面10和四个摩擦元件9设置在轴螺栓11的两个轴端上，即，在操作元件2的两侧，如先前所述。总之，装置1的示例性实施例因此包括两个摩擦表面10和总共八个摩擦元件9。这确保每个摩擦元件9在摩擦表面10上的接触力，并且因而摩擦元件9的磨损或磨耗将大大降低，从而使得装置1具有更长的使用寿命和更好的耐用性。
摩擦元件9优选地由POM材料(聚甲醛)制成，通过图中示出的装置1的实施例，使用摩擦元件9能够实现大约至少120万的操作循环。
根据本发明的用于以上描述的力模拟的装置以及根据本发明的电操作离合器系统不限于本文公开的实施例，而是还有同样作用的其他实施例。
特别的，例如摩擦表面和摩擦元件的运动的逆转是可想到的，用其代替摩擦表面，至少一个摩擦元件绕操作元件的枢轴旋转，其中在那种情况下，摩擦表面相对于安装件静止。在这种情况下，例如，至少一个摩擦元件将可旋转地固定连接到轴螺栓，以使操作元件的操作可以引起至少一个摩擦元件的旋转。
此外，根据本发明的装置并不限制于用于车辆的离合器系统的电控制的离合器操作元件的使用，而当然普遍地用于车辆操作的控制，例如包括电制动控制器、电加速度控制器或任何其他使用操作元件的电控制器，在其上使用其末级控制元件的操作元件的常见机械连接的触觉反馈通过预定的力冲程特性曲线模拟。
在一个优选形式中，根据本发明的用于车辆的操作元件的力模拟的装置是用来电操作车辆的离合器系统。

Claims (9)

1.一种用于通过预定力行程特性曲线传递触觉反馈对车辆的操作元件(2)进行力模拟的装置，包括：用于将操作元件(2)枢转连接至车辆的安装件(4)，其中，所述操作元件(2)支撑在安装件(4)上以便可沿操作路径在非操作位置和操作位置之间绕枢转轴线(5)枢转，并且复位弹簧(6)的回复力朝向所述操作元件(2)的所述非操作位置作用在所述操作元件(2)上；以及至少一个摩擦元件(9)，当所述操作元件(2)沿所述操作路径枢转时，所述至少一个摩擦元件(9)摩擦弯曲摩擦表面(10)，其中，所述摩擦元件(9)弹簧式加载抵靠所述摩擦表面(10)，
其中，
所述摩擦表面(10)包括至少一个凸轮(13)，其中，在所述操作元件(2)沿所述操作路径操作期间，所述摩擦表面(10)和所述摩擦元件(9)以所述摩擦元件(9)至少朝向或越过所述凸轮(13)沿所述弯曲摩擦表面(10)移动的方式相对于彼此移动，其中，所述至少一个摩擦元件(9)弹簧式安装在所述安装件(4)上以便可相对于所述弯曲摩擦表面(10)径向移动，并且所述摩擦表面(10)连接至将所述操作元件(2)支撑在所述安装件(4)上的轴螺栓(11)，所述轴螺栓(11)可绕所述枢转轴线(5)旋转，并且可旋转地固定连接至所述操作元件(2)，从而使得在所述操作元件(2)沿所述操作路径操作期间所述摩擦表面(10)绕所述枢转轴线(5)旋转。
2.根据权利要求1所述的装置，
其中，相应的所述摩擦表面(10)和所述至少一个摩擦元件(9)设置在所述轴螺栓(11)的每个轴端上。
3.根据权利要求1所述的装置，
其中，所述摩擦表面(10)由凸轮盘(12)的外周表面形成，从而形成圆的至少一个扇区，或者由凸轮环的内周表面形成，从而形成圆的至少一个弧。
4.根据权利要求1所述的装置，
其中，
提供至少两个所述摩擦元件(9)并且所述摩擦表面(10)为完整外周圆柱形壳体表面的形式，至少两个直径方向设置的凸轮(13)设置在所述摩擦表面(10)上，其中，所述摩擦元件(9)也直径方向设置，并且相应的所述摩擦元件(9)以和所述摩擦表面(10)相对彼此移动的方式与凸轮(13)相关联：在所述操作元件(2)沿所述操作路径操作期间，所述摩擦表面(10)和每个摩擦元件(9)以相应的所述摩擦元件(9)至少朝向或越过与所述摩擦元件(9)相关联的所述凸轮(13)沿所述摩擦表面(10)移动的方式相对于彼此移动。
5.根据权利要求1所述的装置，
其中，
所述摩擦元件(9)的面向所述摩擦表面(10)的侧面包括相对于所述摩擦表面(10)凹入的轮廓(15)。
6.根据权利要求5所述的装置，
其中，
在不同情况下，相对于所述摩擦元件(9)朝向所述摩擦表面(10)的运动方向限定的所述摩擦元件(9)的前侧和/或后侧在所述摩擦元件(9)的面向所述摩擦表面(10)的所述侧面上设置有倒角(16)。
7.根据权利要求1所述的装置，
其中，
每个所述摩擦元件(9)被提供有至少一个板弹簧(14)，所述板弹簧(14)相对于所述摩擦表面(10)偏置所述摩擦元件(9)，以使所述摩擦元件(9)径向抵靠所述摩擦表面(10)。
8.根据权利要求1所述的装置，
其中，
所述复位弹簧(6)是线性操作弹簧元件。
9.一种用于具有操作元件(2)的车辆的设置有用于对所述操作元件(2)进行力模拟的装置(1)的电操作离合器系统，其中，所述操作元件(2)的操作位置由传感器单元(7)检测并且电传递至与所述车辆的离合器配合工作的控制单元(8)，
其中，
用于力模拟的所述装置(1)如前述权利要求中任一项中所述地形成。
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