DE102016209829A1

DE102016209829A1 - Device for force simulation on an actuating element of a vehicle and electrically actuated clutch system

Info

Publication number: DE102016209829A1
Application number: DE102016209829.2A
Authority: DE
Inventors: Christina Kallas; Steffen Schoenfuss
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-12-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement (2) eines Fahrzeugs, welche eine haptische Rückmeldung über ein vorgegebenes Kraft-Weg-Verhalten vermittelt, umfassend eine Halterung (4) zur schwenkbaren Befestigung des Betätigungselements (2) am Fahrzeug, das an der Halterung (4) entlang eines Betätigungswegs zwischen einer Nichtbetätigungsstellung und einer Betätigungsstellung um eine Schwenkachse (5) schwenkbar gelagert ist und auf das eine Rückstellkraft einer Rückstellfeder (6) in Richtung seiner Nichtbetätigungsstellung wirkt, und wenigstens ein Reibelement (9), das beim Verschwenken des Betätigungselements (2) entlang des Betätigungswegs gegen eine bogenförmig verlaufende Reibfläche (10) reibt, wobei das Reibelement (9) gegen die Reibfläche (10) federbelastet ist. Die Reibfläche (10) weist wenigstens einen Nocken (13) auf, wobei sich bei Betätigung des Betätigungselements (2) entlang des Betätigungswegs die Reibfläche (10) und das Reibelement (9) derart relativ zueinander bewegen, dass sich das Reibelement (9) entlang der bogenförmig verlaufenden Reibfläche (10) wenigstens auf oder über den Nocken (13) hinweg bewegt. Die Erfindung betrifft ferner ein elektrisch betätigtes Kupplungssystem für Fahrzeuge mit einer derartigen Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement.The invention relates to a device for force simulation on an actuating element (2) of a vehicle, which conveys a haptic feedback via a predetermined force-displacement behavior, comprising a holder (4) for pivotally mounting the actuating element (2) on the vehicle, the Holder (4) along an actuating path between a non-actuation position and an actuating position about a pivot axis (5) is pivotally mounted and acts on the restoring force of a return spring (6) in the direction of its non-actuation position, and at least one friction element (9), during pivoting of the Operating element (2) along the actuation path against an arcuate friction surface (10) rubs, wherein the friction element (9) against the friction surface (10) is spring-loaded. The friction surface (10) has at least one cam (13), wherein the friction surface (10) and the friction element (9) move relative to each other upon actuation of the actuating element (2) along the actuation path such that the friction element (9) runs along the arcuate friction surface (10) moves at least on or over the cam (13). The invention further relates to an electrically actuated clutch system for vehicles with such a device for force simulation on an actuating element.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement eines Fahrzeugs, vorzugsweise einen Pedalkraftsimulator, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein elektrisch betätigtes Kupplungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The present invention relates to a device for force simulation on an actuating element of a vehicle, preferably a pedal force simulator, according to the preamble of claim 1 and an electrically actuated clutch system according to the preamble of claim 10.

Im Triebstrang eines Kraftfahrzeugs, zum Beispiel eines Personenkraftfahrzeugs oder dergleichen, sowie auch bei Motorrädern findet sich eine Reibungskupplung, die sowohl als Anfahrelement als auch als Schaltelement dient. Zur Betätigung der Kupplung durch den Fahrer des Fahrzeugs haben sich in der Vergangenheit hydraulisch betätigte Kupplungen durchgesetzt.In the drive train of a motor vehicle, for example a passenger vehicle or the like, as well as in motorcycles there is a friction clutch, which serves both as a starting element and as a switching element. To actuate the clutch by the driver of the vehicle hydraulically actuated clutches have prevailed in the past.

Bei einem solchen Kupplungsbetätigungssystem ist ein Betätigungselement in der Form beispielsweise des vom Fahrer zu betätigenden Kupplungspedals oder, im Falle eines Motorrads, ein Kupplungshebel vorgesehen, wobei der Fahrer des Fahrzeugs das Kupplungspedal zum Öffnen der Kupplung mit dem Fuß betätigt bzw. beim Motorrad den Kupplungshebel mit der Hand in Richtung Lenkerhandgriff zieht. Hierbei wird ein Hydraulikfluid durch den Kupplungsgeberzylinder verdrängt, wodurch ein Hydraulikdruck erzeugt wird, der wiederum von dem Kupplungsnehmerzylinder verwendet wird, um die Kupplung zu öffnen.In such a clutch actuation system, an actuator in the form of, for example, the driver-operated clutch pedal or, in the case of a motorcycle, a clutch lever is provided, wherein the driver of the vehicle actuates the clutch pedal to open the clutch with the foot or the motorcycle with the clutch lever the hand pulls in the direction of the handlebar handle. Here, a hydraulic fluid is displaced by the clutch master cylinder, whereby a hydraulic pressure is generated, which in turn is used by the clutch slave cylinder to open the clutch.

Aus dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, die Vorgaben eines Fahrzeugführers elektronisch umzusetzen, zum Beispiel so genanntes „brake-by-wire“, „drive-by-wire“ oder „clutch-by-wire“, das heißt die elektronische Umsetzung eines Fahrerbremswunsches, eines vom Fahrer mit einem Gasbetätigungselement vorgegebenen Lastwunsches oder eines Kupplungswunsches, ohne dass eine mechanische Verbindung zwischen einem Bremsbetätigungselement (z. B. Bremspedal), einem Gasbetätigungselement (z. B. Gaspedal) oder einem Kupplungsbetätigungselement (z. B. Kupplungspedal) mit seinem zugehörigen Stellorgan, das heißt einer Fahrzeugbremsanlage, einem Laststeuerorgan eines Fahrzeugantriebsaggregats oder einer Fahrzeugkupplung, besteht. Hierzu wird die Fahrervorgabe lediglich mittels eines Positionssensors am entsprechenden Betätigungselement aufgenommen, anschließend zum Beispiel durch eine elektronische Steuereinrichtung elektronisch weiterverarbeitet und letztlich durch einen geeigneten Aktor, der mit Hilfsenergie gespeist wird, umgesetzt. Da das Betätigungselement hierbei lediglich ein elektrisches Signal liefert, sind am Betätigungselement, zum Beispiel dem Bremspedal, Gaspedal und/oder Kupplungspedal, geeignete Maßnahmen vorzusehen, mit Hilfe derer während einer Betätigung des Betätigungselements ein übliches Betätigungsgefühl für den Fahrer erzeugt wird.From the prior art, it is already known to implement the specifications of a driver electronically, for example, so-called "brake-by-wire", "drive-by-wire" or "clutch-by-wire", that is, the electronic implementation a driver's brake request, a load request or a clutch request specified by the driver with a gas actuation element, without a mechanical connection between a brake actuation element (eg brake pedal), a gas actuation element (eg accelerator pedal) or a clutch actuation element (eg clutch pedal) with its associated actuator, that is, a vehicle brake system, a load control member of a vehicle drive unit or a vehicle clutch consists. For this purpose, the driver specification is received only by means of a position sensor on the corresponding actuator, then further processed, for example by an electronic control device and finally implemented by a suitable actuator, which is powered by auxiliary energy. Since the actuating element only supplies an electrical signal, suitable measures are to be provided on the actuating element, for example the brake pedal, accelerator pedal and / or clutch pedal, with the aid of which a normal operating feeling for the driver is generated during actuation of the actuating element.

So ist beispielsweise aus der US 2007/0234842 A1 ein elektronisch steuerbares Gaspedal eines Fahrzeugs mit Kickdown-Funktion bekannt, das einem Fahrer eine haptische Rückmeldung über ein vorgegebenes Kraft-Weg-Verhalten vermittelt. Hierzu ist das Gaspedal schwenkbar am Fahrzeug gelagert, wobei mit dem Gaspedal ein Reibelement verbunden ist, das beim Verschwenken des Gaspedals gegen eine bogenförmig verlaufende, erste Reibfläche reibt. Ferner ist eine zweite Reibfläche vorgesehen, die sich an die erste Reibfläche über eine Reibflächenstufe anschließt, deren Überwindung durch das Reibelement einen höheren Kraftaufwand am Gaspedal erfordert, wodurch dem Fahrer eine haptische Rückmeldung bei der Aktivierung der Kickdown-Funktion gegeben wird.For example, from the US 2007/0234842 A1 an electronically controllable accelerator pedal of a vehicle with kickdown function known, which gives a driver a haptic feedback via a predetermined force-displacement behavior. For this purpose, the accelerator pedal is pivotally mounted on the vehicle, wherein with the accelerator pedal, a friction element is connected, which rubs when pivoting the accelerator pedal against an arcuate, first friction surface. Further, a second friction surface is provided, which connects to the first friction surface via a Reibflächenstufe whose overcoming by the friction requires a higher force on the accelerator pedal, whereby the driver is given a haptic feedback in the activation of the kickdown function.

In der DE 101 05 265 A1 wird eine Rückstellvorrichtung für Pedale eines Kraftfahrzeugs beschrieben, bei welcher das Pedal über ein Federelement schwenkbar an einer Fahrzeugkarosserie festgelegt ist. Mit dem Pedal ist ferner ein Reibelement verbunden, das bei Betätigung des Pedals entlang einer an der Karosserie bereitgestellten Reibfläche reibt.In the DE 101 05 265 A1 a restoring device for pedals of a motor vehicle is described in which the pedal is fixed via a spring element pivotally mounted on a vehicle body. A friction element is also connected to the pedal, which rubs along a friction surface provided on the body when the pedal is actuated.

Aus der DE 10 2012 217 541 A1 ist eine Kupplungspedaleinrichtung mit einem drehbar gelagerten Kupplungspedal und Mitteln zur Erzeugung eines vorbestimmten Verlaufs der Pedalkraft über dem Pedalweg bekannt. Der Verlauf der Pedalkraft über dem Pedalweg weist nach einem Abschnitt mit positiver Steigung auch einen Abschnitt mit negativer Steigung auf. Die Mittel zur Erzeugung des vorbestimmten Kraft-Weg-Verlaufs sehen vor, dass der Pedalarm auf einen von einer Gegenkraft beaufschlagten, drehbar gelagerten Hebelarm wirkt und bei Betätigung des Kupplungspedals auf einer Kontur des Hebelarms bewegt wird.From the DE 10 2012 217 541 A1 is a clutch pedal device with a rotatably mounted clutch pedal and means for generating a predetermined course of the pedal force on the pedal travel known. The progression of the pedal force over the pedal travel also includes a section of negative slope after a positive slope section. The means for generating the predetermined force-displacement curve provide that the pedal arm acts on an acted upon by a counter force, rotatably mounted lever arm and is moved on actuation of the clutch pedal on a contour of the lever arm.

Die DE 10 2011 075 603 A1 beschreibt eine Fahrpedaleinheit für Kraftfahrzeuge, wobei eine durch eine entsprechende Betätigungskraft herbeigeführte Lageänderung der Pedalplatte gegenüber seiner Ausgangslage entgegen einer Rückstellkraft einer Rückstellfeder zu einer Erhöhung der Antriebskraft eines Motors führt und bei nachlassender Betätigungskraft die Rückstellkraft der Rückstellfeder die Pedalplatte in Richtung seiner Ausgangslage zurückbefördert. Es sind ferner Mittel vorgesehen, die eine Hysterese der Pedalkennlinie erzeugen, wobei die Mittel als Reibelement und mit dem Reibelement zusammenwirkende Reibfläche ausgebildet sind. Das Reibelement ist gegen die Reibfläche federbelastet. Die Reibfläche ist mit der Pedalplatte verbunden und wird bei Betätigung der Pedalplatte relativ gegenüber dem Reibelement gedreht.The DE 10 2011 075 603 A1 describes an accelerator pedal unit for motor vehicles, wherein a brought about by a corresponding actuation force change in position of the pedal plate against its initial position against a restoring force of a return spring to increase the driving force of a motor and with decreasing actuating force, the restoring force of the return spring, the pedal plate in the direction of its initial position. There are further provided means which generate a hysteresis of the pedal characteristic, wherein the means are designed as a friction element and cooperating with the friction friction surface. The friction element is spring-loaded against the friction surface. The friction surface is connected to the pedal plate and is rotated relative to the friction element upon actuation of the pedal plate.

Die WO 2015/165451 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement eines Fahrzeugs mit einer Kolben-Zylinder-Einheit. Ein Arbeitskolben ist über eine Kolbenstange mit dem Betätigungselement verbunden, welches den Kolben innerhalb des Zylinders axial bewegt. In den Zylinder ragt senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens ein Widerstandselement hinein, an welchem der Kolben in Abhängigkeit der Stellung des Betätigungselements reibend entlang bewegt wird. The WO 2015/165451 A1 discloses a device for force simulation on an actuator of a vehicle with a piston-cylinder unit. A working piston is connected via a piston rod to the actuating element, which moves the piston axially within the cylinder. A resistance element projects perpendicularly to the direction of movement of the piston into which the piston is moved in a frictional manner as a function of the position of the actuating element.

Aus der EP 2 896 539 A2 ist ein System zur Pedalkraftsimulation für ein Kupplungsbetätigungssystem bekannt, bei dem das Pedal mit einer Pedalkraft betätigbar ist und mit einem, in einem Gehäuse entgegen einer Rückstellkraft einer Rückstellfeder axial verschiebbaren Kolben wirkverbunden ist. Die Stellung des Pedals wird über einen Sensor erfasst und an die die Kupplung betätigende Aktorik weitergeleitet. Der Kolben ist mit wenigstens einem weiteren federnden Element wirkverbunden, welches mit ansteigendem und abfallendem Kraftverlauf eine Hysterese bereitstellt.From the EP 2 896 539 A2 a system for pedal force simulation for a clutch actuation system is known in which the pedal is actuated with a pedal force and is operatively connected to a, in a housing against a restoring force of a return spring axially displaceable piston. The position of the pedal is detected by a sensor and forwarded to the actuator actuating the clutch. The piston is operatively connected to at least one further resilient element, which provides a hysteresis with increasing and decreasing force curve.

Des Weiteren beschreibt die DE 11 2012 001 380 T5 eine elektronische Kupplungsanordnung, die ein realistisches Pedalgefühl zur Verfügung stellt, wobei der Widerstand am Kupplungspedal bis zum Lösepunkt der Kupplung steigt und der Widerstand am Kupplungspedal nach dem Lösepunkt der Kupplung abnimmt. Hierzu ist eine sowohl drehbare als auch komprimierbare Spannvorrichtung zwischen einem Kupplungspedalarm und einer Pedalarmhalterung vorgesehen.Furthermore, the describes DE 11 2012 001 380 T5 an electronic clutch assembly that provides a realistic pedal feel, with the resistance on the clutch pedal rising to the release point of the clutch and the resistance on the clutch pedal decreasing after the release point of the clutch. For this purpose, a both rotatable and compressible tensioning device is provided between a clutch pedal arm and a Pedalarmhalterung.

Aus der DE 10 2007 018 962 A1 ist ferner ein stehendes Kupplungspedal für ein Kraftfahrzeug bekannt, das einen Positionssensor umfasst, aufgrund von dessen Signalen eine im Fahrzeugantriebsstrang vorgesehene Kupplung elektronisch angesteuert und mittels eines mit Hilfsenergie gespeisten Aktors entsprechend betätigt wird. Es sind am Kupplungspedal angreifende Federelemente vorgesehen zur Erzeugung einer Pedalkraftkennlinie, die die für den Fahrer spürbare Pedalkraft über den Pedalweg wiedergibt, so dass die Pedalkraftkennlinie ausgehend von der Neutralstellung des Kupplungspedals einen zunächst stetig ansteigenden Verlauf der Betätigungskraft bis zu einem Kraftmaximum zeigt und anschließend hieran in einen degressiven Verlauf übergeht, wobei zur Erzeugung dieser Pedalkraftkennlinie neben einer das Kupplungspedal in seine Neutralstellung bewegenden Druckfeder eine Übertotpunktfeder vorgesehen ist. Ferner ist ein geschwindigkeitsabhängiger Dämpfer zwischen dem Kupplungspedal und dem Pedalblock angebracht.From the DE 10 2007 018 962 A1 Furthermore, a stationary clutch pedal for a motor vehicle is known, which comprises a position sensor, on the basis of whose signals a clutch provided in the vehicle drive train is electronically controlled and actuated accordingly by means of an auxiliary energy-supplied actuator. There are provided on the clutch pedal engaging spring elements for generating a pedal force characteristic that reproduces the noticeable pedal force for the driver via the pedal travel, so that the pedal force characteristic starting from the neutral position of the clutch pedal shows a first steadily increasing course of the actuating force to a maximum force and then thereto in a degressive course passes, wherein an over-center spring is provided for generating this pedal force characteristic in addition to a pressure pedal moving the clutch pedal in its neutral position. Further, a speed-dependent damper is mounted between the clutch pedal and the pedal block.

Eine nachträglich an einer Pedaleinrichtung anbringbare Dämpfereinheit zur Vermittlung eines natürlicheren Pedalbetätigungsgefühls ist in der US 2014/0217658 A1 offenbart. Die Dämpfereinheit wird unterhalb des Pedalarms angebracht und durch die Betätigung des Pedalarms in Rotation versetzt, wodurch wiederum ein auf den Pedalarm rückwirkendes Drehmoment erzeugt wird. A later attachable to a pedal device damper unit to impart a more natural pedaling feeling is in the US 2014/0217658 A1 disclosed. The damper unit is mounted below the pedal arm and rotated by the operation of the pedal arm, which in turn generates a torque acting on the pedal arm.

Die EP 1 645 769 A2 beschreibt eine Vorrichtung zur Betätigung einer Kupplung über einen Betätigungshebel wobei der Betätigungshebel auf einen Kupplungsgeberzylinder wirkt, über den die zum Ausrücken der Kupplung auf einen Kupplungsnehmerzylinder wirkende Ausrückkraft ansteuerbar ist. Zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsgeberzylinder ist ein Getriebe zur Erzeugung eines über den Betätigungsweg des Betätigungshebels veränderbaren Übersetzungsverhältnisses der Kraftübertragungsstrecke angeordnet.The EP 1 645 769 A2 describes a device for actuating a clutch via an actuating lever wherein the actuating lever acts on a clutch master cylinder, via which the force acting on a clutch slave cylinder to disengage the clutch can be controlled. Between the actuating lever and the clutch master cylinder, a transmission for generating a variable over the actuating travel of the actuating lever transmission ratio of the power transmission path is arranged.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement eines Fahrzeugs bereitzustellen, die einem das Betätigungselement betätigenden Benutzer, zum Beispiel einem Fahrzeugführer, das gleiche Gefühl vermittelt, wie wenn das Betätigungselement zur Betätigung einer mit diesem mechanisch verbundenen, beispielsweise hydraulischen Anlage verwendet werden würde. Darüber hinaus soll die Vorrichtung einfach herstellbar sein und kompakt bauen. Ferner soll ein elektrisch betätigtes Kupplungssystem eines Fahrzeugs mit denselben vorteilhaften Eigenschaften aufgezeigt werden.Against this background, the present invention has for its object to provide a device for force simulation on an actuating element of a vehicle, which gives the actuation actuating user, for example a driver, the same feeling as when the actuating element for actuating a mechanically connected thereto For example, hydraulic plant would be used. In addition, the device should be easy to manufacture and compact build. Furthermore, an electrically operated clutch system of a vehicle with the same advantageous properties to be shown.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Kraftsimulation mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein elektrisch betätigtes Kupplungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die jeweiligen Unteransprüche.This object is achieved by a device for force simulation with the features of claim 1 and by an electrically actuated clutch system with the features of claim 10. Further particularly advantageous embodiments of the invention disclose the respective subclaims.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich. It should be noted that the features listed individually in the following description can be combined with one another in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Erfindungsgemäß umfasst eine Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement eines Fahrzeugs, welche eine haptische Rückmeldung über ein vorgegebenes Kraft-Weg-Verhalten vermittelt, eine Halterung zur schwenkbaren Befestigung des Betätigungselements am Fahrzeug. Das Betätigungselement, beispielsweise ein Betätigungshebel oder ein Pedal, ist an der Halterung entlang eines Betätigungswegs zwischen einer Nichtbetätigungsstellung und einer Betätigungsstellung um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert. Auf das Betätigungselement wirkt ferner eine Rückstellkraft einer Rückstellfeder in Richtung seiner Nichtbetätigungsstellung. Des Weiteren ist wenigstens ein Reibelement vorgesehen, das beim Verschwenken des Betätigungselements entlang des Betätigungswegs gegen eine bogenförmig verlaufende Reibfläche reibt. Das Reibelement ist darüber hinaus gegen die Reibfläche federbelastet. Gemäß der Erfindung weist die Reibfläche wenigstens einen Nocken auf, wobei sich bei Betätigung des Betätigungselements entlang des Betätigungswegs die Reibfläche und das Reibelement derart relativ zueinander bewegen, dass sich das Reibelement entlang der bogenförmig verlaufenden Reibfläche wenigstens auf oder über den Nocken hinweg bewegt.According to the invention, a device for force simulation on an actuating element of a vehicle, which conveys a haptic feedback via a predetermined force-displacement behavior, comprises a holder for the pivotable attachment of the actuating element to the vehicle. The actuator, such as an operating lever or a pedal, is mounted on the support along an actuation path between a non-actuation position and an actuation position Swiveling axis pivotally mounted. On the actuating element also acts a restoring force of a return spring in the direction of its non-actuating position. Furthermore, at least one friction element is provided, which rubs against an arcuate friction surface along the actuating path during pivoting of the actuating element. The friction element is also spring-loaded against the friction surface. According to the invention, the friction surface comprises at least one cam, wherein upon actuation of the actuating element along the actuation path the friction surface and the friction element move relative to each other such that the friction element moves along the arcuate friction surface at least on or over the cam.

Als Nocken ist hierbei insbesondere ein im Wesentlichen gerundeter Vorsprung auf der ansonsten flach und bogenförmig verlaufenden Reibfläche zu verstehen. Insbesondere weist ein solcher Nocken in Bezug auf die Reibfläche vorzugsweise eine ansteigende Flanke, ein Maximum und eine abfallende Flanke auf, so dass sich durch den Nocken eine Erhöhung der bzw. auf der Reibfläche ergibt.In this case, a cam is understood in particular to be a substantially rounded projection on the otherwise flat and arcuate friction surface. In particular, such a cam preferably has a rising flank, a maximum and a falling flank with respect to the friction surface, so that the cam results in an increase in or on the friction surface.

Da während der Betätigung des Betätigungselements entlang des Betätigungswegs zwischen der Nichtbetätigungsstellung und der Betätigungsstellung das Reibelement an der Reibfläche entlangreibt, gegen diese federbelastet ist und sich wenigstens auf den Nocken, vorzugsweise darüber hinweg, bewegt, ergibt sich ein von dem Betätigungswinkel des Betätigungselements abhängiger Reibungskraftverlauf. In Kombination mit der mit dem Betätigungswinkel des Betätigungselements sich linear verändernden Rückstellkraft der Rückstellfeder ergibt sich an dem Betätigungselement insgesamt eine Reaktionskraft, die im Wesentlichen der Reaktionskraft entspricht, die ein Bediener des Betätigungselements empfinden würde, wenn dieses mit einer herkömmlichen, zum Beispiel hydraulischen Anlage zu deren Betätigung mechanisch gekoppelt wäre.Since, during the actuation of the actuating element along the actuation path between the non-actuation position and the actuation position, the friction element rubs against the friction surface, is spring-loaded against the latter and moves at least over the cam, preferably beyond, there results a frictional force profile dependent on the actuation angle of the actuation element. In combination with the restoring force of the return spring, which changes linearly with the actuation angle of the actuation element, the actuation element as a whole has a reaction force which substantially corresponds to the reaction force that an operator of the actuation element would feel when using a conventional, for example, hydraulic system the operation would be mechanically coupled.

Da die Reibfläche gemäß der Erfindung zudem bogenförmig gekrümmt verläuft, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung kompakter bauen, als es bei einer linear verlaufenden Reibfläche der Fall sein würde. Insbesondere kann in dem erfindungsgemäßen Fall somit entweder das wenigstens eine Reibelement infolge der Betätigung des Betätigungselements entlang der gekrümmten Reibfläche auf einer Kreisbahn bewegt werden, wobei die Reibfläche bezüglich der Halterung ruht, oder die gekrümmte Reibfläche kann am Reibelement vorbeigedreht werden, wobei in diesem Fall das Reibelement in Bewegungsrichtung der Reibfläche an der Halterung ruhen könnte.Since the friction surface according to the invention also extends arcuately curved, the device according to the invention can build more compact than would be the case with a linearly extending friction surface. In particular, in the case according to the invention, either the at least one friction element can thus be moved along the curved friction surface in a circular path with the friction surface resting relative to the holder, or the curved friction surface can be rotated past the friction element, in which case Friction element in the direction of movement of the friction surface could rest on the bracket.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Reibelement an der Halterung in Bezug auf die bogenförmige Reibfläche federnd radialbeweglich befestigt und die Reibfläche ist mit einem das Betätigungselement an der Halterung lagernden, um die Schwenkachse drehbaren, mit dem Betätigungselement drehfest verbundenen Achsbolzen verbunden. Dementsprechend dreht sich die Reibfläche bei Betätigung des Betätigungselements entlang des Betätigungswegs um die Schwenkachse. Dies stellt eine kompakt bauende und einfach herzustellende Vorrichtung bereit, da das wenigstens eine Reibelement lediglich radial zur gekrümmten Reibfläche beweglich und durch ein Federelement gegen die Reibfläche vorgespannt an der Halterung gelagert sein muss, während die Reibfläche infolge der Betätigung des Betätigungselements um die Schwenkachse am Reibelement vorbei gedreht wird.According to an advantageous embodiment of the invention, the at least one friction element on the holder with respect to the arcuate friction surface is resiliently mounted radially movable and the friction surface is connected to the actuating element on the holder superimposed, rotatable about the pivot axis, rotatably connected to the actuator axle. Accordingly, the friction surface rotates upon actuation of the actuating element along the actuation path about the pivot axis. This provides a compactly constructed and easy to manufacture device, since the at least one friction element must be supported only radially to the curved friction surface and biased by a spring element against the friction surface on the holder while the friction surface due to the actuation of the actuating element about the pivot axis on the friction element is turned over.

Eine noch weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass an jedem axialen Ende des Achsbolzens jeweils eine Reibfläche und wenigstens ein Reibelement angeordnet sind. Hierdurch lässt sich auf einfache und kompakte Weise die während der Betätigung des Betätigungselements an diesem wirkende Reibkraft verdoppeln bzw. die Anpresskraft bei gleicher Gesamtreibkraft zwischen jedem federbelasteten Reibelement und der jeweiligen Reibfläche verringern, um so eine Abnutzung der Reibelemente möglichst gering zu halten und somit die Lebensdauer und Haltbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erhöhen.A still further advantageous embodiment of the invention provides that each have a friction surface and at least one friction element are arranged at each axial end of the axle. This makes it possible to double in a simple and compact manner during operation of the actuator acting on this frictional force or reduce the contact force at the same Gesamtreibkraft between each spring-loaded friction and the respective friction surface, so as to minimize wear of the friction and thus the life and increase durability of the device according to the invention.

Wie bereits vorstehend erläutert wurde, ist die Reibfläche gemäß der vorliegenden Erfindung bogenförmig gekrümmt. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Reibfläche entsprechend eines Kreisbogens gekrümmt sein. Sie kann jedoch beispielsweise auch elliptisch, parabolisch, hyperbolisch und dergleichen gekrümmt sein.As already explained above, the friction surface according to the present invention is arcuately curved. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the friction surface may be curved in accordance with a circular arc. However, for example, it may also be elliptical, parabolic, hyperbolic and the like curved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Reibfläche von einer Außenumfangsfläche einer wenigstens einen Kreissektor bildenden Nockenscheibe oder von einer Innenumfangsfläche eines wenigstens einen Kreisbogen bildenden Nockenrings gebildet. Im ersten Fall ist das wenigstens eine Reibelement radial von außen gegen die Außenumfangsfläche der Nockenscheibe federnd vorgespannt. Im zweiten Fall ist das wenigstens eine Reibelement radial von innen gegen die Innenumfangsfläche des Nockenrings federnd vorgespannt. In beiden Fällen können sowohl die Nockenscheibe bzw. der Nockenring drehbar an der Halterung des Betätigungselements gelagert sein und infolge der Betätigung des Betätigungselements in Drehung versetzt werden, so dass sie sich an dem entsprechenden, wenigstens einen Reibelement vorbeidrehen, oder das jeweilige, wenigstens eine Reibelement kann um die Nockenscheibe bzw. innerhalb des Nockenrings an der Halterung des Betätigungselements drehbar gelagert sein und sich infolge der Betätigung des Betätigungselements an der durch die Nockenscheibe bzw. den Nockenring bereitgestellten Reibfläche entlangbewegen.According to an advantageous embodiment of the invention, the friction surface is formed by an outer peripheral surface of a cam disk forming at least one circular sector or by an inner peripheral surface of a cam ring forming at least one circular arc. In the first case, the at least one friction element is resiliently biased radially from the outside against the outer peripheral surface of the cam disk. In the second case, the at least one friction element is resiliently biased radially from the inside against the inner peripheral surface of the cam ring. In both cases, both the cam and the cam ring can be rotatably mounted on the holder of the actuating element and rotated as a result of the actuation of the actuating element, so that they rotate past the corresponding, at least one friction element, or the respective, at least one Friction member may be rotatably mounted around the cam or within the cam ring on the holder of the actuating element and move along as a result of the actuation of the actuating element on the provided by the cam or the cam ring friction surface.

Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei Reibelemente vorgesehen und die Reibfläche ist als vollständig umlaufende Zylindermantelfläche ausgebildet, auf der wenigstens zwei diametral angeordnete Nocken angeordnet sind. Hierbei sind die Reibelemente ebenfalls derart diametral angeordnet und jeweils derart einem Nocken zugeordnet, dass sich bei Betätigung des Betätigungselements entlang des Betätigungswegs die Reibfläche und jedes Reibelement derart relativ zueinander bewegen, dass sich jeweils ein Reibelement entlang der Reibfläche wenigstens auf oder über seinen zugeordneten Nocken hinweg bewegt. Hierdurch lässt sich auf einfache und kompakte Weise die während der Betätigung des Betätigungselements an diesem wirkende Reibkraft erhöhen oder die Anpresskraft bei gleicher Gesamtreibkraft zwischen jedem federbelasteten Reibelement und der Reibfläche verringern, um so eine Abnutzung der Reibelemente möglichst gering zu halten und somit die Lebensdauer und Haltbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erhöhen.According to yet another advantageous embodiment of the invention, at least two friction elements are provided and the friction surface is formed as a completely circumferential cylinder jacket surface on which at least two diametrically arranged cams are arranged. Here, the friction elements are also arranged so diametrically and each associated with a cam that move upon actuation of the actuating element along the actuation path, the friction surface and each friction such relative to each other, that in each case a friction along the friction surface at least on or over its associated cam emotional. As a result, it is possible in a simple and compact manner to increase the frictional force acting on the actuation element during this operation, or to reduce the contact force with the same total frictional force between each spring-loaded frictional element and the frictional surface so as to minimize wear of the frictional elements and thus the service life and durability to increase the device according to the invention.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die der Reibfläche zugewandte Seite des Reibelements eine bezüglich der Reibfläche konkave Kontur aufweist. Auf diese Weise lässt sich die der Reibfläche zugewandte Seite des wenigstens einen Reibelements im Wesentlichen an die Form des Nockens der Reibfläche anpassen, so dass sich ein besser steuerbarer Kraftverlauf der Reibung zwischen dem Reibelement und der Reibfläche ergibt, wenn sich das Reibelement auf den Nocken bzw. darüber hinweg bewegt.A further advantageous embodiment of the invention provides that the side of the friction element facing the friction surface has a contour that is concave with respect to the friction surface. In this way, the side of the at least one friction element facing the friction surface can be substantially adapted to the shape of the cam of the friction surface, so that a more controllable force curve of the friction between the friction element and the friction surface results, if the friction element acts on the cam or moved over it.

Ebenso lässt sich während der Betätigung des Betätigungselements der Kraftverlauf der Reibung zwischen dem wenigstens einen Reibelement und der Reibfläche insbesondere im Verlauf der Bewegung des Reibelements auf bzw. über den Nocken der Reibfläche hinweg verbessern, indem gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die bezüglich der Bewegungsrichtung des Reibelements zur Reibfläche definierte Vorderseite und/oder Rückseite des Reibelements an der der Reibfläche zugewandten Seite des Reibelements mit jeweils einer Fase versehen wird. Die Fase bzw. Anschrägung des Reibelements an seiner Vorder- und/oder Rückseite erlaubt eine Anpassung an die Steigung der ansteigenden bzw. abfallenden Flanke des Nockens der Reibfläche und damit eine bessere Steuerung der an dem Reibelement erzeugten Reibkraft.Likewise, during the actuation of the actuating element, the force profile of the friction between the at least one friction element and the friction surface can be improved in particular in the course of the movement of the friction element on or over the cam of the friction surface, in accordance with a still further advantageous embodiment with respect to the direction of movement of the friction element Reibelements to the friction surface defined front and / or back of the friction element is provided on the friction surface facing side of the friction element, each with a chamfer. The bevel or chamfer of the friction element on its front and / or rear side allows adaptation to the slope of the rising or falling edge of the cam of the friction surface and thus better control of the frictional force generated on the friction element.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist je Reibelement wenigstens eine Tellerfeder vorgesehen, die das Reibelement bezogen auf die Reibfläche radial gegen diese vorspannt.According to a further advantageous embodiment of the invention, at least one plate spring is provided per friction element, which biases the friction element radially relative to the friction surface.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Rückstellfeder ein linear betätigbares Federelement sein, beispielsweise eine Schraubenfeder. Diese kann beispielsweise im Falle eines Kupplungspedals als Betätigungselement an der Stelle des Kupplungsgeberzylinders einer herkömmlichen, hydraulischen Kupplungsbetätigungseinrichtung angeordnet sein, so dass sich insgesamt ein kompakter Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt.According to a further advantageous embodiment of the invention, the return spring may be a linearly actuated spring element, for example a helical spring. This can be arranged for example in the case of a clutch pedal as an actuating element at the location of the clutch master cylinder of a conventional hydraulic clutch actuator, so that overall results in a compact design of the device according to the invention.

Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kraftsimulation an dem Betätigungselement ein Pedalkraftsimulator eines Kraftfahrzeugs.The device according to the invention for force simulation on the actuating element is preferably a pedal force simulator of a motor vehicle.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektrisch betätigtes Kupplungssystem für Fahrzeuge bereitgestellt, das ein Betätigungselement, zum Beispiel ein Kupplungspedal oder ein Kupplungshebel, aufweist, das mit einer Vorrichtung zur Kraftsimulation an dem Betätigungselement versehen ist. Hierbei wird die Betätigungsstellung des Betätigungselements von einer Sensoreinheit erfasst und elektrisch an eine Steuereinheit weitergegeben, die mit einer Kupplung des Fahrzeugs in Wirkverbindung steht, um diese mittels einer geeigneten Aktorik zu betätigen. Die Vorrichtung zur Kraftsimulation ist hierbei nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet. Weitere Ausgestaltungen des elektrisch betätigten Kupplungssystems, deren Wirkungen und Vorteile ergeben sich unmittelbar aus der obigen Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kraftsimulation an dem Betätigungselement, die sinngemäß auch auf das erfindungsgemäße, elektrisch betätigte Kupplungssystem angewendet werden können.In accordance with another aspect of the invention, there is provided an electrically actuated clutch system for vehicles that includes an actuator, such as a clutch pedal or a clutch lever, provided with a force simulation device on the actuator. Here, the operating position of the actuating element is detected by a sensor unit and electrically transmitted to a control unit, which is in operative connection with a clutch of the vehicle in order to actuate it by means of a suitable actuator. The device for force simulation is designed according to one of the previously described embodiments. Further embodiments of the electrically actuated clutch system, their effects and advantages are directly apparent from the above description of the device according to the invention for force simulation on the actuating element, which can be applied mutatis mutandis to the invention, electrically actuated clutch system.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert wird. In diesen Zeichnungen zeigen schematisch:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a non-limiting embodiment of the invention, which will be explained in more detail below with reference to the drawings. In these drawings show schematically:

1 eine perspektivische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung von rechts, 1 3 a perspective side view of a device for force simulation on an actuating element of a vehicle according to an embodiment of the invention from the right,

2 eine perspektivische Seitenansicht der Vorrichtung aus 1 von links, 2 a perspective side view of the device 1 from the left,

3 eine vergrößerte, seitliche Ausschnittansicht der Vorrichtung aus 1 im Bereich der Schwenkachse, und 3 an enlarged, side cutaway view of the device 1 in the area of the pivot axis, and

4 Kraft-Weg-Kurven zur Erläuterung der Funktionsweise der Vorrichtung aus 1. 4 Force-displacement curves to explain the operation of the device 1 ,

In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, equivalent parts are always provided with the same reference numerals with respect to their function, so that these are usually described only once.

1 stellt eine perspektivische Seitenansicht einer Vorrichtung 1 zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement 2 eines Fahrzeugs (nicht dargestellt) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung von rechts dar und 2 eine perspektivische Seitenansicht der Vorrichtung 1 von links. Wie 1 zu entnehmen ist, ist das Betätigungselement 2 des dargestellten Ausführungsbeispiels ein Pedalarm 2, der an einem freien Ende eine Pedalplatte 3 zur Betätigung des Pedalarms 2 durch einen Fahrer des Fahrzeugs mit seinem Fuß (nicht dargestellt) aufweist. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 handelt es sich bei dem Betätigungselement 2 insbesondere um ein Kupplungspedal zur elektrischen Betätigung eines Kupplungssystems des Fahrzeugs. 1 represents a perspective side view of a device 1 for force simulation on an actuator 2 a vehicle (not shown) according to an embodiment of the invention from the right and 2 a perspective side view of the device 1 from the left. As 1 it can be seen, is the actuator 2 the illustrated embodiment, a pedal arm 2 , which at a free end a pedal plate 3 for actuating the pedal arm 2 by a driver of the vehicle with his foot (not shown). At the in 1 illustrated embodiment of the device according to the invention 1 it is the actuating element 2 in particular, a clutch pedal for electrically actuating a clutch system of the vehicle.

An seinem dem freien Ende entgegengesetzten Ende des Pedalarms 2 ist das Betätigungselement 2 schwenkbar mit einer Halterung 4 verbunden. Die Halterung 4 dient der Befestigung des Betätigungselements 2 am Fahrzeug, indem diese ihrerseits beispielsweise an einem Karosserieteil des Fahrzeugs festgelegt werden kann.At its end opposite the free end of the pedal arm 2 is the actuator 2 swiveling with a bracket 4 connected. The holder 4 serves to attach the actuator 2 on the vehicle, for example, by being able to fix it to, for example, a body part of the vehicle.

Das Betätigungselement 2 bzw. der Pedalarm 2 ist an der Halterung 4 entlang eines Betätigungswegs zwischen einer Nichtbetätigungsstellung, in welcher das Betätigungselement 2 nicht betätigt ist und sich in seiner Neutralstellung befindet, und einer Betätigungsstellung, in welcher das Betätigungselement 2 niedergedrückt ist, um eine Schwenkachse 5 schwenkbar gelagert.The actuator 2 or the pedal arm 2 is on the bracket 4 along an actuation path between a non-actuation position, in which the actuation element 2 is not actuated and is in its neutral position, and an actuating position in which the actuating element 2 is depressed to a pivot axis 5 pivoted.

Ferner wirkt auf das Betätigungselement 2 eine Rückstellkraft einer Rückstellfeder 6 in Richtung seiner Nichtbetätigungsstellung. Vorteilhafterweise ist die Rückstellfeder 6 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 eine linear betätigbare Rückstellfeder 6, wie beispielsweise eine sich axial im Wesentlichen geradlinig erstreckende Druckfeder (z. B. Schraubenfeder). Diese ist bei der in 1 gezeigten Vorrichtung 1 an derselben Stelle angeordnet, an der bei einem herkömmlichen, hydraulischen Kupplungssystem der Kupplungsgeberzylinder angeordnet wäre. Somit kann der bei einem elektrisch betätigten Kupplungssystem nicht mehr benötigte Bauraum für den Kupplungsgeberzylinder in vorteilhafter Weise zur Anordnung der Rückstellfeder 6 genutzt werden, was einen kompakten Aufbau der Vorrichtung 1 ermöglicht.Furthermore acts on the actuator 2 a restoring force of a return spring 6 towards his inactive position. Advantageously, the return spring 6 in the illustrated embodiment of the device according to the invention 1 a linearly actuable return spring 6 such as, for example, a compression spring extending axially substantially in a straight line (eg helical spring). This is at the in 1 shown device 1 arranged at the same location at which would be arranged in a conventional hydraulic clutch system, the clutch master cylinder. Thus, in an electrically actuated clutch system no longer required space for the clutch master cylinder in an advantageous manner to the arrangement of the return spring 6 be used, resulting in a compact design of the device 1 allows.

Wie bereits weiter oben erwähnt, handelt es sich bei dem Betätigungselement 2 des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 um ein Kupplungspedal zur elektrischen Betätigung eines Kupplungssystems des Fahrzeugs. Hierzu wird die Betätigungsstellung des Betätigungselements 2 von einer Sensoreinheit 7 erfasst und elektrisch an eine Steuereinheit 8 weitergegeben, die mit einer Kupplung des Fahrzeugs (nicht dargestellt) in Wirkverbindung steht, um diese mittels einer geeigneten Aktorik (ebenfalls nicht dargestellt) entsprechend der Betätigungsstellung des Betätigungselements 2 zu betätigen.As already mentioned above, it is in the actuator 2 of in 1 illustrated embodiment of the device 1 a clutch pedal for electrically actuating a clutch system of the vehicle. For this purpose, the operating position of the actuating element 2 from a sensor unit 7 detected and electrically to a control unit 8th passed, which is in operative connection with a clutch of the vehicle (not shown), these by means of a suitable actuator (also not shown) corresponding to the operating position of the actuating element 2 to press.

Wie den 1 und 2 zu entnehmen ist, sind sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite der Schwenklagerung des Betätigungselements 2 an der Halterung 4 jeweils vier Reibelemente 9 konzentrisch und umfänglich gleichverteilt, das heißt diametral, um die Schwenkachse 5 angeordnet. Die Reibelemente 9 sind gegen eine bogenförmig verlaufende Reibfläche 10 federbelastet. Beim Verschwenken des Betätigungselements 2 um die Schwenkachse 5 reiben die Reibelemente 9 an der Reibfläche 10 infolge einer Relativbewegung zwischen den Reibelementen 9 und der Reibfläche 10.Like that 1 and 2 can be seen, are on both the right and on the left side of the pivot bearing of the actuator 2 on the bracket 4 four friction elements each 9 concentric and circumferentially equally distributed, that is diametrically, about the pivot axis 5 arranged. The friction elements 9 are against an arcuate friction surface 10 spring-loaded. When pivoting the actuating element 2 around the pivot axis 5 rub the friction elements 9 on the friction surface 10 due to a relative movement between the friction elements 9 and the friction surface 10 ,

Detaillierter ist die Anordnung und Ausgestaltung der Reibelemente 9 und der Reibfläche 10 in der in 3 dargestellten seitlichen Ausschnittansicht im Bereich der Schwenkachse 5 dargestellt. 3 ist zu entnehmen, dass konzentrisch zur Schwenkachse 5 ein um die Schwenkachse 5 drehbarer Achsbolzen 11 an der Halterung 4 gelagert ist. An dem Achsbolzen 11 ist das Betätigungselement 2 drehfest angebunden, so dass sich der Achsbolzen 11 bei Betätigung des Betätigungselements 2 in der Halterung 4 um die Schwenkachse 5 dreht. Des Weiteren ist die Reibfläche 10 drehfest mit dem Achsbolzen 11 verbunden, so dass sich die Reibfläche 10 bei Betätigung des Betätigungselements 2 mit dem Achsbolzen 11 ebenfalls um die Schwenkachse 5 dreht.More detailed is the arrangement and design of the friction elements 9 and the friction surface 10 in the in 3 shown lateral cutout view in the region of the pivot axis 5 shown. 3 it can be seen that concentric to the pivot axis 5 one around the pivot axis 5 rotatable axle bolt 11 on the bracket 4 is stored. At the axle bolt 11 is the actuator 2 rotatably connected, so that the axle bolt 11 upon actuation of the actuator 2 in the holder 4 around the pivot axis 5 rotates. Furthermore, the friction surface 10 non-rotatably with the axle bolt 11 connected so that the friction surface 10 upon actuation of the actuator 2 with the axle bolt 11 also around the swivel axis 5 rotates.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist weiter zu erkennen, dass die Reibfläche 10 von einer Außenumfangsfläche einer in der gezeigten Seitenansicht einen Vollkreis bildenden Nockenscheibe 12 gebildet ist. Somit erstreckt sich die Reibfläche 10 in dieser Ausführung entlang eines Kreisbogens, da die Reibfläche 10 als vollständig umlaufende Zylindermantelfläche der Nockenscheibe 12 ausgebildet ist. Die Nockenscheibe 12 weist auf ihrer Außenumfangsfläche, das heißt der Reibfläche 10, insgesamt vier Nocken 13 auf. Die Nocken 13 sind ähnlich wie die Reibelemente 9 entlang des Außenumfangs der Nockenscheibe 12 gleichmäßig verteilt, das heißt diametral, angeordnet. Jeder Nocken 13 bildet bezüglich der an sich flach und bogenförmig verlaufenden Reibfläche 10 einen im Wesentlichen gerundeten Vorsprung. At the in 3 illustrated embodiment of the device according to the invention 1 is further to realize that the friction surface 10 from an outer circumferential surface of a cam in the side view forming a full circle 12 is formed. Thus, the friction surface extends 10 in this embodiment along a circular arc, as the friction surface 10 as completely circumferential cylindrical outer surface of the cam disc 12 is trained. The cam disk 12 points on its outer peripheral surface, that is, the friction surface 10 , a total of four cams 13 on. The cams 13 are similar to the friction elements 9 along the outer circumference of the cam disc 12 evenly distributed, that is diametrically, arranged. Every cam 13 forms with respect to the in itself flat and arcuate friction surface 10 a substantially rounded projection.

Die Reibelemente 9 sind in tangentialer Richtung der Reibfläche 10 ortsfest an der Halterung 4 gelagert und in radialer Richtung zur Reibfläche 10 radialbeweglich und federnd gegen die Reibfläche 10 vorgespannt. Zur federnden Vorspannung der Reibelemente 9 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 pro Reibelement 9 jeweils eine Tellerfeder 14 vorgesehen. Andere Federelemente, zum Beispiel Blattfedern oder Schraubenfeder, oder auch mehrere Federelemente pro Reibelement 9 können ebenfalls verwendet werden.The friction elements 9 are in the tangential direction of the friction surface 10 fixed to the bracket 4 stored and in the radial direction to the friction surface 10 radially movable and resilient against the friction surface 10 biased. For resilient bias of the friction elements 9 is in the illustrated embodiment of the device 1 per friction element 9 one plate spring each 14 intended. Other spring elements, for example, leaf springs or coil spring, or even several spring elements per friction element 9 can also be used.

Des Weiteren ist 3 zu entnehmen, dass bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 die der Reibfläche 10 zugewandte Seite jedes Reibelements 9 eine bezüglich der Reibfläche 10 konkave Kontur 15 aufweist. Darüber hinaus ist bei der in 3 dargestellten Vorrichtung 3 die bezüglich der Bewegungsrichtung des Reibelements 9 zur Reibfläche 10 (tangentiale Richtung zur Reibfläche 10) definierte Vorderseite und Rückseite jedes Reibelements 9 an der der Reibfläche 10 zugewandten Seite des Reibelements 9 mit jeweils einer Fase 16 versehen.Furthermore is 3 can be seen that in the illustrated embodiment of the device 1 the friction surface 10 facing side of each friction element 9 a with respect to the friction surface 10 concave contour 15 having. In addition, at the in 3 illustrated device 3 with respect to the direction of movement of the friction element 9 to the friction surface 10 (tangential direction to the friction surface 10 ) defined front and back of each friction element 9 at the friction surface 10 facing side of the friction element 9 each with a chamfer 16 Mistake.

Die in 3 dargestellte Position der Reibelemente 9 und der Reibfläche 10 entspricht dem Nichtbetätigungszustand des Betätigungselements 2. In diesem Zustand liegen die Reibelemente 9 gegen die kreisbogenförmig und flach verlaufende Reibfläche 10 an, wie in 3 dargestellt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 entspricht der insgesamt mögliche Betätigungsweg des Betätigungselements 2 einer Drehung des Achsbolzens 11 um etwa 35 °. In the 3 shown position of the friction elements 9 and the friction surface 10 corresponds to the non-actuated state of the actuator 2 , In this state, the friction elements are 9 against the circular arc-shaped and flat friction surface 10 on, as in 3 is shown. In the embodiment of the device 1 corresponds to the total possible actuating travel of the actuating element 2 a rotation of the axle bolt 11 about 35 °.

Wird nun das Betätigungselement 2 in Richtung seiner Betätigungsstellung betätigt, dreht sich in der Darstellung der 3 die Nockenscheibe 12 in etwa um 35 ° im Uhrzeigersinn. Hierbei reibt jedes Reibelement 9 zunächst mit konstantem Anpressdruck (= konstante Reibkraft) entlang der kreisbogenförmig, flach verlaufenden Reibfläche 10, bis jedes Reibelement 9 jeweils einen Nocken 13 erreicht. Um bei weiterer Drehung der Nockenscheibe 12 auf den Nocken 13 zu gelangen, wird jedes Reibelement 9 in radialer Richtung bezogen auf die Reibfläche 10 nach außen bewegt, wodurch die durch jede Tellerfeder 14 bereitgestellte Vorspannung auf jedes Reibelement 9 solange ansteigt, bis das Maximum des Nockens 13 erreicht ist. Hierdurch erhöht sich die zwischen der Reibfläche 10 und dem jeweiligen Reibelement 9 wirksame Reibkraft.Will now be the actuator 2 operated in the direction of its operating position, rotates in the representation of 3 the cam disk 12 about 35 ° clockwise. This rubs each friction element 9 initially with constant contact pressure (= constant friction force) along the arcuate, flat friction surface 10 until each friction element 9 one cam each 13 reached. To further rotation of the cam 12 on the cam 13 to arrive, every friction element 9 in the radial direction relative to the friction surface 10 moved outward, causing the through each diaphragm spring 14 provided bias on each friction element 9 as long as increases to the maximum of the cam 13 is reached. This increases the between the friction surface 10 and the respective friction element 9 effective friction force.

Die bei der Vorrichtung 1 vorgesehene Fase 16 bzw. Anschrägung jedes Reibelements 9 an seiner Vorderseite erlaubt eine Anpassung an die Steigung der ansteigenden Flanke jedes Nockens 13 der Reibfläche 10 und damit eine bessere Steuerung der an jedem Reibelement 9 erzeugten Reibkraft. In ähnlicher Weise erlaubt die der Form jedes Nockens 13 angepasste konkave Kontur 15 auf der der Reibfläche 10 zugewandten Seite jedes Reibelements 9 einen besser steuerbaren Kraftverlauf der Reibung zwischen dem Reibelement 9 und der Reibfläche 10, wenn sich das Reibelement 9 auf den Nocken 13 bewegt.The at the device 1 provided bevel 16 or chamfering each friction element 9 on its front side allows adaptation to the slope of the rising flank of each cam 13 the friction surface 10 and thus better control of the on each friction element 9 generated frictional force. Similarly, this allows the shape of each cam 13 adapted concave contour 15 on the friction surface 10 facing side of each friction element 9 a more controllable force curve of the friction between the friction element 9 and the friction surface 10 when the friction element 9 on the cam 13 emotional.

Sobald das Maximum jedes Nockens 13 bei weiterer Drehung der Nockenscheibe 12 bis zum Erreichen der maximalen Betätigungsstellung von jedem Reibelement 9 überwunden ist, sinkt die an jedem Reibelement 9 wirkende Reibkraft zwischen dem Reibelement 9 und der Reibfläche 10, da die durch jede Tellerfeder 14 erzeugte Vorspannung jedes Reibelements 9 infolge seiner nach innen auf die Reibfläche 10 zugewandten radialen Bewegung abnimmt. Auch hier erlaubt die Fase 16 jedes Reibelements 9 an seiner Rückseite eine Anpassung an die Steigung der abfallenden Flanke jedes Nockens 13 der Reibfläche 10 und damit eine bessere Steuerung der an jedem Reibelement 9 erzeugten Reibkraft. Once the maximum of each cam 13 upon further rotation of the cam disc 12 until reaching the maximum operating position of each friction element 9 is overcome, the sinking at each friction element 9 acting frictional force between the friction element 9 and the friction surface 10 as that through each plate spring 14 generated bias of each friction element 9 as a result of its inward on the friction surface 10 facing radial movement decreases. Again, the bevel allows 16 every friction element 9 on its back, an adjustment to the slope of the falling edge of each cam 13 the friction surface 10 and thus better control of the on each friction element 9 generated frictional force.

Beim Loslassen des Betätigungselements 2 dreht sich die in 3 dargestellte Nockenscheibe 12 infolge der auf das Betätigungselement 2 wirkenden Rückstellkraft der Rückstellfeder 6 (1 und 2) gegen den Uhrzeigersinn, bis die Nichtbetätigungsstellung bzw. Ausgangsstellung des Betätigungselements 2 erneut erreicht ist. Die bei dem Rückweg der Nockenscheibe 12 erzeugte Reibung zwischen den Reibelementen 9 und der Reibfläche 10 führt zu einer an dem Betätigungselement 2 wahrnehmbaren geringeren Gesamtkraft als bei dem Hinweg, wodurch sich ein gewünschter Hystereseeffekt des an dem Betätigungselement 2 erzeugten Kraft-Weg-Verlaufs einstellt. When you release the actuator 2 the in turns 3 illustrated cam 12 as a result of the on the actuator 2 acting restoring force of the return spring 6 ( 1 and 2 ) counterclockwise until the non-actuating position or starting position of the actuating element 2 is reached again. The in the return path of the cam 12 generated friction between the friction elements 9 and the friction surface 10 leads to a on the actuator 2 perceptible lower total force than on the way, resulting in a desired hysteresis effect on the actuator 2 adjusted force-displacement curve sets.

Das auf die hierin beschriebenen Weise am Betätigungselement 2 erzeugte Kraft-Weg-Verhalten der Vorrichtung 1 entspricht in sehr guter Näherung dem Kraftverlauf, der an dem Betätigungselement 2 von einem das Betätigungselement 2 betätigenden Benutzer wahrnehmbar ist, wenn das Betätigungselement 2 zur Betätigung einer hydraulisch betätigten Kupplung verwendet werden würde.The manner described herein on the actuator 2 generated force-displacement behavior of the device 1 corresponds in a very good approximation to the force curve on the actuator 2 from one the actuator 2 actuable user is noticeable when the actuator 2 would be used to actuate a hydraulically operated clutch.

In 4 sind die der vorangehenden Beschreibung entsprechenden Kraft-Weg-Kurven der Vorrichtung 1 aus 1 aufgetragen. Hierbei entspricht die Abszisse dem Pedalweg 17 des Betätigungselements 2 in Millimeter und die Ordinate entspricht der Kraft in Newton.In 4 are the force-displacement curves of the device corresponding to the foregoing description 1 out 1 applied. Here, the abscissa corresponds to the pedal travel 17 of the actuating element 2 in millimeters and the ordinate corresponds to the force in Newton.

Die in 4 dargestellte Kurve 19 entspricht dem Reibkraftverlauf des an der flachen, kreisbogenförmig verlaufenden Reibfläche 10 reibenden Reibelements 9. Diese ist für den Hin- und Rückweg der Betätigung des Betätigungselements 2 gleich und konstant. In the 4 illustrated curve 19 corresponds to the Reibkraftverlauf of the flat, circular arc-shaped friction surface 10 rubbing friction elements 9 , This is for the round trip of the operation of the actuator 2 equal and constant.

Die Kurve 20 beschreibt den Reibkraftverlauf des Reibelements 9 während der reibenden Bewegung entlang eines Nockens 13 für den Hinweg der Betätigung des Betätigungselements 2 (Bewegung des Betätigungselements 2 von der Nichtbetätigungsstellung in die Betätigungsstellung). Wie zuvor beschrieben, steigt der Kraftverlauf mit der Bewegung des Reibelements 9 entlang der ansteigenden Flanke des Nockens 13 zunächst an, erreicht ein Kraftmaximum und fällt bei der Bewegung entlang der abfallenden Flanke des Nockens 13 wieder auf seinen Ausgangswert ab.The curve 20 describes the friction force curve of the friction element 9 during the rubbing motion along a cam 13 for the way of actuation of the actuator 2 (Movement of the actuator 2 from the non-actuating position to the operating position). As described above, the force curve increases with the movement of the friction element 9 along the rising flank of the cam 13 initially, reaches a maximum force and falls during the movement along the descending flank of the cam 13 back to its original value.

Die Kurve 21 beschreibt den Reibkraftverlauf des Reibelements 9 während der reibenden Bewegung entlang eines Nockens 13 für den Rückweg der Betätigung des Betätigungselements 2 (Bewegung des Betätigungselements 2 von der Betätigungsstellung in die Nichtbetätigungsstellung). Qualitativ entspricht die Kurve 21 dem Verlauf der Kurve 20, jedoch ist die Reibkraft der Kurve 21 gegenüber der Kurve 20 aufgrund der zwischen den Reibelementen 9 und der Reibfläche 10 erzeugten Reibung verringert (Hysterese).The curve 21 describes the friction force curve of the friction element 9 during the rubbing motion along a cam 13 for the return path of the actuation of the actuating element 2 (Movement of the actuator 2 from the operating position to the non-actuating position). Qualitatively, the curve corresponds 21 the course of the curve 20 However, the frictional force of the curve 21 opposite the curve 20 due to the between the friction elements 9 and the friction surface 10 generated friction decreases (hysteresis).

Die in 4 dargestellte Kurve 22 stellt den linearen Kraftverlauf der durch die Rückstellfeder 6 erzeugten Federkraft für den Hinweg der Betätigung des Betätigungselements 2 dar. Die Kurve 23 stellt den linearen Kraftverlauf der durch die Rückstellfeder 6 erzeugten Federkraft für den Rückweg der Betätigung des Betätigungselements 2 dar. Auch hier ergibt sich aufgrund von innerer Reibung der Rückstellfeder 6 (z. B. einer Schraubendruckfeder) ein Hystereseverhalten dieses Kraftverlaufs.In the 4 illustrated curve 22 represents the linear force curve of the return spring 6 generated spring force for the way the actuation of the actuator 2 dar. The curve 23 represents the linear force curve of the return spring 6 generated spring force for the return path of the actuation of the actuating element 2 Here, too, arises due to internal friction of the return spring 6 (For example, a helical compression spring) a hysteresis of this force curve.

Die Kurve 24 stellt den Gesamtkraftverlauf dar, der sich aus der Addition der Einzelkraftverläufe der Kurven 19, 20 und 22 für den Hinweg der Betätigung des Betätigungselements 2 ergibt. Die Kurve 25 stellt den Gesamtkraftverlauf dar, der sich aus der Addition der Einzelkraftverläufe der Kurven 19, 21 und 23 für den Rückweg der Betätigung des Betätigungselements 2 ergibt (Hysterese).The curve 24 represents the total force curve resulting from the addition of the individual force curves of the curves 19 . 20 and 22 for the way of actuation of the actuator 2 results. The curve 25 represents the total force curve resulting from the addition of the individual force curves of the curves 19 . 21 and 23 for the return path of the actuation of the actuating element 2 gives (hysteresis).

Der maximal mögliche Pedalweg 17 (z. B. beim Erreichen eines Endanschlags) ist durch die Kurve 26 veranschaulicht.The maximum possible pedal travel 17 (eg when reaching an end stop) is through the curve 26 illustrated.

Wie den 1 und 2 zu entnehmen ist, sind an beiden axialen Enden des Achsbolzens 11, das heißt zu beiden Seiten des Betätigungselements 2, jeweils eine Reibfläche 10 und vier Reibelemente 9 wie zuvor beschrieben angeordnet. Insgesamt weist das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 demnach zwei Reibflächen 10 und insgesamt acht Reibelemente 9 auf. Auf diese Weise lässt sich der Anpressdruck pro Reibelement 9 auf die Reibfläche 10 und damit der Verschleiß bzw. die Abnutzung der Reibelemente 9 erheblich verringern, so dass die Vorrichtung 1 eine größere Lebensdauer und Haltbarkeit aufweist.Like that 1 and 2 it can be seen are at both axial ends of the axle bolt 11 that is on both sides of the actuator 2 , one friction surface each 10 and four friction elements 9 arranged as described above. Overall, the embodiment of the device 1 thus two friction surfaces 10 and a total of eight friction elements 9 on. In this way, the contact pressure per friction element can be 9 on the friction surface 10 and thus the wear or the wear of the friction elements 9 significantly reduce, so that the device 1 has a longer life and durability.

Vorzugsweise sind die Reibelemente 9 aus einem POM-Material (Polyoxymethylen) hergestellt, mit dem bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 1 in etwa wenigstens 1,2 Millionen Betätigungszyklen der Vorrichtung 1 erzielbar sind.Preferably, the friction elements 9 made of a POM material (polyoxymethylene), with which in the embodiment of the device shown in FIGS 1 at least at least 1 , 2 million cycles of operation of the device 1 can be achieved.

Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kraftsimulation sowie das erfindungsgemäße elektrisch betätigte Kupplungssystem sind nicht auf die hierin offenbarte Ausführungsform beschränkt, sondern umfassen auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen.The above-described force-simulation apparatus according to the invention and the electrically actuated clutch system according to the invention are not limited to the embodiment disclosed herein, but also include similar further embodiments.

Insbesondere ist beispielsweise eine Bewegungsumkehr von Reibfläche und Reibelement denkbar, bei der sich anstelle der Reibfläche das wenigstens eine Reibelement um die Schwenkachse des Betätigungselements dreht, wobei dann die Reibfläche bezüglich der Halterung ruht. In diesem Fall wäre das wenigstens eine Reibelement beispielsweise mit dem Achsbolzen drehfest verbunden, so dass eine Betätigung des Betätigungselements eine Drehung des wenigstens einen Reibelements hervorrufen würde.In particular, for example, a reversal of movement of the friction surface and friction element is conceivable in which instead of the friction surface, the at least one friction element rotates about the pivot axis of the actuating element, in which case the friction surface rests with respect to the holder. In this case, the at least one friction element would be non-rotatably connected, for example, with the axle pin, so that an actuation of the actuating element would cause a rotation of the at least one friction element.

Außerdem ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf die Verwendung an Kupplungsbetätigungselementen zur elektronischen Steuerung eines Kupplungssystems eines Fahrzeugs beschränkt, sondern kann selbstverständlich generell zur Steuerung eines Fahrzeugbetriebs eingesetzt werden, beispielsweise einschließlich einer elektronischen Bremssteuerung, einer elektronischen Beschleunigungssteuerung oder jeder anderen elektronischen Steuerung, die ein Betätigungselement verwendet, an dem eine haptische Rückmeldung über ein vorgegebenes Kraft-Weg-Verhalten einer herkömmlichen, mechanischen Kopplung des Betätigungselements mit seinem Stellorgan simuliert werden soll.In addition, the device according to the invention is not limited to use on clutch actuators for electronically controlling a clutch system of a vehicle, but of course can generally be used to control vehicle operation, including, for example, electronic brake control, electronic acceleration control, or any other electronic control using an actuator in which a haptic feedback is to be simulated via a predetermined force-displacement behavior of a conventional, mechanical coupling of the actuating element with its actuator.

In bevorzugter Ausführung wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement eines Fahrzeugs zur elektrischen Betätigung eines Kupplungssystems des Fahrzeugs verwendet.In a preferred embodiment, the inventive device for force simulation is used on an actuating element of a vehicle for the electrical actuation of a clutch system of the vehicle.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtung zur Kraftsimulation Device for force simulation
22: Betätigungselement, Pedalarm Actuator, pedal arm
33: Pedalplatte pedal plate
44: Halterung bracket
55: Schwenkachse swivel axis
66: Rückstellfeder Return spring
77: Sensoreinheit sensor unit
88th: Steuereinheit control unit
99: Reibelement friction
1010: Reibfläche friction surface
1111: Achsbolzen axle
1212: Nockenscheibe cam
1313: Nocken cam
1414: Tellerfeder Belleville spring
1515: Konkave Kontur Concave contour
1616: Fase chamfer
1717: Pedalweg pedal travel
1818: Kraft force
1919: Reibkraftverlauf von 9 entlang 10 (ebener Abschnitt)Reibkraftverlauf of 9 along 10 (plane section)
2020: Reibkraftverlauf von 9 entlang 13 (Hinweg)Reibkraftverlauf of 9 along 13 (Way)
2121: Reibkraftverlauf von 9 entlang 13 (Rückweg)Reibkraftverlauf of 9 along 13 (Way back)
2222: Kraftverlauf von 6 (Hinweg)Force course of 6 (Way)
2323: Kraftverlauf von 6 (Rückweg)Force course of 6 (Way back)
2424: Gesamtkraftverlauf aus 19, 20, 22 (Hinweg)Total power output 19 . 20 . 22 (Way)
2525: Gesamtkraftverlauf aus 19, 21, 23 (Rückweg)Total power output 19 . 21 . 23 (Way back)
2626: Maximaler Pedalweg Maximum pedal travel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2007/0234842 A1 [0005]
DE 10105265 A1 [0006]
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WO 2015/165451 A1 [0009]
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DE 112012001380 T5 [0011]
DE 102007018962 A1 [0012]
US 2014/0217658 A1 [0013]
EP 1645769 A2 [0014]

Claims

Device for force simulation on an actuating element ( 2 ) of a vehicle, which conveys a haptic feedback via a predetermined force-displacement behavior, comprising a holder ( 4 ) for pivotally mounting the actuating element ( 2 ) on the vehicle attached to the bracket ( 4 ) along an actuation path between a non-actuation position and an actuation position about a pivot axis (FIG. 5 ) is pivotally mounted and on the one restoring force of a return spring ( 6 ) acts in the direction of its non-actuating position, and at least one friction element ( 9 ), which during pivoting of the actuating element ( 2 ) along the actuation path against an arcuate friction surface ( 10 ), wherein the friction element ( 9 ) against the friction surface ( 10 ) is spring-loaded, characterized in that the friction surface ( 10 ) at least one cam ( 13 ), wherein upon actuation of the actuating element ( 2 ) along the actuation path the friction surface ( 10 ) and the friction element ( 9 ) move relative to each other so that the friction element ( 9 ) along the arcuate friction surface ( 10 ) at least on or over the cam ( 13 ) moved away.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one friction element ( 9 ) on the bracket ( 4 ) with respect to the arcuate friction surface ( 10 ) is mounted resiliently radially movable and the friction surface ( 10 ) with an actuating element ( 2 ) on the bracket ( 4 ) stored around the pivot axis ( 5 ) rotatable, with the actuating element ( 2 ) rotatably connected axle ( 11 ), so that the friction surface ( 10 ) upon actuation of the actuator ( 2 ) along the actuation path about the pivot axis ( 5 ) turns.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that at each axial end of the axle ( 11 ) each have a friction surface ( 10 ) and at least one friction element ( 9 ) are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the friction surface ( 10 ) of an outer peripheral surface of at least one circular sector forming cam disc ( 12 ) or is formed by an inner peripheral surface of a cam ring forming at least one circular arc.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two friction elements ( 9 ) are provided and the friction surface ( 10 ) is formed as a completely circumferential cylinder jacket surface on which at least two diametrically arranged cams ( 13 ) are arranged, wherein the friction elements ( 9 ) are also arranged so diametrically and in each case a friction element ( 9 ) such a cam ( 13 ) is assigned, that upon actuation of the actuating element ( 2 ) along the actuation path the friction surface ( 10 ) and each friction element ( 9 ) move relative to each other so that in each case a friction element ( 9 ) along the friction surface ( 10 ) at least on or over its associated cam ( 13 ) moved away.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the friction surface ( 10 ) facing side of the friction element ( 9 ) one with respect to the friction surface ( 10 ) concave contour ( 15 ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that with respect to the direction of movement of the friction element ( 9 ) to the friction surface ( 10 ) defined front and / or back of the friction element ( 9 ) at the friction surface ( 10 ) facing side of the friction element ( 9 ) each with a chamfer ( 16 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that per friction element ( 9 ) at least one disc spring ( 14 ) is provided which the friction element ( 9 ) relative to the friction surface ( 10 ) biases radially against them.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the return spring ( 6 ) is a linearly actuable spring element.

Electrically operated clutch system for vehicles with an actuating element ( 2 ) equipped with a device ( 1 ) for force simulation on the actuating element ( 2 ), wherein the actuating position of the actuating element ( 2 ) from a sensor unit ( 7 ) and electrically connected to a control unit ( 8th ), which is operatively connected to a coupling of the vehicle, characterized in that the device ( 1 ) is designed for power simulation according to one of the preceding claims.