WO2018149438A1 - Pedal force simulator with integrated sensor, and actuating system - Google Patents

Abstract

The invention relates to a pedal force simulator (1) for a motor vehicle, having a housing (2) and a guide piston (4) which is accommodated in the housing (2) and can be moved back and forth along a longitudinal axis (3) of the housing (2) between multiple displacement positions, wherein at least one spring device (5, 6) is provided, which exerts on the guide piston (4) a displacement force that depends on the displacement position, a sensor device (7) designed to detect the displacement position of the guide piston (4) being mounted on the housing (2). The invention further relates to an actuating system for a motor vehicle clutch comprising said pedal force simulator (1).

Description

Pedalkraftsimulationsvorrichtung mit integriertem Sensor  Pedal force simulation device with integrated sensor

sowie Betätiqunqssystem Die Erfindung betrifft eine Pedalkraftsimulationsvorrichtung (d.h. eine Vorrichtung / Anordnung zur Pedalkraftsimulation / einen Pedalkraftsimulator) für ein Kraftfahrzeug, wie einen Pkw, einen Lkw, einen Bus oder ein sonstiges Nutzfahrzeug, mit einem Gehäuse sowie einem in dem Gehäuse aufgenommenen und entlang einer Längsachse des Gehäuses zwischen mehreren Verschiebestellungen hin und her verschiebbaren Führungskolben, wobei zumindest eine Federeinrichtung vorhanden ist, die auf den Führungskolben eine von der Verschiebstellung abhängige Verschiebekraft ausübt. Zudem betrifft die Erfindung ein Betätigungssystem für eine Kraftfahrzeugkupplung mit dieser Pedalkraftsimulationsvorrichtung. Es sind bereits verschiedene Arten von Betätigungssystemen bekannt, so auch derartige Betätigungssysteme, bei denen ein Sensor in einem mit der Pedalkraftsimulati- onsvorrichtung gekoppelten Pedal vorhanden ist, der die Betätigung des Pedals erkennt und entsprechend das Betätigen / Aus- bzw. Einrücken der Kupplung steuert. Aus der noch nicht veröffentlichten DE 10 2015 216 146.3, mit Anmeldetag  The invention relates to a pedal force simulation device (ie a device / arrangement for pedal force simulation / a pedal force simulator) for a motor vehicle, such as a car, a truck, a bus or other commercial vehicle, with a housing and a housed in the housing and along a longitudinal axis the housing between several displacement positions back and forth displaceable guide piston, wherein at least one spring device is present, which exerts on the guide piston dependent on the displacement position displacement force. In addition, the invention relates to an actuating system for a motor vehicle clutch with this pedal force simulation device. There are already known various types of actuation systems, including actuation systems in which a sensor is present in a device coupled to the pedal force simulation device, which detects the actuation of the pedal and accordingly controls the actuation / disengagement or engagement of the clutch. From the not yet published DE 10 2015 216 146.3, with filing date

24.08.2015, ist eine Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement eines Fahrzeugs, insbesondere ein Pedalkraftsimulator, offenbart. Diese Vorrichtung weist ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse axial verlagerbaren Kolben auf, wobei der Kolben über eine Kolbenstange mit dem Betätigungselement verbunden ist. Zu- dem ist ein Federelement vorhanden, das zumindest teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Der Kolben weist einen sich ändernden Querschnitt auf und bei Betätigung durch das Betätigungselement greift er in das Federelement ein, wobei an dem Federelement Rollkörper angeordnet sind, die mit dem Kolben in Wirkverbindung stehen und wobei das Federelement zumindest aus einem ersten und einem zweiten Federteil besteht, die miteinander verbunden sind. Bei bekannten Betätigungssystemen erfolgt die Detektion der Verschiebestellung des Führungskolbens meist über Drehwinkelsensoren im Bereich des entsprechenden Bedienungspedals, wie etwa einem Kupplungspedal, das mit der Pedalkraftsimulations- vorrichtung zusammenwirkt. Als Nachteil hieraus ergibt sich jedoch, dass zwischen dem Bedienungspedal sowie dem Führungskolben mehrere Bauteile zwischen geschaltet sind. Der relativ große Verbindungsweg zwischen dem Kupplungspedal (über Gelenke sowie Kolbenstange) hin zu dem Führungskolben hat zur Folge, dass nicht oder nur relativ ungenau auf die korrekte Position des Führungskolbens rückgeschlossen werden kann. 24.08.2015, a device for force simulation on an actuating element of a vehicle, in particular a pedal force simulator, disclosed. This device has a housing and an axially displaceable piston in the housing, wherein the piston is connected via a piston rod with the actuating element. In addition, there is a spring element which is arranged at least partially, in particular completely, within the housing. The piston has a varying cross-section and when actuated by the actuating element, it engages in the spring element, wherein on the spring element rolling bodies are arranged, which are in operative connection with the piston and wherein the spring element consists of at least a first and a second spring part, which are interconnected. In known actuation systems, the detection of the displacement position of the guide piston is usually carried out via rotational angle sensors in the region of the corresponding operating pedal, such as a clutch pedal, which interacts with the pedal force simulation device. The disadvantage of this, however, is that between the operating pedal and the guide piston several components are connected between. The relatively large connection path between the clutch pedal (via joints and piston rod) to the guide piston has the consequence that can not be deduced or only relatively inaccurate on the correct position of the guide piston.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine Pedalkraftsimulationsvorrich- tung zur Verfügung zu stellen, die eine verlässlichere Erfassung der Verschiebestellung des Führungskolbens ermöglicht. It is therefore an object of the present invention to overcome the disadvantages known from the prior art and in particular to provide a pedal force simulation device which makes possible a more reliable detection of the displacement position of the guide piston.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an dem Gehäuse eine zur Erfassung der Verschiebestellung des Führungskolbens ausgestaltete / vorbereitete Sensoreinrichtung angebracht ist. Dadurch wird möglichst direkt die Verschiebestellung des Führungskolbens ermittelt. Dies lässt eine besonders exakte Erfassung der tatsächlichen Verschiebestellung des Führungskolbens auch nach einer hohen Lebensdauer zu. This is inventively achieved in that on the housing designed for detecting the displacement position of the guide piston / prepared sensor device is mounted. As a result, the displacement position of the guide piston is determined as directly as possible. This allows a particularly accurate detection of the actual displacement position of the guide piston even after a long service life.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert. Further advantageous embodiments are claimed with the subclaims and explained in more detail below.

Demnach ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung einen (vorzugsweise direkt auf einer Platine angeordneten) Sensor aufweist, der derart positioniert ist, dass er die Verschiebestellung des Führungskolbens über den gesamten (im Betrieb um- setzbaren) Verschiebeweg des Führungskolbens hinweg erfasst. Dadurch ist die Sensoreinrichtung besonders einfach aufgebaut. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Sensoreinrichtung / der Sensor der Sensoreinrichtung mit einem an dem Führungskolben verschiebefest angebrachten / befestigten / aufgenommenen Target zusammenwirkt. Das Target ist bevorzugt als Magnet, nämlich als Permanentmagnet, ausgebildet. Accordingly, it is furthermore advantageous if the sensor device has a sensor (preferably arranged directly on a circuit board), which is positioned such that it detects the displacement position of the guide piston over the entire displacement path of the guide piston that can be converted during operation. As a result, the sensor device is particularly simple. Furthermore, it is expedient for the sensor device / sensor of the sensor device to interact with a target mounted / attached / received on the guide piston so as to be non-displaceable. The target is preferably designed as a magnet, namely as a permanent magnet.

Ist das Target in einem an einer Innenumfangsfläche des Gehäuses gleitend geführten Abstützbereich des Führungskolbens angeordnet, kann das Target besonders nahe an den Sensor herangerückt werden, sodass eine besonders effektive Messung umgesetzt ist. If the target is arranged in a support region of the guide piston slidingly guided on an inner circumferential surface of the housing, the target can be moved particularly close to the sensor, so that a particularly effective measurement is implemented.

Diesbezüglich ist es wiederum vorteilhaft, wenn der Führungskolben insgesamt zwei in axialer Richtung beabstandet zueinander angeordnete Gleitlagerabschnitte aufweist, die an einer Innenumfangsseite des Gehäuses jeweils gleitend angelegt sind. Ist die Sensoreinrichtung formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Gehäuse befestigt, ist diese einfach auf bestehende Gehäusestrukturen aufbringbar. In this regard, it is again advantageous if the guide piston has a total of two mutually axially spaced slide bearing sections, which are each slidably mounted on an inner peripheral side of the housing. If the sensor device is attached to the housing in a form-fitting and / or non-positively locking manner, it can be easily applied to existing housing structures.

Auch ist es von Vorteil, wenn der Führungskolben entlang seines Verschiebeweges verdrehsicher relativ zu dem Gehäuse geführt / abgestützt ist. Der Führungskolben ist damit relativ zu dem Gehäuse in axialer Richtung verschiebbar geführt, sodass die Messgenauigkeit weiter erhöht wird. It is also advantageous if the guide piston is guided and supported against rotation relative to the housing along its displacement path. The guide piston is thus displaceably guided relative to the housing in the axial direction, so that the measurement accuracy is further increased.

Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn an dem Führungskolben ein in radialer Richtung nach außen abstehendes Führungselement, vorzugsweise in Form eines Stiftes / Bol- zens, befestigt ist, wobei das Führungselement in radialer Richtung in eine sich in axialer Richtung erstreckende Führungskulisse, die vorzugsweise in Form eines Führungsschlitzes / einer Führungsnut ausgebildet ist, hineinragt (und somit in dieser Führungskulisse in axialer Richtung geführt ist). Dadurch ergibt sich eine besonders kostengünstig umgesetzte sichere Verdrehsicherung des Führungskolbens relativ zu dem Gehäuse entlang des Verschiebewegs. Ist der Führungskolben mit einer zumindest teilweise außerhalb des Gehäuses angeordneten Kolbenstange verbunden, wobei eine die Kolbenstange in eine ausgefahrene Stellung vorspannende (eine erste Federeinrichtung ausbildende) Druckfeder in axialer Richtung versetzt zu dem Target / außerhalb eines Verschiebeweges des Tar- gets angeordnet ist, wird der Störeinfluss auf das Target im Betrieb weiter reduziert. Die Druckfeder ist dabei bevorzugt vollständig insbesondere außerhalb eines dem Führungskolben führenden Raumbereichs des Gehäuses angeordnet. Furthermore, it is advantageous if a guide element protruding outward in the radial direction, preferably in the form of a pin / bolt, is fastened to the guide piston, wherein the guide element in the radial direction extends into a guide slot extending in the axial direction, which is preferably is formed in the form of a guide slot / a guide groove, protrudes (and thus is guided in this guide slot in the axial direction). This results in a particularly inexpensive implemented safe rotation of the guide piston relative to the housing along the displacement. If the guide piston is connected to a piston rod arranged at least partly outside the housing, a compression spring which prestresses the piston rod in an extended position (forming a first spring device) being arranged in the axial direction offset from the target / outside a displacement path of the target Disturbing influence on the target during operation further reduced. The compression spring is preferably arranged completely in particular outside of a space of the housing leading to the guide piston.

In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmäßig, wenn die Druckfeder zwischen einem gehäuseseitigen / gehäusefesten ersten Druckfederanschlag (vorzugsweise als ein in dem Gehäuse befestigtes Abstützelement ausgeführt) und der Kolbenstange o- der einem, an der Kolbenstange befestigten, zweiten Druckfederanschlag (vorzugsweise als ein an der Kolbenstange befestigtes Abstützelement ausgeführt) außerhalb des Gehäuses eingespannt ist. Somit ist die Druckfeder entweder zwischen einem ge- häusefesten Druckfederanschlag und der Kolbenstange selbst oder einem gehäusefesten ersten Druckfederanschlag und einem, an der Kolbenstange befestigten, zweiten Druckfederanschlag außerhalb des Gehäuses eingespannt. In this context, it is also expedient if the compression spring between a housing-side / housing fixed first pressure spring stopper (preferably designed as a support member fixed in the housing) and the piston rod o- one, attached to the piston rod, second compression spring stop (preferably as a on the Piston rod fixed support carried out) is clamped outside the housing. Thus, the compression spring is clamped either between a housing-fixed compression spring stopper and the piston rod itself or a housing-fixed first compression spring stopper and, attached to the piston rod, second compression spring stop outside the housing.

Zudem ist bevorzugt eine zweite Federeinrichtung vorhanden, die zwei blattfederartige Federarme aufweist, wobei jeweils ein an jedem Federarm aufgenommenes Kontaktelement in radialer Richtung gegen eine von zwei zueinander abgewandte Konusfläche eines fest mit dem Führungskolben verbundenen Konussegmentes angedrückt ist. Das Konussegment erstreckt sich in axialer Richtung / entlang der Längsachse kegelartig. In addition, a second spring device is preferably present, which has two leaf spring-like spring arms, wherein in each case one received on each spring contact element is pressed in the radial direction against one of two opposite conical surface of a fixedly connected to the guide piston cone segment. The cone segment extends in the axial direction / along the longitudinal axis conically.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Betätigungssystem für eine Kraftfahrzeugkupplung mit der erfindungsgemäßen Pedalkraftsimulationsvorrichtung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen. In anderen Worten ausgedrückt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen eine Sensorintegration am Pedalkraftsimulator durchzuführen, wobei ein Sensor direkt am Gehäuse des Pedalkraftsimulators angeordnet ist. Das Target, bspw. ein Magnet, ist direkt am Kolben (Führungskolben) des Pedalkraftsimulators angeordnet und geführt. Zur Vermeidung möglicher Störeffekte wird die ehemals im Gehäuse des Pedalkraftsimulators angeordnete Druckfeder aus dem Gehäuse heraus entfernt und zwischen zwei an der Kolbenstange außenliegenden Abstützelementen (Druckfederanschläge) angeordnet. Um den erhöhten Signalanforderungen gerecht zu werden, müssen die Toleranzen der dynamischen Bauteile zwischen Target und Sensor klein gehalten werden. Um bspw. eine Verdrehung des Kolbens gegenüber dem Sensor zu vermeiden, ist der Kolben direkt über einem Stift im Gehäuse geführt. Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Furthermore, the invention relates to an actuating system for a motor vehicle clutch with the pedal force simulation device according to the invention according to at least one of the embodiments described above. In other words, the invention proposes to perform a sensor integration on the pedal force simulator, wherein a sensor is arranged directly on the housing of the pedal force simulator. The target, for example a magnet, is located directly on the Piston (guide piston) of the pedal force simulator arranged and guided. To avoid possible interference effects, the pressure spring previously arranged in the housing of the pedal force simulator is removed from the housing and arranged between two support elements (pressure spring stops) located on the piston rod. In order to meet the increased signal requirements, the tolerances of the dynamic components between target and sensor must be kept small. To avoid, for example, a rotation of the piston relative to the sensor, the piston is guided directly over a pin in the housing. The invention will now be explained in more detail with reference to figures.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Pedalkraftsimulati- onsvorrichtung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei dieFig. 1 is a longitudinal sectional view of a pedal force simulati- onsvorrichtung invention according to a preferred embodiment, wherein the

Pedalkraftsimulationsvorrichtung in einer solchen Schnittebene geschnitten ist, die den Bereich einer Sensoreinrichtung sowie eines mit einem Führungskolben verbundenen Targets erkennen lässt, und Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung der Pedalkraftsimulationsvorrichtung nach Fig. Is cut in such a sectional plane, which can detect the region of a sensor device and a target connected to a guide piston target, and Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the pedal force simulation device of FIG.

1 , wobei die Pedalkraftsimulationsvorrichtung in einer Schnittebene geschnitten ist, die relativ zu der Schnittebene in Fig. 1 verdreht ist, sodass eine axiale Führung samt Führungskulisse und Führungselement für den Führungskolben erkennbar sind.  1, wherein the pedal force simulation device is cut in a sectional plane which is rotated relative to the sectional plane in Fig. 1, so that an axial guide including guide slot and guide element for the guide piston can be seen.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pedalkraftsimulationsvorrichtung 1 veranschaulicht. Die Pedalkraftsimulationsvorrich- tung 1 dient prinzipiell dazu, einem Bediener in Abhängigkeit des Verschiebe- / Schwenkweges eines hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Bedienungspedals, nämlich eines Kupplungspedals, eine entsprechende Gegenkraft (Pedalkraft) entgegen zu stellen. Die Pedalkraftsimulationsvorrichtung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel in einem der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Betätigungssystem einer Kupplung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Die Pedalkraftsimulationsvorrichtung 1 dient somit als eine Vorrichtung, die dem Bediener in Abhängigkeit der Stellung des Bedienungspedals eine entsprechende Gegenkraft simuliert. Das Betätigungssystem ist daher als ein„Clutch-By- Wire"-System ausgebildet, wobei ein elektrisches Stellsignal von dem Bedienungspe- dal über eine Datenverbindung zu einem Ein- bzw. Ausrücker der Kupplung übertragen wird. The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals. In Fig. 1 and Fig. 2, a preferred embodiment of a pedal force simulation device 1 according to the invention is illustrated. The pedal force simulation device 1 serves in principle to inform an operator as a function of the shift / Schwenkweges one here for the sake of clarity not shown operating pedal, namely a clutch pedal to provide a corresponding counterforce (pedal force). The pedaling force simulation device 1 is used in this embodiment in an actuation system, not further illustrated for clarity, of a clutch of a drive train of a motor vehicle. The pedal force simulation device 1 thus serves as a device which simulates a corresponding counterforce to the operator as a function of the position of the operating pedal. The actuation system is therefore designed as a "clutch-by-wire" system, wherein an electrical control signal is transmitted from the Bedienpspe- dal via a data connection to an input or release of the clutch.

Wie zunächst in Fig. 1 zu erkennen, weist die Pedalkraftsimulationsvorrichtung 1 ein Gehäuse 2 auf, das einen Führungskolben 4 entlang ihrer Längsachse 3 verschiebbar aufnimmt. Das Gehäuse 2 bildet hierzu eine zylindrische Außenwandung 20 auf, an deren zylindrischer Innenumfangsfläche 12 der Führungskolben 4 verschiebbar angeordnet ist. Die Außenwandung 20 erstreckt sich koaxial zu einer gedachten Längsachse 3 des Gehäuses 2. Der Führungskolben 4 ist entlang der Außenwandung 20 / entlang der Längsachse 3 verschiebbar in dem Gehäuse 2 aufgenommen. As can be seen initially in FIG. 1, the pedal force simulation device 1 has a housing 2 which receives a guide piston 4 so as to be displaceable along its longitudinal axis 3. The housing 2 forms for this purpose a cylindrical outer wall 20, on the cylindrical inner peripheral surface 12 of the guide piston 4 is slidably disposed. The outer wall 20 extends coaxially to an imaginary longitudinal axis 3 of the housing 2. The guide piston 4 is slidably received in the housing 2 along the outer wall 20 / along the longitudinal axis 3.

An dem Führungskolben 4 ist, wie in Fig. 2 erkennbar, wiederum verschiebefest ein Konussegment 25 angebracht. Das Konussegment 25 erstreckt sich in der axialen Richtung gesehen kegelartig. Das plattenförmige Konussegment 25 erweitert sich in einem ersten Bereich und verjüngt sich daran anschließend in einem zweiten Bereich, entlang seiner axialen Erstreckung gesehen, wieder. Das Konussegment 25 / Keilsegment ist somit gesamtheitlich als Konus / Kegel ausgebildet. Das Konussegment 25 weist zwei radial einander abgewandte Konusflächen 27a und 27b auf. An einer ersten Konusfläche 27a ist ein erstes Kontaktelement 26a und an eine zweite Konusfläche 27b ein zweites Kontaktelement 26b angedrückt. Die mit dem Konussegment 25 zusammenwirkenden Kontaktelemente 26a und 26b sind Bestandteil einer (zweiten) Federeinrichtung 6. Die Kontaktelemente 26a und 26b sind daher auf die jeweilige Konusfläche 27a und 27b federelastisch angedrückt. Dies ist insbesondere jeweils durch einen blattfederartig ausgeführten Federarm 21 a, 21 b der Federeinrichtung 6 ermöglicht. Die Kontaktelemente 26a und 26b sind an dem jeweiligen Federarm 21 a oder 21 b angebracht. Die Kontaktelemente 26a und 26b sind als Rollen ausgebildet. Zudem sind die Federarme 21 a und 21 b wiederum an einem dem Kontaktelement 26a und 26b gegenüberliegenden Endbereich gehäusefest verankert. On the guide piston 4, as can be seen in Fig. 2, again a fixed cone sliding segment 25 is mounted. The cone segment 25 extends conically in the axial direction. The plate-shaped cone segment 25 expands in a first region and subsequently tapers in a second region, viewed along its axial extent. The cone segment 25 / wedge segment is thus formed integrally as a cone / cone. The cone segment 25 has two conical surfaces 27a and 27b facing away from one another radially. A first contact element 26a is pressed against a first conical surface 27a, and a second contact element 26b is pressed against a second conical surface 27b. The cooperating with the cone segment 25 contact elements 26a and 26b are part of a (second) spring device 6. The contact elements 26a and 26b are therefore resiliently pressed onto the respective conical surface 27a and 27b. This is especially by a leaf spring-like spring arm 21 a, 21 b of the spring device 6 allows. The contact elements 26 a and 26 b are attached to the respective spring arm 21 a or 21 b. The contact elements 26a and 26b are formed as rollers. In addition, the spring arms 21a and 21b are in turn anchored to the housing at an end portion opposite the contact element 26a and 26b.

Um eine aktuelle axiale Verschiebestellung des Führungskolbens 4 im Betrieb korrekt zu ermitteln, ist erfindungsgemäß direkt an dem Gehäuse 2 eine Sensoreinrichtung 7 integriert. Die in Fig. 1 gut zu erkennende Sensoreinrichtung 7 weist einen auf einer Platine 10 angeordneten Sensor 9 (sensitives Element) auf. Die Platine 10 ist wiederum in einem Sensorgehäuse 8 der Sensoreinrichtung 7 aufgenommen. Der Sensor 9 wirkt zum Erfassen einer Position des Führungskolbens 4 mit einem Target 1 1 zusammen. Das Target 1 1 ist als Magnet, nämlich als Permanentmagnet, ausgebildet und verschiebefest mit dem Führungskolben 4 verbunden. In order to correctly determine a current axial displacement position of the guide piston 4 during operation, according to the invention, a sensor device 7 is integrated directly on the housing 2. The sensor device 7, which is easy to recognize in FIG. 1, has a sensor 9 (sensitive element) arranged on a circuit board 10. The circuit board 10 is in turn received in a sensor housing 8 of the sensor device 7. The sensor 9 cooperates with a target 1 1 for detecting a position of the guide piston 4. The target 1 1 is a magnet, namely as a permanent magnet, formed and non-sliding connected to the guide piston 4.

Die Sensoreinrichtung 7 ist zusammen mit dem Sensor 9 außerhalb der Außenwandung 20 angeordnet. Das Target 1 1 ist in einem Abstützbereich 13 des Führungskolbens 4 angeordnet, welcher Abstützbereich 13 in radialer Richtung an der Innenum- fangsfläche 12 anliegt und an dieser gleitend geführt ist. Insbesondere ist der Abstütz- bereich 13 länger als das Target 1 1 ausgeführt. Der Abstützbereich 13 weist somit Bereiche auf, die sich zu zwei axiale abgewandten Seiten des Targets 1 1 hin weiter erstrecken und an der Innenumfangsfläche 12 anliegen. Der Abstützbereich 13 ist über seine gesamte Länge hinweg an der Innenumfangsfläche 12 angelegt / gleitend geführt. Das Target 1 1 ist derart in/an dem Führungskolben 4 aufgenommen sowie rela- tiv zu dem Sensor 9 angeordnet, dass jegliche im Betrieb umsetzbare Verschiebestellung des Targets 1 1 und somit auch des Führungskolbens 4 durch den Sensor 9 / die Sensoreinrichtung 7 detektierbar ist. In Fig. 1 ist der Führungskolben 4 in einer ausgefahrenen Stellung veranschaulicht. Insbesondere ist durch die Sensoreinrichtung 7 jegliche Verschiebestellung zwischen dieser ausgefahrenen und einer maximal einge- fahrenen Stellung des Führungskolbens 4 detektierbar. Somit ist durch den Sensor 9 über dem gesamten Verschiebeweg des Führungskolbens 4 zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Verschiebestellung ein verlässliches Erfassen des durch das Target 1 1 erzeugten Magnetfeldes möglich. ln Verbindung mit Fig. 2, in der auch die Anordnung der Kontaktelemente 26a und 26b an den Konusflächen 27a und 27b erkennbar ist, ist weiterhin eine verdrehsichere Führung des Führungskolbens 4 relativ zum Gehäuse 2 in axialer Richtung veran- schaulicht. Eine solche axiale Führung des Führungskolbens 4 relativ zu dem Gehäuse 2 wird mittels eines Führungselementes 14 sowie einer Führungskulisse 15 ausgebildet. Das Führungselement 14 ist als Stift ausgeformt und in diesem Ausführungsbeispiel fester Bestandteil des Führungskolbens 4. Eine Führungskulisse 15 ist in diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar in dem Gehäuse 2, nämlich im Bereich der Innenumfangsfläche 12 eingebracht. Die Führungskulisse 15 ist als eine sich in axialer Richtung erstreckende Aussparung, nämlich als ein Längsschlitz / eine Längsnut, der / die in die Innenumfangsfläche 12 eingebracht ist, ausgebildet. Das Führungselement 14 ist in dieser Führungskulisse 15 ausschließlich verschiebbar in axialer Richtung und somit verdrehsicher gegenüber dem Gehäuse 2 geführt. In Umfangsrichtung steht das Führungselement 14 zu diesem Zwecke wiederum mit entsprechenden umfangs- seitig gegenüberliegenden Anschlagsflanken der Führungskulisse 15 in Wirkverbindung. The sensor device 7 is arranged outside the outer wall 20 together with the sensor 9. The target 1 1 is arranged in a support region 13 of the guide piston 4, which supporting region 13 rests in the radial direction on the inner circumferential surface 12 and is guided slidingly thereon. In particular, the support area 13 is made longer than the target 1 1. The support region 13 thus has regions which extend further towards two axially opposite sides of the target 11 and rest against the inner circumferential surface 12. The support portion 13 is applied / slidably guided on the inner circumferential surface 12 over its entire length. The target 1 1 is received in / on the guide piston 4 and arranged relative to the sensor 9 such that any displaceable position of the target 1 1 and thus also of the guide piston 4 can be detected by the sensor 9 / the sensor device 7. In Fig. 1, the guide piston 4 is illustrated in an extended position. In particular, any shift position between this extended position and a maximum retracted position of the guide piston 4 can be detected by the sensor device 7. Thus, a reliable detection of the magnetic field generated by the target 1 1 is possible by the sensor 9 over the entire displacement of the guide piston 4 between the retracted and the extended displacement position. In connection with FIG. 2, in which the arrangement of the contact elements 26a and 26b on the conical surfaces 27a and 27b can also be seen, furthermore a rotation-proof guidance of the guide piston 4 relative to the housing 2 in the axial direction is illustrated. Such axial guidance of the guide piston 4 relative to the housing 2 is formed by means of a guide element 14 and a guide slot 15. The guide element 14 is formed as a pin and in this embodiment an integral part of the guide piston 4. A guide slot 15 is introduced directly into the housing 2, namely in the region of the inner peripheral surface 12 in this embodiment. The guide slot 15 is formed as a recess extending in the axial direction, namely, as a longitudinal slot / a longitudinal groove which is inserted into the inner circumferential surface 12. The guide element 14 is guided in this guide slot 15 exclusively displaceable in the axial direction and thus against rotation relative to the housing 2. In the circumferential direction, the guide element 14 is in turn for this purpose in turn with corresponding peripherally opposite abutment edges of the guide slot 15 in operative connection.

Zudem ist in Fig. 2 erkennbar, dass der Führungskolben 4 zwei in axialer Richtung be- abstandete Gleitlagerabschnitte 22, 23 aufweist. Diese Gleitlagerabschnitte 22 und 23 sind im Wesentlichen ringförmig ausgeführt und liegen an der Innenumfangsfläche 12 gleitend an. In addition, it can be seen in FIG. 2 that the guide piston 4 has two slide bearing sections 22, 23 which are spaced apart in the axial direction. These plain bearing portions 22 and 23 are made substantially annular and are slidably attached to the inner peripheral surface 12.

Im Bereich eines ersten Gleitlagerabschnittes 22 ist ein Zapfenbereich 24 des Füh- rungskolbens 4 vorgesehen. Dieser Zapfenbereich 24 ragt in der ausgefahrenen Stellung um einen gewissen Abstand aus dem Gehäuse 2 hinaus und dient zum Aufnehmen eines Endes einer Kolbenstange 16, die auf typische Weise im Betrieb weiter mit dem Kupplungspedal verbunden ist. Die Kolbenstange 16 ragt somit fast vollständig in der ausgefahrenen Stellung aus dem Gehäuse 2 hinaus. In the region of a first slide bearing section 22, a pin portion 24 of the guide piston 4 is provided. This pin portion 24 protrudes in the extended position by a certain distance from the housing 2 and serves to receive one end of a piston rod 16 which is typically further connected in operation with the clutch pedal. The piston rod 16 thus protrudes out of the housing 2 almost completely in the extended position.

Um die Kolbenstange 16 und somit auch den verschiebefest mit der Kolbenstange 16 verbundenen Führungskolben 4 in die ausgefahrene Stellung zu drängen, ist eine (als Kraftspeicher dienende) Druckfeder 17 als eine weitere (erste) Federeinrichtung 5 vorgesehen. Diese Druckfeder 17 ist in Form einer Schraubendruckfeder ausgeführt. Die Druckfeder 17 ist insbesondere außerhalb eines den Führungskolben 4 verschiebend führenden Raumbereichs 28 des Gehäuses 2 angeordnet. Somit ist die Druckfeder 17 in axialer Richtung versetzt zu dem Target 1 1 angeordnet. Die Druckfeder 17 ist einerseits gehäuseseitig an einem ersten Druckfederanschlag 18, andererseits an einem , außerhalb des Gehäuses 2 angeordneten, zweiten Druckfederanschlag 19, der fest mit der Kolbenstange 16 verbunden ist, angelegt. Die Druckfeder 17 ist zwischen diesen beiden Druckfederanschlägen 18 und 19 eingespannt. Die Druckfederanschläge 18 und 19 sind zudem jeweils als einzelne an dem Gehäuse 2 bzw. der Kolbenstange 16 angebrachte Abstützelemente ausgebildet. In order to urge the piston rod 16, and thus also the guide piston 4 connected to the piston rod 16 in a displaced manner in the extended position, is a (as Energy storage serving) compression spring 17 as a further (first) spring device 5 is provided. This compression spring 17 is designed in the form of a helical compression spring. The compression spring 17 is arranged in particular outside of the guide piston 4 displaced leading space portion 28 of the housing 2. Thus, the compression spring 17 is arranged offset in the axial direction to the target 1 1. The compression spring 17 is on the one hand housing side to a first compression spring stop 18, on the other hand to a, outside the housing 2 arranged, second compression spring stopper 19 which is fixedly connected to the piston rod 16, applied. The compression spring 17 is clamped between these two compression spring stops 18 and 19. The compression spring stops 18 and 19 are also each formed as a single attached to the housing 2 and the piston rod 16 supporting elements.

Wie weiterhin in Verbindung mit den Fign. 1 und 2 erkennbar, ist die Sensoreinrichtung 7 formschlüssig an einer Außenseite des Gehäuses 2 befestigt, wobei das Sen- sorgehäuse 8 das Gehäuse 2 in radialer Richtung von außen schellenartig umgreift. As further described in connection with FIGS. 1 and 2 recognizable, the sensor device 7 is positively secured to an outer side of the housing 2, wherein the sensor sororgehäuse 8 surrounds the housing 2 in the radial direction from the outside like a clamp.

In anderen Worten ausgedrückt, beinhaltet eine erfindungsgemäße Pedalkraftsimulati- onsvorrichtung 1 einen Sensor 9, der an einem Gehäuse 2 befestigt ist. Ein Target 1 1 befindet sich am Kolben (Führungskolben 4) des Pedalkraftsimulators 1 . Die Druckfe- der 17 ist aus dem Gehäuse 2 heraus verlagert und direkt mit der Kolbenstange 16 und dem Gehäuse 2 verbunden. Dadurch wird der Störfaktor„Druckfeder" aus dem Bereich des Targets 1 1 entfernt. Die erhöhte Sensorsignalanforderung fordert eine enge Toleranz, der dynamischen Bauteile, zwischen Target und Sensor, welche durch eine direkte Führung des Target-Trägers (Abstützbereich 13 / Kolben 4) am Gehäuse 2 erzielt wird. In Fig. 1 ist ein unbetätigter Zustand des erfindungsgemäßen Pedalkraftsimulators 1 dargestellt. Der Sensor (Sensoreinrichtung 7) mit seinem sensitiven Element (Sensor 9) ist mit dem Gehäuse 2 fest verbunden. Die Druckfeder 17 ist aus dem Gehäuse 2 hinaus, weg vom Target 1 1 verlagert. Die Druckfeder 17 ist nun über einen Anschlag (zweiter Druckfederanschlag 19) an der Kolbenstange 16 befestigt und stützt sich zur Krafteinleitung bei Betätigung des Pedalkraftsimulators 1 über einen weiteren Anschlag (erster Druckfederanschlag 18) am Gehäuse 2 ab. Das Target 1 1 befindet sich im Kolben 4, dieser ist über einen Stift 14 direkt im Gehäuse 2 geführt (Fig. 2), um eine Verdrehung des Kolbens 4 und des Targets 1 1 gegenüber dem Sensor 7, welcher mit dem Gehäuse 2 formschlüssig verbunden ist, gering zu halten. In other words, a pedal force simulator device 1 according to the invention includes a sensor 9 which is fastened to a housing 2. A target 1 1 is located on the piston (guide piston 4) of the pedal force simulator. 1 The pressure spring 17 is displaced out of the housing 2 and connected directly to the piston rod 16 and the housing 2. This removes the interference factor "pressure spring" from the region of the target 11. The increased sensor signal requirement requires a close tolerance of the dynamic components, between the target and the sensor, by direct guidance of the target carrier (support region 13 / piston 4) on the target 1 shows an unactuated state of the pedal force simulator 1 according to the invention The sensor (sensor device 7) with its sensitive element (sensor 9) is fixedly connected to the housing 2. The compression spring 17 is out of the housing 2 , displaced away from the target 1 1. The compression spring 17 is now attached to the piston rod 16 via a stop (second compression spring stop 19) and is supported on the housing 2 by a further stop (first compression spring stop 18) for introducing force upon actuation of the pedal force simulator 1. The target 1 1 is located in the piston 4, this is guided via a pin 14 directly in the housing 2 (Fig. 2), in order to keep a rotation of the piston 4 and the target 1 1 relative to the sensor 7, which is positively connected to the housing 2, low.

Bezuqszeichenliste Pedalkraftsimulationsvorrichtung Reference character list Pedal force simulation device

Gehäuse  casing

Längsachse  longitudinal axis

Führungskolben  guide piston

erste Federeinrichtung  first spring device

zweite Federeinrichtung  second spring device

Sensoreinrichtung  sensor device

Sensorgehäuse  sensor housing

Sensor  sensor

Platine  circuit board

Target  target

Innenumfangsfläche  Inner circumferential surface

Abstützbereich  support area

Führungselement  guide element

Führungskulisse  guide link

Kolbenstange  piston rod

Druckfeder  compression spring

erster Druckfederanschlag  first pressure spring stop

zweiter Druckfederanschlag  second compression spring stop

Außenwandung outer wall

a erster Federarma first spring arm

b zweiter Federarm b second spring arm

erster Gleitlagerabschnitt  first sliding bearing section

zweiter Gleitlagerabschnitt  second slide bearing section

Zapfenbereich  Zapf area

Konussegment cone segment

a erstes Kontaktelementa first contact element

b zweites Kontaktelementb second contact element

a erste Konusflächea first cone surface

b zweite Konusfläche b second cone surface

Raumbereich  space area

Claims

Patentansprüche claims

1 . Pedalkraftsimulationsvorrichtung (1 ) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (2) sowie einem in dem Gehäuse (2) aufgenommenen und entlang einer Längsachse (3) des Gehäuses (2) zwischen mehreren Verschiebestellungen hin und her verschiebbaren Führungskolben (4), wobei zumindest eine Federeinrichtung (5, 6) vorhanden ist, die auf den Führungskolben (4) eine von der Verschiebstellung abhängige Verschiebekraft ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (2) eine zur Erfassung der Verschiebestellung des Führungskolbens (4) ausgestaltete Sensoreinrichtung (7) angebracht ist. 1 . Pedal force simulation device (1) for a motor vehicle, comprising a housing (2) and a guide piston (4) accommodated in the housing (2) and displaceable along a longitudinal axis (3) of the housing (2) between a plurality of displacement positions, wherein at least one Spring device (5, 6) is present, which exerts on the guide piston (4) dependent on the displacement position displacement force, characterized in that mounted on the housing (2) for detecting the displacement position of the guide piston (4) configured sensor means (7) is.

2. Pedalkraftsimulationsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (7) einen Sensor (9) aufweist, der derart positioniert ist, dass er die Verschiebestellung des Führungskolbens (4) über den gesamten Verschiebeweg des Führungskolbens (4) hinweg erfasst. 2. pedal force simulation device (1) according to claim 1, characterized in that the sensor device (7) has a sensor (9) which is positioned so that it the displacement position of the guide piston (4) over the entire displacement of the guide piston (4) away detected.

3. Pedalkraftsimulationsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (7) mit einem an dem Führungskolben (4) verschiebefest angebrachten Target (1 1 ) zusammenwirkt. 3. pedal force simulation device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor device (7) with a on the guide piston (4) displaceable mounted target (1 1) cooperates.

4. Pedalkraftsimulationsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Target (1 1 ) in einem an einer Innenumfangsfläche (12) des Gehäuses (2) gleitend geführten Abstützbereich (13) des Führungskolbens (4) angeordnet ist. 4. pedal force simulation device (1) according to claim 3, characterized in that the target (1 1) in a on an inner circumferential surface (12) of the housing (2) slidably guided support region (13) of the guide piston (4) is arranged.

5. Pedalkraftsimulationsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. pedal force simulation device (1) according to one of claims 1 to 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (7) formschlüssig an dem Gehäuse (2) befestigt ist.  characterized in that the sensor device (7) is positively secured to the housing (2).

6. Pedalkraftsimulationsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. pedal force simulation device (1) according to one of claims 1 to 5,

dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskolben (4) entlang seines Verschiebeweges verdrehsicher relativ zu dem Gehäuse (2) geführt ist. characterized in that the guide piston (4) is guided against rotation along its displacement path relative to the housing (2).

7. Pedalkraftsimulationsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Führungskolben (4) ein in radialer Richtung nach außen abstehendes Führungselement (14) befestigt ist, wobei das Führungselement (14) in radialer Richtung in eine sich in axialer Richtung erstreckende Führungskulisse (15) hineinragt. 7. pedal force simulation device (1) according to claim 6, characterized in that on the guide piston (4) in the radial direction outwardly projecting guide element (14) is fixed, wherein the guide element (14) in the radial direction in a direction extending in the axial direction Guide slot (15) protrudes.

8. Pedalkraftsimulationsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, 8. pedal force simulation device (1) according to one of claims 3 to 7,

dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskolben (4) mit einer zumindest teilweise außerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Kolbenstange (16) verbunden ist, wobei eine die Kolbenstange (16) in eine ausgefahrene Stellung vorspannende Druckfeder (17) in axialer Richtung versetzt zu dem Target (1 1 ) angeordnet ist.  characterized in that the guide piston (4) is connected to a piston rod (16) arranged at least partially outside the housing (2), a compression spring (17) biasing the piston rod (16) in an extended position in the axial direction to the target (1 1) is arranged.

9. Pedalkraftsimulationsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (17) zwischen einem gehäuseseitigen ersten Druckfederanschlag (18) und der Kolbenstange (16) oder einem, an der Kolbenstange (16) befestigten, zweiten Druckfederanschlag (19) außerhalb des Gehäuses (2) eingespannt ist. 9. pedal force simulation device (1) according to claim 8, characterized in that the compression spring (17) between a housing-side first pressure spring stopper (18) and the piston rod (16) or one, on the piston rod (16) attached, second compression spring stop (19) outside of the housing (2) is clamped.

10. Betätigungssystem für eine Kraftfahrzeugkupplung mit einer Pedalkraftsimulati- onsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9. 10. actuation system for a motor vehicle clutch with a pedal force simulatory onsvorrichtung (1) according to any one of claims 1 to 9.