(57)【要約】      （修正有）【課題】２つの電気的に制御可能なアクチュエータを動力学的に制御して、操作装置が操作触覚を正確に再現できるようにする。【解決手段】本発明により手動操作をシミュレーションする装置を提供する。基本的にレバー１０の長手方向の延在に対して垂直方向に第1の回転軸線１１を、この第1の回転軸線１１とレバー１０の延在に対して垂直方向に第２の回転軸線１６を有し、上側および下側の端部１２、１２′を備えるレバー１０の予め設定された実際角度位置３２または実際速度において、予め設定された回転トルクを提供するために可動子側で、このレバー１０の第２の回転軸線１６に対して連結されている、回転するサーボモータ２０を有し、このレバー１０の予め設定された実際位置３３、または実際角度位置において予め設定された力を提供するため、可動子側でこのレバー１０と連結されているリニアモータ１５を有する。【選択図】      図１
2005227773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本的にレバー（１０）の長手方向の延在に対して垂直方向に、第1の回転軸線（１１）を、および、基本的にこの第1の回転軸線（１１）およびこのレバー（１０）の延在に対して垂直方向に、第２の回転軸線（１６）を有している、上側および下側の端部（１２、１２′）を備えるレバー（１０）を有し；
このレバー（１０）の予め設定された実際角度位置（３２）または実際速度において、予め設定された回転トルクを提供するために、可動子側で、このレバー（１０）の第２の回転軸線（１６）に対して連結されている、回転的なサーボモータ（２０）を有し；および、
このレバー（１０）の予め設定された実際位置（３３）、または実際角度位置において、予め設定された力を提供するために、可動子側で、このレバー（１０）と連結されている、リニアモータ（１５）を有する、
手動操作装置をシミュレーションするための装置。
【請求項２】
回転的なサーボモータ（２０）は、直接的に、第２の回転軸線（１６）に対して、および、リニアモータ（１５）が、連接棒（１３）を介して、レバー（１０）の下側の端部（１２′）に対して連結されており、その際、このレバー（１０）が、この下側の端部（１２′）でもって、第1の回転軸線（１１）を越えて延在していることを特徴とする請求項１に記載のシミュレーション装置。
【請求項３】
リニアモータ（１５）および回転的なサーボモータ（２０）は、それぞれに、ドライバー段（３５、３７）に対して、レバー（１０）のその都度の実際位置／実際角度位置（３３、３２）に依存する予め設定された電流（３４′、３６′）を提供するために、接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシミュレーション装置。
【請求項４】
リニアモータ（１５）の実際位置（３３）、および回転的なサーボモータ（２０）の角度位置（３２）に依存する、それぞれ１つの電流目標値（３４、３６）を出力するための共通のインターフェース装置（３１）が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のシミュレーション装置。
【請求項５】
インターフェース装置（３１）は、リアルタイムでもっての実際値（３２、３３、２６′、２７′）の検出、および目標値（３４、３６）の算出および出力のための計算機装置（２９）と、有利には１つのユニットから成るように接続されていることを特徴とする請求項４に記載のシミュレーション装置。
【請求項６】
レバー（１０）に、少なくとも１つのフィードバック量（２６、２７）を検出するための力検出装置（２５）が、計算機装置（２９）内において目標値（３４、３６）を算出するために設けられていることを特徴とする請求項５に記載のシミュレーション装置。
【請求項７】
力測定装置（２５）は、電気抵抗ひずみ計、および有利には、レバー（１０）の曲げを検出するための測定増幅器（２８）を有していることを特徴とする請求項６に記載のシミュレーション装置。
【請求項８】
レバー（１０）、リニアモータ（１５）、および回転的なサーボモータ（２０）は、剛性の担持装置（１７）を介して、互いに機械的に連結されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載のシミュレーション装置。
【請求項９】
可動子側で、レバー（１０）と連結されている、リニアモータ（１５）を用いて、
このレバー（１０）の予め設定された実際位置（３３）において、予め設定された力を提供すること；
可動子側で、このレバー（１０）の第２の回転軸線（１６）に対して連結されている、回転的なサーボモータ（２０）でもって、この第２の回転軸線の方向において、このレバー（１０）の予め設定された角度位置（３２）において、予め設定された回転トルクを提供すること；
の工程を有し、
その際、レバー（１０）が、上側および下側の端部（１２、１２′）を有しており、および、第1の回転軸線（１１）が、基本的にレバー（１０）の延在に対して垂直方向に位置しており、且つ、第２の回転軸線（１６）が、基本的にこの第1の回転軸線（１１）およびこのレバー（１０）の延在に対して垂直方向に位置している、
手動操作装置をシミュレーションするための方法。
【請求項１０】
リニアモータ（１５）の実際位置（３３）、回転的なサーボモータ（２０）の角度位置（３２）、および、レバー（１０）に対して作用する実際の力（２６、２７）に依存して、計算モデルに基づいて、リアルタイムでもって、これらモータ（１５、２０）のそれぞれ１つの目標の力の値／目標の回転トルクの値が、計算機装置（２９）上で算出されることを特徴とする請求項９に記載のシミュレーション方法。
【請求項１１】
リアルタイムでもって算出された力の値／回転トルクの値は、力の制御器／回転トルク制御器（Ｓ２）を介して、制御装置（Ｓ３）へと転送され、この制御装置が、リニアモータ（１５）および回転的なサーボモータ（２０）のそれぞれ１つのモータ最終段（３７、３５）を、力の発生／回転トルクの発生のための相応する電流（３６′、３４′）の提供のために制御していることを特徴とする請求項１０に記載のシミュレーション方法。
【請求項１２】
シミュレーションの際に、発生され、及び／または必要とされ、及び／または処理される、データおよびパラメータは、操作部（３８）を介して、ソフトウェアーツールとして、計算機装置（２９）上で、有利にはホストパーソナルコンピュータ（３０）を用いて、監視され、及び／または変更されることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一つに記載のシミュレーション方法。
【請求項１３】
シミュレーションによって、実際的な自動車の変速機の触覚が模擬されることを特徴とする請求項９から１２のいずれか一つに記載のシミュレーション方法。
【請求項１４】
シミュレートされた走行速度、及び／または走行抵抗、特に空気摩擦及び／または傾斜、及び／またはシミュレートされたクラッチの位置、及び／またはエンジン回転数、及び／または、シミュレートされた曲線走行の際の動力伝達機構内における歪みは、１つの自動車の変速機のための切替触覚のシミュレーションに、共に影響することを特徴とする請求項９から１３のいずれか一つに記載のシミュレーション方法。
【請求項１５】
レバー（１０）における電気抵抗ひずみ計を介して、フィードバック量（２６、２７）が得られ、このフィードバック量は、モータ（１５、２０）の制御のための目標値算出の際に、計算機装置（２９）内において使用されることを特徴とする請求項９から１４のいずれか一つに記載のシミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動操作装置をシミュレーションするための装置および方法、特に、自動車の手動切替変速機の切替触覚をシミュレーションするための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車構造内において、まさに、開発経費の低下のために、目に見えて種々のコンポーネントの特性、または同様に全ての車両の走行特性のシミュレーションのための努力が、計算機設備の上で試みられた。更に、特に自動車構造のプレミアムクラスにおいて、操作されるべき装置の操作快適性、もしくは操作触覚は、より重要に成りつつある問題である。
【０００３】
英国特許出願公開第２  ０３６  ４０４号明細書（特許文献１）において、自動車変速機の切替触覚をシミュレーションするためのシミュレーターが記載されている。このシミュレーターは、基本的に、実際的な変速機、もしくは、変速機の機械的な外部切替装置に適合している。機械的な力伝達部材と並んで、空気圧的な装置が設けられており、これら力伝達部材は、変速機の挙動を切替えの際に再現する。このことによって、切替レバーの大まかな運動が実現される。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９８  ５５  ０７２号明細書（特許文献２）において、力、特に変速機シミュレーターの切替力のシミュレーションのための装置が開示されており、この変速機シミュレーターは、移動可能に軸受けされた位置調節要素を有しており、この位置調節要素が、この位置調節要素の位置調節に対して反対に作用する力発生装置でもって負荷可能である。更に、変速機および走行シミュレーターが記載されており、この変速機および走行シミュレーターは、電気的な力発生装置でもっての力のシミュレーションのための装置を有している。同様にこのシミュレーション装置も、単に、切替レバーの大まかな運動の触覚の再現に適しているだけである。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許公開第３８  ０８  ００４号明細書（特許文献３）から、段切替レバーおよび同期式の変速機を備える、手動で切替えられるべき変速機の切替操作感度の評価のための装置および方法が公知であり、その際、その負荷でもって段切替レバーが予め設定された周期の間じゅうこの段切替レバーの切替操作ための時間の内で付勢されている、少なくとも該負荷を測定するために、手動で切替えられるべき変速機内における多数のギア列の内の１つのギア列が、同期噛合い式変速機を介して、力伝達状態へと移される。この切替操作感度の評価のための複雑な装置は、予め設定された切替触覚の再生のために経費のかかるシステムである、実際的で機械的な変速機と連結されており、このシステムが、ただ極めて大きな経費だけでもって、この切替触覚において、希望通りに修正され得る。
【０００６】
請求項１の特徴を有する、手動操作装置をシミュレーションするための本発明による装置、並びに請求項９の特徴を有する、本発明による方法は、公知のこれら解決の手がかりに比して、手動操作装置のシミュレーションが、この操作装置の複雑で機械的な諸部材無しに提供されることの利点を有している。従って、特に、如何なる機械的な外部切替装置も、即ち、実際的な変速機の如何なる方向転換レバー、ケーブル機構、もしくは切替連動棒も、シミュレーション装置のために必要ではない。切替レバー以外は、有利にはこの車両切替変速機の操作装置の全ての構成要素は、ソフトウェアーによって、計算モデルでもって、計算機装置上で模擬（シミュレート）され（nachgebildet）、且つ、回転的なサーボモータ、並びにリニアモータを介してシミュレートとされる。この計算モデル内における模擬の際に、特に、実際的な操作のもとでの全動力伝達系統の挙動、並びに、この動力伝達系統に対する全車両の影響は顧慮される。実際的で機械的な切替変速機の動力学的な挙動は、従って、リアルタイムでもって再現される。
【特許文献１】英国特許出願公開第２  ０３６  ４０４号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許公開第１９８  ５５  ０７２号明細書
【特許文献３】ドイツ連邦共和国特許公開第３８  ０８  ００４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の根底をなす着想は、基本的に、２つの電気的に制御可能なアクチュエータを、実際的な、２つの方向において回転可能に軸受けされたレバーに対して連結すること、および、これらアクチュエータを、実際的な操作装置の操作触覚が正確に再現されるように動力学的に制御することにある。
計算機装置に数学的なモデルとして存在する、シミュレーションモデルは、
その際に、機械的な量、即ち例えば操作者の手動での力を、リアルタイムでもって算出すること、および、
これらアクチュエータに対して、これらアクチュエータの実際位置もしくは実際角度位置に、並びに実際速度もしくは実際角速度に依存して出力すること、
が可能な状態にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、換言すれば、
基本的にレバーの長手方向の延在に対して垂直方向に、第1の回転軸線を、および、基本的にこの第1の回転軸線およびこのレバーの延在に対して垂直方向に、第２の回転軸線を有している、上側および下側の端部を備えるレバーを有し；
この第２の回転軸線の方向において、このレバーの予め設定された角度位置において、予め設定された回転トルクを提供するために、可動子側で、このレバーの第２の回転軸線に対して連結されている、回転的なサーボモータを有し；および、
このレバーの予め設定された実際位置、及び／または実際速度において、予め設定された力を提供するために、可動子側で、このレバーと連結されている、リニアモータを有する；
手動操作装置をシミュレーションするための装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
従属請求項において、手動操作装置をシミュレーションするための、請求項１において提示された装置および請求項９に提示された方法の、有利な更なる構成および実施形態が見出される。
【００１０】
有利な更なる構成に従い、回転的なサーボモータは、直接的に第２の回転軸線に対して、および、リニアモータが、連接棒を介してレバーの下側の端部に対して連結されており、その際、このレバーが、この下側の端部でもって第1の回転軸線を越えて延在している。
【００１１】
有利な更なる構成に従い、リニアモータおよび回転的なサーボモータは、それぞれに、ドライバー段に対して、レバーのその都度の実際位置／実際角度位置に依存する予め設定された電流を提供するために接続されている。
【００１２】
有利な更なる構成に従い、リニアモータの実際位置、および回転的なサーボモータの角度位置に依存する、それぞれ１つの電流目標値を出力するための共通のインターフェース装置が設けられている。
【００１３】
有利な更なる構成に従い、インターフェース装置は、リアルタイムでもっての実際値の検出、および目標値の算出および出力ための計算機装置と、有利には１つのユニットから成るように接続されている。
【００１４】
有利な更なる構成に従い、レバーに、少なくとも１つのフィードバック量を検出するための力検出装置が、計算機装置内において目標値を算出するために設けられている。
【００１５】
有利な更なる構成に従い、力測定装置は、電気抵抗ひずみ計、および有利にはレバーの曲げを検出するための測定増幅器を有している。
【００１６】
有利な更なる構成に従い、レバー、リニアモータ、および回転的なサーボモータは、剛性の担持装置を介して、互いに機械的に連結されている。
【００１７】
有利な更なる構成に従い、リニアモータの実際位置、回転的なサーボモータの角度位置、および、レバーに対して作用する実際の力に依存して、計算モデルに基づいて、リアルタイムでもって、これらモータのそれぞれ１つの目標の力の値／目標の回転トルクの値が、計算機装置上で算出される。
【００１８】
有利な更なる構成に従い、リアルタイムでもって算出された力の値／回転トルクの値は、
力の制御器／回転トルク制御器を介して、インターフェース装置へと転送され、このインターフェース装置が、リニアモータおよび回転的なサーボモータのそれぞれ１つのモータ最終段を、力の発生／回転トルクの発生のための相応する電流の提供のために制御している。
【００１９】
有利な更なる構成に従い、シミュレーションの際に、発生され、及び／または必要とされ、及び／または処理される、データおよびパラメータは、操作部を介して、ソフトウェアーツールとして、計算機装置上で監視され、及び／または変更される。
【００２０】
有利な更なる構成に従い、シミュレーションによって、実際的な自動車の変速機の触覚が模擬される。
【００２１】
有利な更なる構成に従い、シミュレートされた走行速度、及び／または走行抵抗、特に空気摩擦及び／または傾斜、及び／またはシミュレートされたクラッチの位置、及び／またはエンジン回転数、及び／または、シミュレートされた曲線走行の際の動力伝達機構内における歪みは、１つの自動車の変速機のための切替触覚のシミュレーションに、共に影響する。
【００２２】
有利な更なる構成に従い、レバーにおける電気抵抗ひずみ計を介して、フィードバック量が得られ、このフィードバック量は、モータの制御のための目標値算出の際に、計算機装置内において使用される。
【００２３】
本発明によるシミュレーション方法、もしくは、本発明によるシミュレーション装置でもって、それぞれの手動切替変速機は、必要なハードウェアの適合無しにシミュレートされる。全ての車両のクラッチ、タイヤ、変速機から成る、動力伝達機構のシミュレーションモデルは、この動力伝達機構の構造と同時に形成する。上記の事情に合わせて、それぞれの変速機に依存する、運転者にとっての触覚、即ち切替感覚は、直接的に、特に個別の開発段階において検査され、且つ検証される。例えばこの変速機の構造のための最適なパラメータの取り出しは可能となる。ブランド特有、もしくは車両特有の切替特性の定義は、提供可能であり、その際、切替装置のコストの高い構造段階、もしくは試作モデルが、切替触覚のシミュレーションに関係して節約される。
【００２４】
更に、切替品質／切替触覚の改善のための、変速機の開発プロセスにおいて提案された諸構成は、コストの高い試作モデル、時間のかかる改造処置、及び／またはコストの高い試験台での作動（Pruefstandlaeufe）を必要とすること無しに、直接的にテストされる。更なる利点として、現在の時点において、実際的なハードウェアにおいて存在していない改善／変更がテストされるべき場合に、変速機試作モデルの新しい構造が値打ちがあるかどうか、即ち、変速機、及び／または動力伝達系統における変更が、実際に修正された切替触覚の期待された目標を誘起するかどうか、この変速機の開発チームが、決定することの負担を軽減する。シミュレートされた切替触覚を有する能動的な切替えと並んで、例えば実際的な車両から、もしくは試験台によって測定された経過も再生される（abgespielt）。何故ならば、組み込まれたアクチュエータが、切替レバーを、これらアクチュエータのそれぞれの自由度の範囲内において、自由に移動させることが可能であるからである。
【００２５】
本発明によるシミュレーション装置でもって、切替感覚、もしくは切替触覚の主観的な考察は、客観化される。リアルタイムでもって行われる切替経過は、運転者の特性、即ち遅鈍な切替え／迅速な切替えの際の、多くの力／僅かの力でもっての、緩いグリップ／強固なグリップ、に対する反応を可能とする。更に、このコンパクトなシミュレーション装置は、例えば、全ての車両のシミュレーター内において、一体化可能であり、且つ持ち運び可能である。
【００２６】
次に、本発明の実施例を、図に示し、且つ後続の記述において詳しく説明する。
【００２７】
これら図内において、同じ参照符号は、同じ、または機能の同じ構成要素を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１に、本発明の有利な実施形態に従うシミュレーション装置の詳細の斜視俯瞰図が示されている。レバー１０、特に切替レバーは、このレバー１０の長手方向の延在に対して横方向に位置している第1の回転軸線１１に対して、回転可能に軸受けされている。このレバー１０は、上側の端部１２と下側の端部（図示されていない）を有している。このレバー１０の下側の端部は、図１に従い、連接棒１３を介して、リニアモータ１５の可動子１４に対して連結されている。このレバー１０は、第２の回転軸線１６に対して回転可能に、担持装置１７内において軸受けされている。この第２の回転軸線１６は、このレバー１０の延在に対して垂直方向に、且つ、この第1の回転軸線１１に対して垂直方向に、長手方向において、基本的にこの連接棒１３に対して平行に指向している。このレバー１０の下側の端部（図示されていない）は、この第1の回転軸線１１を越えて、下方へと延在している。有利には、これら第1および第２の回転軸線１１、１６は、共通の交点を形成している。この第1の回転軸線１１を収容し且つこの第２の回転軸線１６に沿って回転可能に軸受けされている案内装置１８を介して、このレバー１０は、移動可能に案内されている。
【００２９】
回転可能に軸受けされた案内装置１８と回転不能に結合されている軸１９を介して、回転的なサーボモータ２０が、回転不能に、第２の回転軸線１６の方向において連結されている。軸受装置２１を用いて、この軸１９は、回転可能に、この第２の回転軸線１６の回転方向において軸受けされている。その際、例えば、玉軸受、ころ軸受、または、滑り軸受が使用される。担持装置１７は、強固に、担持板２２に対して連結されており、この担持板を介して、このリニアモータ１５が、強固に、この担持装置１７に対して結合、有利には直接的にねじ止めされている。同様に回転的なサーボモータ２０も、強固に、この担持装置１７に対して連結されており、有利には直接的に、または、少なくとも１つの中間部片もしくはアダプター部片２３、２４を介して、この担持装置とねじ止めされている。
【００３０】
レバー１０は、矢印方向に、第1の回転軸線１１を中心として、上側の端部１２において前方、もしくは後方へと摺動され、従って、このレバー１０の下側の端部（図示されていない）が、相応して反対の方向に移動され、この移動が連接棒１３を介してリニアモータ１５の可動子１４に対して相応して伝達される。このレバー１０は、このレバーの上側の端部１２において、第２の回転軸線１６を中心として左側、または右側へと移動し、従って、この移動が、それ自体で直接的に、回転可能に軸受けされた案内装置１８、および、回転不能に回転的なサーボモータ２０の可動子（図示されていない）の軸と結合されている、軸１９に対して伝達される。この回転的なサーボモータ２０の可動子の角度位置、並びに、このリニアモータ１５の可動子１４の実際位置を介して、このレバー１０の状態は、正確に定義されている。
【００３１】
レバー１０の予め設定された諸角度位置において、ここで、回転的なサーボモータ２０のインテリジェントな制御装置によって回転トルクが発生させられ、この回転トルクが、このレバー１０における操作者の操作力に対して反対に作用する。このようにして、このレバー１０の側方への移動のために操作人員によって付与されるべき側方への当接、および、所定の側方への力がシミュレート可能である。同じように、リニアモータ１５の可動子１４のインテリジェントな制御装置を介して、この可動子１４の実際位置、および、この回転的なサーボモータ２０の可動子の角度位置に依存して、予め設定された力が発生可能であり、この力が、このレバー１０の前方、または後方への当接、および、操作者による１つの段のシミュレートされた挿入における切替感覚のシミュレーションの際の所定の力の経過を模擬する。このようにして、アクチュエータ１５、２０を介して、例えば、公知の、もしくは、パラメータを介して定義された機械的なＨ字形−切替伝動装置（H-Schaltungsgetriebe）の、切替触覚の正確なシミュレートの可能性が与えられている。
【００３２】
図２において、概略的に、シミュレーション装置の全システムのブロックダイアグラムが図示されている。簡略化された状態で、この図の中で、図１に従う装置が、レバー１０、第１、および第２の回転軸線１１、１６、回転的なサーボモータ２０、そのリニアモータの可動子１４が連接棒１３を介してこのレバー１０の下側の端部１２′と連結されているリニアモータ１５、および、担持装置１７、２２、２４と共に図示されている。図２における実施形態により、このレバーに、力測定装置２５が設けられており、この力測定装置は、有利には、このレバー１０に対して作用する力の検出のために装着されている２つの電気抵抗ひずみ計の様式において達せられる。このレバー１０に作用する力によって、このレバー１０の軽度の撓み曲げが結果として生じ、この撓み曲げは、他方また、この電気抵抗ひずみ計によって検出され、且つ、相応して、この力の間接的な測定が、この電気抵抗ひずみ計の電気的な特性を介して行われる。力検出装置２５によって発生させられた、それぞれに１つの力線方向に関する力の実際値２６、２７は、有利には、測定増幅器２８内でレベルを上昇される。
【００３３】
図２に従い、ブロックダイアグラム内において、回転的なサーボモータ２０およびリニアモータ１５が、更に別個のブロックを有して図示されている。力制御器（Kraftregler）でもってプログラミングされており、且つ、その内において予め設定されたパラメータを有する数学的な変速機モデルが考慮（impliziert）されている計算機装置２９、有利にはリアルタイム計算機カードは、例えば、ホストパーソナルコンピュータ３０内において一体にまとめられている。有利には、計算機装置２９と共に一体にまとめられているインターフェース装置３１を介して、回転的なサーボモータ２０の可動子の実際角度位置３２、並びに、リニアモータ１５の可動子１４の実際位置３３は、この計算機装置２９に対して転送される。同様にこの測定増幅器２８の増幅された力測定信号２６′、２７′も、このインターフェース装置３１を介して、この計算機装置２９に対して転送される。
【００３４】
実際角度位置３２、および実際位置３３の利用のもとで、計算機装置２９内において、有利には、レバー１０の両方の移動方向に関する、信号レベルを増幅された力測定値２６′、２７′でもって、回転的なサーボモータ２０のドライバー最終段（Treiberendstufe）３５における電流目標値３４、および、リニアモータ１５のドライバー最終段３７における電流目標値３６が得られ、且つ出力される。この電流目標値３４、３６は、ドライバー最終段３５、３７内において、レベルを、増幅された電流信号３４′、３６′へと上昇される。モータ１５、２０の基準位置もしくは最終位置開閉器３５′、３７′は、有利には、これらドライバー最終段３５、３７と、これらモータを作動開始／作動停止するために接続されている。これら制御電流３４′、３６′は、電気的なサーボモータ２０内において、予め設定された方向への予め設定された回転トルク、即ち予め設定された力を発生する。
【００３５】
計算機装置２９内において、上記の目的のために、リアルタイムでもって、先ず第一に、実際位置３３、並びに実際角度位置３２に依存して、操作者、有利には操作人員によって消費されるべき予め設定された力が、サーボモータ１５、２０によって、レバー１０を現在の実際位置から移送するために予め与えられる。従って、簡単な構造およびやり方で、適宜の切替変速機の触覚が模擬され得、且つ、操作人員のためにシミュレートされ得る。
【００３６】
図３に、本発明の有利な実施形態の機能態様を説明するために、概略的なブロックダイアグラムが図示されている。レバー１０の所望の位置変化の際の、図２による計算機装置２９内における、リアルタイムでもって得られた力の経過Ｓ１は、力制御器Ｓ２に対して転送される。この力制御器Ｓ２は、その際、有利には、ソフトウェアー技術的に、計算機装置２９に追補されている（implementiert）。この力制御器Ｓ２は、それぞれ１つのドライバー最終段Ｓ３に供給される電流目標値を出力する。これらドライバー最終段Ｓ３内において増幅された電流目標値は、その結果として、アクチュエータ１５、２０に対して、今ここで問題になっている当該のケースにおいては図１に従う切替シミュレーターの機械的な部分の電気的なサーボモータＳ４に対して転送される。図１に従うサーボモータ１５、２０を制御するための目標値をリアルタイムでもって算出するために、フィードバック量として、この力の経過を算出するための計算機装置に、リアルタイムでもって、図１に従うこのレバー１０の位置実際値Ｓ５およびこのレバー１０に作用する力の実際値Ｓ６が供給される。
【００３７】
図４は、概略的なブロックダイアグラムを図示しており、このブロックダイアグラム内において、異なる機能グループがまとめられている。上側の端部１２を有する切替レバー１０は、回転的なサーボモータ２０およびリニアモータ１５を介して、前述の個所で説明された方法で、ある程度位置変化するのを阻止され、もしくは、予め設定された力の消費のもとで、位置変化を可能にする。サーボモータ１５、２０は、これらサーボモータの相応する可動子の位置、即ち特に実際角度位置３２、並びに実際位置３３の、正確な規定のための、一体にまとめられた手段（図示されていない）を有している。このレバー１０に作用する、力測定装置２５を介して検出される力の実際値２６、２７のような、これら手段は、ドライバー最終段３５、３７、または測定増幅器２８を介して、例えばホストパーソナルコンピュータ３０内における計算機装置２９に対して、増幅された測定信号２６′、２７′として転送される。
【００３８】
ユーザーインターフェース３８、予め設定されたデータもしくはパラメータを観察および修正するためのソフトウェアーツールを介して、特性、および従って特に、計算機装置２９内において数学的なモデルを用いて発生される操作触覚が形成可能である。この計算機装置２９から、数学的なモデルを用いて予め設定されたパラメータのプリセットのもとで算出された電流目標値３４、３６が、相応するドライバー最終段３５、３７に対して転送され、且つそこで、モータ１５、２０を制御するための増幅された電流制御信号３４′、３６′に変換される。
【００３９】
本発明を、上述の１つの有利な実施例に基づいて説明したにもかかわらず、本発明は、この実施例に制限されず、むしろ、多様な方法で修正可能である。力検出装置２５を、レバー１０において、制御量、もしくはフィードバック量の発生のために有している図２に関して記載された実施形態において、ただサーボモータ２０、１５の可動子の、実際角度位置３２、並びに実際位置３３を基礎としてだけ、直接的に現在作用している回転トルクもしくは現在作用している力に比例している現在の電流目標値３４、３６に関連して推論する（schliessen）ことの可能性も基本的に存在する。
【００４０】
更に、個別のブロックダイアグラム内におけるブロッキング（blocking）は、例示的に考察されるべきである。制御信号、および目標値は、電流レベルとしてと同様に、電圧レベルとして、及び／またはデジタルワード（Digitalworte）として、例えば光導波体を介して供給される状態で、個別の装置に作用可能であり、その際、ドライバー最終段３５、３７が、有利には、電流信号３４′、３６′を出力する。同様に、本発明は、専ら、自動車の切替変速機のシミュレーションのためだけに行われるだけでなく、例えば飛行機またはヘリコプターの制御装置のような、適宜の他の操作装置も模擬可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態を説明するための、シミュレーション装置の詳細の斜視俯瞰図である。
【図２】本発明の実施形態の機能態様を説明するための、シミュレーション装置の概略的なブロックダイアグラムである。
【図３】本発明の実施形態の機能態様を説明するための、概略的なブロックダイアグラムである。
【図４】本発明の実施形態を説明するための、概略的なブロックダイアグラムである。
【符号の説明】
【００４２】
１０  レバー
１１  第1の回転軸線
１２  上側の端部
１２′  下側の端部
１３  連接棒
１４  可動子
１５  リニアモータ
１６  第２の回転軸線
１７  担持装置
１８  案内装置
１９  軸
２０  サーボモータ
２１  軸受装置
２２  担持板
２３、２４  アダプター部片
２５  力測定装置、  力検出装置
２６、２７  力の実際値
２６′、  ２７′  力測定信号
２８  測定増幅器
２９  計算機装置
３０  ホストパーソナルコンピュータ
３１  インターフェース装置
３２  実際角度位置
３３  実際位置
３４、  ３６  電流目標値
３４′、  ３６′  電流信号
３５、  ３７  ドライバー最終段
３５′、  ３７′  基準位置もしくは最終位置開閉器
３８  ユーザーインターフェース、  操作部
Ｓ１  力の経過
Ｓ２  力制御器
Ｓ３  ドライバー最終段、  制御装置
Ｓ４  電気的なサーボモータ
Ｓ５  位置実際値
Ｓ６  力の実際値
【図１】
2005227773.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005227773.tif 000006