CN104553787B - 油门踏板组件及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油门踏板组件，包括支架和踏板臂，在踏板臂与支架之间设置有阻尼弹簧；在踏板臂与支架之间还设置有阻尼构件；当踏板臂被踏下转动至预设角度或预设行程的范围之内时，阻尼构件开始工作，并对转动的踏板臂提供阻力；当踏板臂被踏下转动至预设角度或预设行程的范围之外时，阻尼构件处于停止工作状态；当踏板臂被释放转动时，阻尼构件处于停止工作状态。本发明还公开一种用于控制油门踏板组件的控制方法。本发明提供的油门踏板组件及其控制方法，能够使得踏板臂在回程时没有力值突变，回弹平顺，利于驾驶者操控。

Description

油门踏板组件及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车踏板技术领域，尤其涉及一种油门踏板组件及其控制方法。

背景技术

油门踏板是用于驱动油门开启或关闭的部件。在驾驶者在将踏板臂踏下施加油门，或油门全开的情形下，如需快速超车，需要降档以提高扭矩，提高动力。高档车型会配有降档提醒功能，提醒驾驶者即将进入强制降档了。

但现有技术中的降档提醒功能一般采用在踏板臂上增加弹簧机构，达到力值突变，以提示驾驶者降档。在松开油门，即释放踏板臂时，该弹簧机构在踏板臂回弹行程中还起到作用，在踏板臂回弹行程中，驾驶者还能感受到力值突变，并且由于具有该力值突变，踏板臂回程不平稳。

如图1所示，在将踏板臂踏下打开油门的踏下行程中，在A-B段范围出现力值突变，提醒驾驶者松开油门降档提速；在将踏板臂释放的回弹行程中，在C-D段范围内也具有力值突变，操作者感受到踏板臂回弹不平顺，不利于操控。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种能够在踏板臂回程时回弹平顺的油门踏板组件及其控制方法。

本发明技术方案提供一种油门踏板组件，包括支架和安装在所述支架上的踏板臂，所述踏板臂通过安装轴安装在所述支架上，并能够绕所述安装轴转动；在所述踏板臂与所述支架之间设置有阻尼弹簧；当所述踏板臂被踏下转动时，所述阻尼弹簧开始工作，并对转动的所述踏板臂提供阻力，当所述踏板臂被释放转动时，所述阻尼弹簧助于所述踏板臂复位；在所述踏板臂与所述支架之间还设置有阻尼构件；当所述踏板臂被踏下转动至预设角度或预设行程的范围之内时，所述阻尼构件开始工作，并对转动的所述踏板臂提供；当所述踏板臂被踏下转动至所述预设角度或预设行程的范围之外时，所述阻尼构件处于停止工作状态；当所述踏板臂被释放转动时，所述阻尼构件处于停止工作状态。

进一步地，所述阻尼构件包括用于提供阻力的电磁阀、用于控制所述电磁阀工作的继电器和用于控制所述继电器吸合的中央处理器；所述电磁阀与所述继电器电连接，所述继电器与所述中央处理器电连接；所述踏板臂上铰接有连杆，所述连杆与所述电磁阀中的推杆铰接在一起。

进一步地，所述电磁阀输出的阻力的大小与所述踏板臂的转动角度呈正比。

进一步地，在所述安装轴与所述踏板臂之间还设置有用于监测所述踏板臂的转动方向的方向传感器，所述方向传感器与所述中央处理器电连接。

进一步地，在所述安装轴与所述踏板臂之间还设置有用于监测所述踏板臂的转动角度的角度传感器，所述角度传感器与所述中央处理器电连接。

进一步地，在所述安装轴与所述踏板臂之间还设置有两个用于监测所述踏板臂的转动行程的位置传感器，所述位置传感器与所述中央处理器电连接。

进一步地，所述电磁阀与所述阻尼弹簧位于所述踏板臂的同一侧或相异侧。

本发明技术方案还提供一种油门踏板组件的控制方法，包括如下步骤：步骤1：设定预设角度或预设行程，以及设定预设转向；步骤2：获取踏板臂的转动方向，获取踏板臂的转动角度或转动行程，并将转动方向与预设方向进行对比分析，将转动角度或转动行程与预设角度或预设行程进行对比分析；步骤3：当踏板臂的转动角度或转动行程在预设角度或预设行程范围内时，且转动方向符合预设方向时，阻尼构件开始工作，并对转动的踏板臂提供阻力；当踏板臂的转动角度在预设角度或预设行程范围之外时，所述阻尼构件处于停止工作状态；当所述踏板臂的所述转动方向不符合预设方向时，阻尼构件处于停止工作状态。

进一步地，所述步骤3中还包括步骤31：如踏板臂的转动方向符合预设方向，踏板臂的转动角度或转动行程在预设角度或预设行程范围内，阻尼构件中的继电器未吸合或阻尼构件中的电磁阀未开启，则进入故障提醒模式，自动切断系统回路；如踏板臂的转动方向不符合预设方向，或者踏板臂的转动角度或转动行程在预设角度或预设行程范围外，阻尼构件中的继电器吸合或阻尼构件中的电磁阀开启，则进入故障提醒模式，自动切断系统回路。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

通过设置阻尼构件，该阻尼构件在摆动臂被踏下转动到降档提醒位置时，能够开始作用，提供阻力，对驾驶者起到提醒作用。在摆动臂被释放转动回弹时，没有阻尼构件处于停止工作状态，不会产生阻力，摆动臂回弹平稳，提高了操作性能。

本发明提供的油门踏板组件及其控制方法，能够使得踏板臂在回程时没有力值突变，回弹平顺，利于驾驶者操控。

附图说明

图1为现有技术中踏板臂在踏下和回弹行程中受力变化示意图；

图2为本发明提供的油门踏板组件的结构示意图；

图3为图2所示的油门踏板组件的局部放大图；

图4为油门踏板组件的操控系统图；

图5为本发明提供的油门踏板组件在踏下和回弹行程中的受力变化示意图；

图6为本发明提供的控制方法的流程示意图。

附图标记对照表：

1-踏板臂； 11-连杆； 2-支架；

21-安装轴； 3-阻尼弹簧； 4-阻尼构件；

41-电磁阀； 411-推杆； 42-继电器；

43-中央处理器； 5-方向传感器； 6-角度传感器。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图2-3所示，本发明提供的油门踏板组件，包括支架2和安装在支架2上的踏板臂1，踏板臂1通过安装轴21安装在支架2上，并能够绕安装轴21转动。

在踏板臂1与支架2之间设置有阻尼弹簧3。当踏板臂1被踏下转动时，阻尼弹簧3开始工作，并对转动的踏板臂1提供阻力，当踏板臂1被释放转动时，阻尼弹簧3助于踏板臂1复位。

在踏板臂1与支架2之间还设置有阻尼构件4。当踏板臂1被踏下转动至预设角度或预设行程的范围之内时，阻尼构件4开始工作，并对转动的踏板臂1提供阻力。当踏板臂1被踏下转动至预设角度或预设行程的范围之外时，阻尼构件4处于停止工作状态。当踏板臂1被释放转动时，阻尼构件4处于停止工作状态。

本发明中所涉及的踏板臂1被踏下转动是指踏板臂1被驾驶者踩下，踏板臂1转动，以加大油门，该过程中踏板臂1处于踏下行程中。踏板臂被释放转动是指在油门开到底之后或开启到最大之后，驾驶者释放踏板臂1，踏板臂1向初始位置转动，以减小油门，该过程中踏板臂1处于回弹行程中。

通过在踏板臂1与支架2之间还设置阻尼构件4，该阻尼构件4仅在踏板臂1被踏下转动时某个区域作用，在踏板臂1回弹时不起作用，使得踏板臂1回弹时，不会出现突变力，使得整个回弹过程平顺，便于操控。

具体可通过预先设定阻尼构件4，在踏板臂1转动到某个角度时或踏板臂1在踏下行程中行走某个行程时开始工作。该预设角度或预设行程可以根据不同的车型或需要任意设置，只要预设角度或预设行程处于踏板臂1踏下行程范围转动的角度范围或行程范围内即可。

实施例1，通过设定预设角度，实现控制阻尼构件。

设定预设角度为16°-20°，踏板臂1的初始位置的转动角度为0，结合图5所示：当踏板臂1转动16°时，其对应A点位置，当踏板臂转动20°时，其对应B点位置。

驾驶者踏下踏板臂1，踏板臂1的转动角度在0-16°之间时，图5中A点之前的力值F稳定变化，此时，仅阻尼弹簧3在对踏板臂1起作用，对转动的踏板臂1提供阻力，阻尼踏板臂1继续转动。该段区域内阻尼构件4处于停止工作状态。

当踏板臂1继续转动，踏板臂1的转动角度在16°-20°之间时，图5中在A-B之间这段区域内出现力值突变，F突然变大，此表明阻尼构件4开始工作，并对转动的踏板臂1提供阻力，驾驶者会感受到明显的力的变化，起到提醒驾驶者油门已开至合适位置，此后将降档提速。

当踏板臂1继续转动，其转动角度超出20°之后，图5中在B点之后，突变力F瞬间消失，仅有阻尼弹簧3的力持续作用，该段区域内阻尼构件4处于停止工作状态。

当驾驶者释放踏板臂1后，也即是踏板臂1回弹时，如图5所示，在整个踏板臂回弹行程中，没有出现力值突变，仅有阻尼弹簧3在起作用。该段区域内阻尼构件4处于停止工作状态。

实施例2，通过设定预设行程，实现控制阻尼构件。

假设踏板臂1在踏下行程中的总行程为S，设定预设行程为0.7S-0.9S。结合图5所示：当踏板臂1行程为0.7S时，其对应A点位置，当踏板臂1行程为0.9S时，其行程对应B点位置。

驾驶者踏下踏板臂1，踏板臂1开始转动，当其转动行程在在0-0.7S之间时，图5中A点之前的力值F稳定变化，此时，仅阻尼弹簧3在对踏板臂1起作用，对转动的踏板臂1提供阻力，阻尼踏板臂1继续转动。该段区域内阻尼构件4处于停止工作状态。

当踏板臂1继续转动，踏板臂1的转动行程在0.7S-0.9S之间时，图5中在A-B之间这段区域内出现力值突变，F突然变大，此表明阻尼构件4开始工作，并对转动的踏板臂1提供阻力，驾驶者会感受到明显的力的变化，起到提醒驾驶者油门已开至合适位置，此后将降档提速。

当踏板臂1继续转动，其转动角度超过0.9S之后，图5中在B点之后，突变力F瞬间消失，仅有阻尼弹簧3的力持续作用，该段区域内阻尼构件4处于停止工作状态。

当驾驶者释放踏板臂1后，也即是踏板臂1回弹时，如图5所示，在整个踏板臂回弹行程中，没有出现力值突变，仅有阻尼弹簧3在起作用。该段区域内阻尼构件4处于停止工作状态。

由此，本发明提供的油门踏板组件，能够使得踏板臂在回程时没有力值突变，回弹平顺，利于驾驶者操控。

该阻尼构件4除了用于降档提示外，也可用于提高踏板臂迟滞力等类似用途。

较佳地，如图2-4所示，阻尼构件4包括用于提供阻力的电磁阀41、用于控制电磁阀41工作的继电器42和用于控制继电器42吸合的中央处理器43，电磁阀41与继电器42电连接，继电器42与中央处理器43电连接。

踏板臂1上铰接连杆11，连杆11与电磁阀41中的推杆411铰接在一起。

推杆411与连杆11铰接，可以方便与转动的踏板臂1配合。

电磁阀41中具有线圈，当通电后，其产生磁场阻尼推杆411运动，推杆411阻尼连杆11运动，连杆11到阻尼踏板臂1转动。

当中央处理器43获取踏板臂1转动方向信号和转动角度信号或转动方向信号和转动行程信号时，其与预设的预设方向、预设角度或预设行程对比。

如果都符合，则中央处理器43向继电器42发出信号，继电器42吸合，电磁阀41通电获得电压，开使作动。

如果有一项或都不符合，则保持不向继电器42发出动作信号，电磁阀41保持不通电或处于停止工作状态。

上述阻尼构件4可以采用电磁阀41和继电器42，也可以采用电磁线圈、电阻片、瞬间开关等等类似部件。

较佳地，电磁阀41输出的阻力的大小与踏板臂1的转动角度呈正比。在力值突变时，驾驶者感受到力值稳定增加，随着踏板臂1转动的角度增大，力值逐渐增大，不会有顿挫感。

踏板臂1用于开启图4中的油门或节气门，其转动的角度与节气门开启的角度呈正比，并且节气门开启的角度与电路中产生的电压呈正比。电磁阀41产生的力与输入的上述电压呈正比，因此电磁阀41输出的阻力的大小与踏板臂1的转动角度呈正比。

较佳地，如图2-4所示，在安装轴21与踏板臂1之间还设置有用于监测踏板臂1的转动方向的方向传感器5，方向传感器5与中央处理器43电连接。通过设置方向传感器5来获取踏板臂1的转动方向，即可得知踏板臂1处于踏下行程还是回弹行程，并将所得的方向信号传递至中央处理器43，中央处理器43将方向信号与预设方向对比，来决定是否开启继电器42。

作为一种优选实施例，如图2-4所示，在安装轴21与踏板臂1之间还设置有用于监测踏板臂1的转动角度的角度传感器6，角度传感器6与中央处理器43电连接。通过设置角度传感器6来获取踏板臂1的转动角度，并将所得的角度信号传递至中央处理器43，中央处理器43将角度信号与预设角度对比，并结合方向传感器5传递来的方向信号，来决定是否开启继电器42。

作为另一种优选实施例，在安装轴21与踏板臂1之间设置有两个用于监测踏板臂1的转动行程的位置传感器(图中未示出)，位置传感器与中央处理器43电连接。通过设置位置传感器，可以监测到踏板臂1转动的转动行程，如果转动至两个位置传感器之间，则将行程信号传递至中央处理器43，中央处理器43将行程信号与预设行程对比，并结合方向传感器5传递来的方向信号，来决定是否开启继电器42。

当然，上述两个位置传感器与安装轴21之间形成的中心角优选地与预设角度相同，可以同时采用角度传感器和位置传感器共同来控制阻尼构件4。

较佳地，如图2-3所示，电磁阀41与阻尼弹簧3位于踏板臂1的同一侧或相异侧。

当电磁阀41与阻尼弹簧3位于踏板臂1的同一侧时，保持在同一侧对踏板臂1施加阻力，保证力值增加稳定性，并便于安装。

当电磁阀41与阻尼弹簧3位于踏板臂1的相异侧时，电磁阀41可以提供吸力，阻碍踏板臂1运动，提供了多种可能性，便于应用到不同结构的产品中。

当然，可以根据需要，在该油门踏板组件中采用通过预设方向、预设角度和预设行程的综合方式来控制开启阻尼构件，提高操作的精确性。

结合图4和图6所示，本发明提供的用于控制上述油门踏板组件的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：设定预设角度或预设行程，以及设定预设转向；

步骤2：获取踏板臂1的转动方向，获取踏板臂1的转动角度或转动行程，并将转动方向与预设方向进行对比分析，将转动角度或转动行程与预设角度或预设行程进行对比分析；

步骤3：当踏板臂1的转动角度或转动行程在预设角度或预设行程范围内时，且转动方向符合预设方向时，阻尼构件4开始工作，并对转动的踏板臂1提供阻力；

当踏板臂1的转动角度在预设角度或预设行程范围之外时，阻尼构件4处于停止工作状态；

当踏板臂1的转动方向不符合预设方向时，阻尼构件4处于停止工作状态。

步骤3中还包括步骤31：如踏板臂1的转动方向符合预设方向，踏板臂1的转动角度或转动行程在预设角度或预设行程范围内，阻尼构件4中的继电器42未吸合或阻尼构件4中的电磁阀41未开启，则进入故障提醒模式，自动切断系统回路。

如踏板臂1的转动方向不符合预设方向或踏板臂1的转动角度或转动行程在预设角度或预设行程范围外，阻尼构件4中的继电器42吸合或阻尼构件4中的电磁阀41开启，则进入故障提醒模式，自动切断系统回路。

通过设置故障提醒模块，提醒驾驶者油门踏板组件中的降档提醒功能出现故障，并自动切断回路，起到保护作用。

上述转动方向是从方向传感器5获取的，转动角度是从角度传感器6获取的，转动行程是从位置传感器获取的。

由上可知，本发明提供的油门踏板组件的控制方法，能够使得踏板臂在回程时没有力值突变，回弹平顺，利于驾驶者操控。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种油门踏板组件，包括支架和安装在所述支架上的踏板臂，所述踏板臂通过安装轴安装在所述支架上，并能够绕所述安装轴转动；

在所述踏板臂与所述支架之间设置有阻尼弹簧；

当所述踏板臂被踏下转动时，所述阻尼弹簧开始工作，并对转动的所述踏板臂提供阻力，当所述踏板臂被释放转动时，所述阻尼弹簧助于所述踏板臂复位；

其特征在于，在所述踏板臂与所述支架之间还设置有阻尼构件；

当所述踏板臂被踏下转动至预设角度或预设行程的范围之内时，所述阻尼构件开始工作，并对转动的所述踏板臂提供阻力；

当所述踏板臂被踏下转动至所述预设角度或预设行程的范围之外时，所述阻尼构件处于停止工作状态；

当所述踏板臂被释放转动时，所述阻尼构件处于停止工作状态。

2.根据权利要求1所述的油门踏板组件，其特征在于，所述阻尼构件包括用于提供阻力的电磁阀、用于控制所述电磁阀工作的继电器和用于控制所述继电器吸合的中央处理器；

所述电磁阀与所述继电器电连接，所述继电器与所述中央处理器电连接；

所述踏板臂上铰接有连杆，所述连杆与所述电磁阀中的推杆铰接在一起。

3.根据权利要求2所述的油门踏板组件，其特征在于，所述电磁阀输出的阻力的大小与所述踏板臂的转动角度呈正比。

4.根据权利要求2所述的油门踏板组件，其特征在于，在所述安装轴与所述踏板臂之间还设置有用于监测所述踏板臂的转动方向的方向传感器，所述方向传感器与所述中央处理器电连接。

5.根据权利要求4所述的油门踏板组件，其特征在于，在所述安装轴与所述踏板臂之间还设置有用于监测所述踏板臂的转动角度的角度传感器，所述角度传感器与所述中央处理器电连接。

6.根据权利要求4所述的油门踏板组件，其特征在于，在所述安装轴与所述踏板臂之间还设置有两个用于监测所述踏板臂的转动行程的位置传感器，所述位置传感器与所述中央处理器电连接。

7.根据权利要求2所述的油门踏板组件，其特征在于，所述电磁阀与所述阻尼弹簧位于所述踏板臂的同一侧或相异侧。

8.一种用于控制权利要求1所述的油门踏板组件的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：设定预设角度或预设行程，以及设定预设转向；

步骤2：获取踏板臂的转动方向，获取所述踏板臂的转动角度或转动行程，并将所述转动方向与所述预设方向进行对比分析，将所述转动角度或所述转动行程与所述预设角度或所述预设行程进行对比分析；

步骤3：当所述踏板臂的所述转动角度或所述转动行程在所述预设角度或所述预设行程范围内时，且所述转动方向符合所述预设方向时，阻尼构件开始工作，并对转动的所述踏板臂提供阻力；

当所述踏板臂的所述转动角度在所述预设角度或所述预设行程范围之外时，所述阻尼构件处于停止工作状态；

当所述踏板臂的所述转动方向不符合所述预设方向时，所述阻尼构件处于停止工作状态。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，

所述步骤3中还包括步骤31：如所述踏板臂的所述转动方向符合所述预设方向，所述踏板臂的所述转动角度或所述转动行程在所述预设角度或所述预设行程范围内，所述阻尼构件中的继电器未吸合或所述阻尼构件中的电磁阀未开启，则进入故障提醒模式，自动切断系统回路；

如所述踏板臂的所述转动方向不符合所述预设方向，或者所述踏板臂的所述转动角度或所述转动行程在所述预设角度或所述预设行程范围外，所述阻尼构件中的所述继电器吸合或所述阻尼构件中的所述电磁阀开启，则进入故障提醒模式，自动切断系统回路。