CN105539405A - 踏板模拟器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种踏板模拟器。根据本发明的一个方面，该踏板模拟器为与主缸连接且通过接收由驾驶员的踏板力所产生的液压来向驾驶员提供踏板感觉的踏板模拟器，其包括：模拟室，其设置在一端与主缸连接且另一端通过阻尼壳体封闭的模拟器块内，且储存油；单向阀，通过可滑动地设置在所述模拟室中的活塞被加压并滑动；节流孔，形成在所述模拟器块上，且通过滑动的所述单向阀来允许所述模拟室内的油流动；以及蓄能器，其储存通过所述节流孔来排出的油。

Description

踏板模拟器
技术领域
本发明涉及一种踏板模拟器，更详细地，涉及一种能够提高踏板感觉的踏板模拟器。
背景技术
一般情况下，车辆中必须安装用于制动的制动系统，而最近为了获得更强力且更稳定的制动力而提出了对向安装在车轮的轮缸侧传递的制动液压进行电子控制的系统。电子制动系统的一个例子为，防抱死制动系统(Anti-LockBrakeSystem，ABS)、制动牵引力控制系统(BrakeTractionControlSystem，BTCS)、车辆电子稳定控制系统(ElectronicStabilityControlSystem，ESC)等。
如上所述的电子制动系统是为了在制动时给驾驶员提供踏板感觉而单独安装液压踏板感觉模拟装置(以下简称为‘踏板模拟器’)来提供踏板感觉。此时，踏板模拟器被设计成提供与传统的液压制动装置(ConventionalBrakeSystem，CBS)的踏板模拟器相似的反作用力而被使用。
图1示出现有的踏板模拟器。
参照图1，踏板模拟器10包括：模拟器块11，其与主缸1连接，且设置有流入由制动踏板2的踏板力产生的液压的模拟室12；两个活塞21、22，其设置在模拟室12内；两个弹簧23、24以及两个橡胶减震器25、26，从而提供踏板感觉。而且，储存在模拟室12中的油是通过与贮存器3连接的流路13来连接，并且通过活塞21、22的移动而被加压的油会流入贮存器3。此时，流路13上设置模拟阀30来控制贮存器3与模拟室12之间的油的流动。即，现有的踏板模拟器10利用弹簧23、24和橡胶减震器25、26来提供踏板感觉。
但是，如上所述的踏板模拟器10由于只通过弹簧23、24和橡胶减震器25、26来实现踏板感觉，因此，制动踏板2的踏板力与释放踏板力时的反作用力之间几乎没有差别，存在向驾驶员提供不太熟悉的制动感觉的问题。
而且，为了提供踏板感觉，不仅需要多个弹簧23、24和多个橡胶减震器25、26，而且还需单独设置模拟阀30，因此具有结构复杂，费用增加的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的实施例的踏板模拟器是将模拟室与蓄能器之间以闭合回路形式构成，并通过节流孔的流路阻抗来提供踏板感觉，从而能够调整制动踏板的踏板力和释放踏板力时的踏板感觉。
(二)技术方案
根据本发明的一个方面，可提供一种踏板模拟器，其为与主缸连接且通过接收由驾驶员的踏板力所产生的液压来向驾驶员提供踏板感觉的踏板模拟器，包括：模拟室，其设置在一端与主缸连接且另一端通过阻尼壳体封闭的模拟器块内，且储存油；单向阀，通过可滑动地设置在所述模拟室中的活塞而被加压并滑动；节流孔，形成在所述模拟器块上且通过滑动的所述单向阀来允许所述模拟室内的油流动；以及蓄能器，其储存通过所述节流孔排出的油。
而且，还可包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述单向阀与阻尼壳体之间，且将所述单向阀恢复至原位置。
而且，通过所述节流孔连通的所述模拟室和蓄能器可构成闭合回路。
而且，所述节流孔可根据所需的踏板力来选择性地变更其大小和数量。
而且，所述节流孔可形成在所述单向阀的最大移动区间的下侧，以防止由所述活塞而被加压的所述单向阀切断所述节流孔。
而且，在所述单向阀的上端可设置有与所述活塞接触的挡块，所述挡块由橡胶材料制成。
而且，在所述阻尼壳体可设置有限制所述单向阀的移动距离的挡块，所述挡块由橡胶材料制成。
而且，所述单向阀可包括：阀体，其密封所述模拟室与所述活塞之间，且在所述模拟室内滑动；以及球部件，其封闭贯穿所述阀体而形成的流路，所述球部件在所述模拟室产生压力时切断所述流路。
而且，在所述阻尼壳体上可突出形成朝向所述单向阀的流路的防脱离突起，以防止所述球部件从流路脱离。
而且，在所述阻尼壳体的下端还可设置有固定部件，以将所述阻尼壳体固定在所述模拟器块上。
(三)有益效果
本发明的一个实施例的踏板模拟器是通过调整节流孔的大小和数量来形成的，因此具有能够以驾驶员所要求的配置提供制动踏板的踏板力和释放踏板力时的反作用力的效果。
而且，可通过调整蓄能器的大小和压缩量来调整制动踏板的释放踏板力时踏板力，并且能够使制动踏板的踏板力的踏板感觉和释放踏板力时的踏板感觉变得不同。即，制动时提供与液压制动的踏板感觉相似的踏板感觉，当释放制动时，可通过向主缸的油的吸入作用、复位弹簧的弹性恢复力及从蓄能器返回的油的压力来提供踏板感觉。
另外，踏板模拟器是由于将模拟室与蓄能器之间构成为闭合回路，因此，无需与贮存器连接，可去除模拟阀，从而结构变得简单，而且可降低费用。
附图说明
本发明将通过以下附图进行详细说明，但附图只是示出本发明的优选实施例，因此本发明的技术思想的解释不应只限定于所述附图。
图1是示意表示现有的踏板模拟器的图。
图2是示出本发明的一个优选实施例的踏板模拟器的图。
图3和图4是示出本发明的各优选实施例的踏板模拟器的运行状态的图。
附图说明标记
100：踏板模拟器110：模拟器块
111：模拟室120：活塞
130：单向阀135、155：挡块
140：复位弹簧150：阻尼壳体
160：节流孔170：蓄能器
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。下面的实施例是为了向本发明所属技术领域的普通技术人员充分传达本发明的思想而提出的。本发明并不限定于在此提出的实施例，还可以以其他形式具体化。为明确发明，省略了与说明无关的部分，为方便理解，有可能夸张表现组件的大小。
图2是示出本发明的一个优选实施例的踏板模拟器的图。
参照图2，本发明的一个实施例的踏板模拟器100包括：模拟器块110，其与主缸1连接，且设置有流入由制动踏板2的踏板力产生的液压的模拟室111；活塞120，其可滑动地设置在所述模拟室111中；单向阀130，其通过所述活塞120被加压；复位弹簧140，弹性支撑单向阀130；阻尼壳体150，其密封模拟器块110；节流孔160，形成在模拟器块110上；以及蓄能器170，通过节流孔160来与模拟室111连通。
模拟器块110是以其上部流入从主缸1流出的液压的方式与主缸连接，并且包括下部开放的模拟室111。模拟器块110的下部被阻尼壳体150封闭，且内部以串联结构依次设置有活塞120、单向阀130、复位弹簧140以及阻尼壳体150。此时，在模拟器块110的下端侧沿半径方向上形成有节流孔160，对其结构将在下面再进行说明。另外，模拟室111中储存油。
活塞120可滑动地设置在模拟室111中，且通过从主缸1流入的液压被加压而移动。
单向阀130以与活塞120接触的状态可滑动地设置在模拟室111中，并且通过活塞120被加压而移动。更具体地，单向阀130包括在模拟室111中滑动的阀体131和对贯穿所述阀体131而形成的流路133进行封闭的球部件132。
阀体131被设置成密封模拟室111与活塞120之间。即，阀体131的外侧面与模拟器块110的内表面相接触并滑动，阀体131的上表面与活塞120接触。这种阀体131的中心位置设置有沿单向阀140的移动方向贯穿的流路133。
球部件132是用于开闭所述流路133，且在模拟室111产生压力时切断流路133。例如，如图1所示，球部件132被设置成开放流路133的状态，并且当产生液压时，即，当从主缸1流入液压而对活塞120和单向阀130加压时，模拟室111内产生压力，从而如图2所示，球部件132将切断流路133。此时，通过将在后面说明的阻尼壳体150的防脱离突起153来支撑球部件132，以防止球部件132从单向阀130的流路133脱离。
另外，单向阀130还包括挡块135。挡块135设置在阀体131的上端且与活塞120接触。由于该挡块135由橡胶材料制成，在被活塞120加压时具有缓冲作用。即，挡块135用于将金属材质的活塞120与阀体131直接碰撞而发生的异质感降低到最低程度。
设置复位弹簧140，使得当这种单向阀130通过制动作用而被活塞120加压而移动后，释放制动作用时恢复到原位置。复位弹簧140设置在模拟室111内，以弹性支撑单向阀130。即，复位弹簧140被设置在将在下面说明的阻尼壳体150与单向阀130之间，其一端由阀体131支撑，另一端由阻尼壳体150支撑。
阻尼壳体150与所述单向阀130隔开一定间距并以密封模拟器块110的下端部的方式与模拟器块接合，而且支撑复位弹簧140。在这种阻尼壳体150设置有挡块155。挡块155被阻尼壳体150支撑，具有当单向阀130移动时与单向阀接触，从而控制单向阀130的移动距离的作用。而且，挡块155由橡胶材料制成，因此当与单向阀130接触时具有缓冲的作用。即，挡块155用于将金属材质的单向阀130与阻尼壳体150直接碰撞而发生的异质感降低到最低程度。
而且，在阻尼壳体150设置有防脱离突起153。如上所述，所述防脱离突起153具有防止单向阀130的球部件132从流路133脱离的作用。为此，防脱离突起153朝向单向阀130的流路133突出形成。
另外，在阻尼壳体150的下端还可设置有固定部件180，以使阻尼壳体150稳定地固定在模拟器块110。此时，固定部件180可以是卡环等，并固定在模拟器块110中，从而具有支撑阻尼壳体150的作用。
如上所述，当单向阀130通过活塞120被加压时，会对储存在模拟室111内的油加压。为此，在模拟器块110中形成有允许油的流动而提供踏板力的节流孔160。节流孔160形成在模拟器块110的下侧附近的侧面上。这是为了防止单向阀130被加压而移动时，节流孔160被单向阀130切断。为此，节流孔160应位于单向阀130的最大移动区间的下侧。
这种节流孔160可形成有多个。即，节流孔160可根据所需的踏板力来选择性地变更其大小或数量。例如，若增加节流孔160的数量和大小，则可提供柔和的踏板感觉，而减少节流孔160的数量和大小，则可提供生硬的踏板感觉。
本发明的一个实施例的踏板模拟器100包括蓄能器170，且构成闭合回路。即，蓄能器170通过节流孔160与模拟室111连接，由于单向阀130将模拟室111与主缸1切断，所述踏板模拟器100形成为闭合回路。这种蓄能器170起到储存规定量的油的作用，优选地，储存相当于通过液压被加压的活塞120的体积的油量。此时，图中虽未示出，蓄能器170可以是内部设置有腔室，且通过内部设置活塞、弹簧或减震器等来储存通过节流孔160排出的油。
参照图2至图4对踏板模拟器的运行状态进行说明。
首先，在图2中示出的踏板模拟器100是还未开始制动的状态，在该状态下，单向阀130的球部件132被阻尼壳体150的防脱离突起153支撑。
然后，如图3所示，当驾驶员脚踏制动踏板2，液压从主缸1通过模拟器块110向模拟室111内流入时，活塞120被推压而对单向阀130进行加压。此时，模拟室111通过单向阀130被加压，并产生压力，从而球部件132会切断单向阀130的流路133。
另外，在通过活塞120被加压的单向阀130的上端，由橡胶材料制成的挡块135与活塞120接触地设置，因此在活塞120对单向阀130加压时能够将传递到驾驶员的异质感降低到最低程度。
接着，如图4所示，当驾驶员持续脚踏制动踏板2时，活塞120和单向阀130会压缩对复位弹簧140的同时进行移动。即，储存在模拟室111内的油会通过节流孔160来储存在蓄能器170内。此时，通过节流孔160来排出的油会根据节流孔160的大小和数量来产生流路阻抗，从而向驾驶员提供踏板力。
而且，通过设置在阻尼壳体150上的挡块155限制单向阀130的移动，且挡块155由橡胶材料制成，因此当单向阀130与挡块155接触时，能够将传递到驾驶员的异质感降低到最低。
如上所述，完成制动后，当释放制动踏板2的踏板力时，随着主缸1内的活塞后退(恢复到原位置)，流入模拟器块110的液压被吸入至主缸1，且通过复位弹簧140的弹性恢复力和压缩在蓄能器170中的油流入模拟室111，活塞120和单向阀130恢复至原位置，并且可提供柔和的踏板力。此时，可通过调节蓄能器170的大小和压缩量来调整释放制动踏板2的踏板力时的踏板感觉。
另外，本发明的一个实施例的踏板模拟器100通过模拟室111和蓄能器170构成闭合回路，从而能够向驾驶员提供持续相同的踏板感觉，而且通过储存在模拟室111内的油来提供踏板感觉，从而能够提供与液压制动器的踏板感觉相似的踏板感觉。
如上所述，虽然本发明通过限定的实施例和附图来进行说明，但本发明并不限定于此，本发明所属技术领域的普通技术人员可在本发明的技术思想和权利要求书的等同范围内进行多种修改和变形。

Claims (10)

1.一种踏板模拟器，其为与主缸连接且通过接收由驾驶员的踏板力所产生的液压来向驾驶员提供踏板感觉的踏板模拟器，包括：
模拟室，其设置在一端与主缸连接且另一端通过阻尼壳体封闭的模拟器块内，且储存油；
单向阀，通过可滑动地设置在所述模拟室中的活塞而被加压并滑动；
节流孔，形成在所述模拟器块上，且通过滑动的所述单向阀来允许所述模拟室内的油流动；以及
蓄能器，其储存通过所述节流孔排出的油。
2.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述单向阀与阻尼壳体之间，且将所述单向阀恢复至原位置。
3.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，通过所述节流孔连通的所述模拟室和蓄能器构成闭合回路。
4.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，所述节流孔根据所需的踏板力来选择性地变更其大小和数量。
5.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，所述节流孔形成在所述单向阀的最大移动区间的下侧，以防止由所述活塞被加压的所述单向阀切断所述节流孔。
6.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，在所述单向阀的上端设置有与所述活塞接触的挡块，所述挡块由橡胶材料制成。
7.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，在所述阻尼壳体设置有限制所述单向阀的移动距离的挡块，所述挡块由橡胶材料制成。
8.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，所述单向阀包括：
阀体，其密封所述模拟室与所述活塞之间，且在所述模拟室内滑动；以及
球部件，其封闭贯穿所述阀体而形成的流路，
所述球部件在所述模拟室产生压力时切断所述流路。
9.根据权利要求8所述的踏板模拟器，其特征在于，在所述阻尼壳体上突出形成朝向所述单向阀的流路的防脱离突起，以防止所述球部件从流路脱离。
10.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，在所述阻尼壳体的下端还设置有固定部件，以将所述阻尼壳体固定在所述模拟器块上。
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