CN107323441B - 一种电动汽车制动踏板模拟器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车制动踏板模拟器，包括具有内孔的外壳，所述内孔由前侧的小径孔和后侧的大径孔组成，所述小径孔的内径小于大径孔的内径，所述小径孔内设有一级活塞，所述大径孔内设有二级活塞，所述一级活塞与二级活塞之间设有一级弹簧，所述二级活塞与内孔后端之间设有二级弹簧，所述外壳的前部设有与小径孔前侧连通的进液孔。本发明可以在一个踏板模拟器的情况下，模拟不同驾驶员的对踏板的制动感需求，同时通过多级阶段模拟传统制动系统的制动踏板感，可以非常好契合传统制动踏板感。

Description

一种电动汽车制动踏板模拟器
技术领域
本发明涉及汽车制动技术领域，具体涉及一种运用于电动汽车模拟传统汽车驾驶制动踏板感觉的模拟器。
背景技术
随着电动汽车的迅速发展，制动系统由于电动车采用非内燃机提供动力。制动系统助力部分缺少真空源。继而迫使电动汽车制动系统进行变革。故此出现了在制动系统中制动动作与制动执行解耦的工作模式，制动动作即为驾驶员踩制动踏板的动作，制动执行即为摩擦片与制动盘或者制动鼓作用的动作。在隔离这个过程中，驾驶员的制动动作使制动主缸排出的制动也并不直接作用于制动执行器，所以需求一个容器来收集该部分制动液，并模拟传统制动踏板感。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种电动汽车制动踏板模拟器，模拟不同驾驶员的对踏板的制动感需求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种电动汽车制动踏板模拟器，包括具有内孔的外壳，所述内孔由前侧的小径孔和后侧的大径孔组成，所述小径孔的内径小于大径孔的内径，所述小径孔内设有一级活塞，所述大径孔内设有二级活塞，所述一级活塞与二级活塞之间设有一级弹簧，所述二级活塞与内孔后端之间设有二级弹簧，所述外壳的前部设有与小径孔前侧连通的进液孔。
优选的，所述一级活塞与二级活塞之间还设有橡胶弹簧且二级弹簧与橡胶弹簧之间具有力重合过渡带。
优选的，所述一级活塞的后部设有第一凸柱，所述第一凸柱开设有用于安装橡胶弹簧的弹簧安装孔，所述二级活塞的前部设有阶梯凸柱，所述阶梯凸柱由前部的小径部和后部的大径部组成，且小径部的直径小于大径部的直径，所述小径部活动连接在弹簧安装孔内并可以压缩橡胶弹簧，所述一级弹簧连接在第一凸柱和大径部上。
优选的，所述橡胶弹簧为中心轴向贯通的圆柱体。
优选的，所述内孔的后端由后端盖封闭，所述后端盖与大径孔内壁螺纹连接，并根据旋入深度不同对二级弹簧进行预紧力预设。
优选的，所述二级弹簧由二级大弹簧和二级小弹簧组成。
优选的，所述二级活塞的后部设有第二凸柱，所述后端盖的前侧设有第三凸柱，所述二级小弹簧连接在第二凸柱和第三凸柱上。
本发明采用上述技术方案后，带来有益效果为：
当驾驶员踩下制动主缸排除的制动液流经外壳进液孔进入小径孔与一级活塞形成的腔室中。第一阶段制动液经进液孔进入腔室时一级活塞后移，同时一级弹簧受力开始压缩，该阶段为快速增压阶段模拟制动系统弹性变形阶段。当腔室内压力达到一定值，至二级弹簧预紧力产生的压力时，二级弹簧开始工作，在二级弹簧压缩时，用于模拟制动系统的刚性制动阶段。因此，可以在一个踏板模拟器的情况下，模拟不同驾驶员的对踏板的制动感需求，同时通过多级阶段模拟传统制动系统的制动踏板感，可以非常好契合传统制动踏板感。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的外壳示意图。
图3是本发明的一级活塞示意图。
图4是本发明的二级活塞示意图。
图5是本发明的后端盖示意图。
图6是本发明初始工作阶段示意图。
图7是本发明二级工作阶段示意图。
图8是本发明第三级工作阶段示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例一，如图1和图2所示，一种电动汽车制动踏板模拟器，包括具有内孔的外壳1，所述内孔由前侧的小径孔12和后侧的大径孔13组成，所述内孔的后端由后端盖7封闭，大径孔的后部设有内螺纹14，所述小径孔的内径小于大径孔的内径，所述小径孔内设有一级活塞2，所述大径孔内设有二级活塞5，所述一级活塞2与二级活塞5之间设有一级弹簧4，所述二级活塞与内孔后端之间设有二级弹簧6，所述外壳的前部设有与小径孔前侧连通的进液孔11，一级活塞2与内孔前端之间形成腔室。
当驾驶员踩下制动主缸排除的制动液流经外壳进液孔11进入小径孔与一级活塞形成的腔室中。第一阶段制动液经进液孔11进入腔室时一级活塞2后移，同时一级弹簧4受力开始压缩，该阶段为快速增压阶段模拟制动系统弹性变形阶段。当腔室内压力达到一定值，至二级弹簧6预紧力产生的压力时，二级弹簧6开始工作，在二级弹簧6压缩时，用于模拟制动系统的刚性制动阶段。因此，可以在一个踏板模拟器的情况下，模拟不同驾驶员的对踏板的制动感需求，同时通过多级阶段模拟传统制动系统的制动踏板感，可以非常好契合传统制动踏板感。
如图1和图3所示，一级活塞2外圆设有第一密封圈槽21，一级活塞2设于小径孔内，第一密封圈槽21装有一级活塞密封圈8和挡圈9与小径孔内孔壁密封，一级活塞后侧的第一活塞环形端面23用于支撑一级弹簧4前端，一级活塞的后部设有第一凸柱24，一级弹簧的前部外套在第一凸柱24上。
如图1和图4所示，二级活塞5外圆设有第二密封圈槽53，第二密封圈槽53内装有二级活塞密封圈10，二级活塞5装在大径孔13中，并由大径孔13和小径孔12之间的阶梯进行限位。二级活塞的前部设有阶梯凸柱51，阶梯凸柱51由前部的小径部和后部的大径部组成，且小径部的直径小于大径部的直径，一级弹簧的后部外套在阶梯凸柱51上，并与第二活塞环形端面抵接。二级活塞的后部设有第二凸柱54，二级活塞后侧环绕第二凸柱54设有第三活塞环形端面52和第四活塞环形端面，第三活塞环形端面52向后凸出于第四活塞环形端面。
如图1和图5所示，后端盖7设有向前凸出的第三凸柱71、第五活塞环形端面72，第五活塞环形端面向前凸出于第六活塞环形端面，第三凸柱71凸出于第五活塞环形端面72。后端盖后部设有与大径孔后部的内螺纹螺纹旋合的螺纹段73。另外，后端盖的后端中心设有内六角孔74，用于与扳手连接，方便通过扳手带动后端盖旋转。根据旋入深度不同对二级弹簧进行预紧力预设。踏板感可通过对后端盖在外壳中旋入深度对二级弹簧预紧力进行设置，从而模拟出不同制动器的制动特性，不需要更换其中的零部件，具有极大地普适性。
实施例二，如图1所示，与实施例1的不同在于，一级活塞2与二级活塞5之间还设有橡胶弹簧3且二级弹簧6与橡胶弹簧3之间具有力重合过渡带。能够良好的模拟出传统踏板感觉，消除力突变感。
当腔室内压力达到一定值，二级活塞5开始挤压橡胶弹簧3，一级活塞内压力继续增大至二级弹簧预紧力产生的压力时，二级弹簧开始工作。把模拟制动踏板感觉分为三个阶段，三阶段分段工作可以良好的模拟踏板感。
其中，如图3所示，第一凸柱24开设有用于安装橡胶弹簧3的弹簧安装孔22。如图4所示，阶梯凸柱51的小径部活动连接在弹簧安装孔22内并可以压缩橡胶弹簧3，进一步的，橡胶弹簧3为中心轴向贯通的圆柱体，以利于压缩并产生弹性力。
另外，如图1所示，上述两个实施例中，二级弹簧6可以采用两个，二级弹簧6由二级大弹簧和二级小弹簧组成，二级大弹簧直径大于二级小弹簧且压缩力大于二级小弹簧。以提升二级弹簧6的工作可靠性。二级大弹簧嵌套在二级小弹簧外圆侧，二级小弹簧的前部外套在第二凸柱54上，二级小弹簧的后部外套在第三凸柱71上，二级小弹簧的前端与第三活塞环形端面52抵接，二级小弹簧的后端与第五活塞环形端面72抵接，二级大弹簧的前端与第四活塞环形端面抵接，二级大弹簧的后端与第六活塞环形端面抵接。
如图6所示，驾驶员踩下制动主缸排除的制动液流经进液孔11进入小径孔12与一级活塞2形成的活塞腔中。在第一阶段制动液进入活塞腔时一级活塞后移，同时一级弹簧4受力开始压缩，当一级活塞移动S位移时活塞腔建立P1阶段压力，该阶段为快速增压阶段模拟制动系统弹性变形阶段，开始对橡胶弹簧3进行压缩。此刻准备进入二级工作阶段。
如图7所示，当一级活塞2从S运动到S1过程中，橡胶弹簧3完全压缩。一级活塞2与二级活塞5的阶梯凸柱51前部小径部进行孔轴配合达到限位处，橡胶弹簧3也压缩到最大，此时二级弹簧6开始压缩。此时活塞腔压力为P2阶段。该阶段压强建立有橡胶弹簧3的压缩参与，用于模拟制动系统从弹性系统变为刚性时的过渡状态。
如图8所示，活塞从S1运动到S2时，仅二级弹簧6工作，此时活塞腔内压力为P3阶段，用于模拟制动系统的刚性制动阶段。
本发明可调踏板感汽车制动踏板模拟器工作的过程中，先模拟制动系统的快速压力增加的阶段，为制动系统各个部件在弹性膨胀的过程，其次是模拟弹性膨胀到制动系统刚性不变，该阶段制动压力受系统影响不大，更多是受到制动液自身的弹性影响的阶段。经过对后端盖7的调节二级弹簧6的预紧力，可以模拟不同制动系统刚性阶段的刚度。所以该发明可以提供一个非常优秀的踏板感，而且可调，大大拓展了应用范围。
在本发明中，术语“前”、“后”是以进液孔为前方作为参照，而对发明各部件的位置进行描述，而不能理解为对发明的限制。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (4)

1.一种电动汽车制动踏板模拟器，包括具有内孔的外壳，其特征在于，所述内孔由前侧的小径孔和后侧的大径孔组成，所述小径孔的内径小于大径孔的内径，所述小径孔内设有一级活塞，所述大径孔内设有二级活塞，所述一级活塞与二级活塞之间设有一级弹簧，所述二级活塞与内孔后端之间设有二级弹簧，所述外壳的前部设有与小径孔前侧连通的进液孔；所述内孔的后端由后端盖封闭，所述后端盖与大径孔内壁螺纹连接，并根据旋入深度不同对二级弹簧进行预紧力预设；
所述二级弹簧由二级大弹簧和二级小弹簧组成；二级活塞后侧环绕第二凸柱设有第三活塞环形端面和第四活塞环形端面，第三活塞环形端面向后凸出于第四活塞环形端面；所述二级活塞的后部设有第二凸柱，所述后端盖的前侧设有第三凸柱，所述二级小弹簧连接在第二凸柱和第三凸柱上，二级小弹簧的前端与第三活塞环形端面抵接，二级小弹簧的后端与第五活塞环形端面抵接，二级大弹簧的前端与第四活塞环形端面抵接，二级大弹簧的后端与第六活塞环形端面抵接；后端盖设有向前凸出的第五活塞环形端面，第五活塞环形端面向前凸出于第六活塞环形端面，第三凸柱凸出于第五活塞环形端面；后端盖后部设有与大径孔后部的内螺纹螺纹旋合的螺纹段；后端盖的后端中心设有内六角孔。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车制动踏板模拟器，其特征在于：所述一级活塞与二级活塞之间还设有橡胶弹簧且二级弹簧与橡胶弹簧之间具有力重合过渡带。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车制动踏板模拟器，其特征在于：所述一级活塞的后部设有第一凸柱，所述第一凸柱开设有用于安装橡胶弹簧的弹簧安装孔，所述二级活塞的前部设有阶梯凸柱，所述阶梯凸柱由前部的小径部和后部的大径部组成，且小径部的直径小于大径部的直径，所述小径部活动连接在弹簧安装孔内并可以压缩橡胶弹簧，所述一级弹簧连接在第一凸柱和大径部上。
4.根据权利要求2所述的一种电动汽车制动踏板模拟器，其特征在于：所述橡胶弹簧为中心轴向贯通的圆柱体。
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