CN108528422B - 一种电子机械制动系统用制动踏板装置 - Google Patents

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Abstract

一种电子机械制动系统用制动踏板装置，包括支座、圆柱凸轮、推杆、踏板力模拟弹簧、制动踏板、角位移传感器，所述踏板力模拟弹簧通过第一弹簧座和第二弹簧座安装在所述支座上，所述圆柱凸轮通过凸轮轴承安装在所述支座上，所述推杆通过推杆轴承安装在所述支座上，所述制动踏板通过花键安装在圆柱凸轮的一端，所述角位移传感器安装在圆柱凸轮的另一端，所述回位弹簧一端安装在制动踏板上，另一端通过回位弹簧座固定于汽车车身上，所述圆柱凸轮表面设有圆柱凸轮槽，所述推杆呈T型，与圆柱凸轮槽配合。本发明可使驾驶员通过制动踏板感觉实时、准确的获得汽车制动状况。同时，结构简单，安装调整方便。

Description

一种电子机械制动系统用制动踏板装置
技术领域
本发明属于汽车工程下的制动系统技术领域，具体属于线控制动系统，涉及一种用于电子机械制动系统的制动踏板力反馈技术。
背景技术
线控技术是汽车智能化及无人驾驶的四大核心技术（精确定位、路径规划、环境感知、线控执行）之一，线控制动系统是汽车线控系统的一个重要组成部分。线控制动系统目前分为电子液压制动系统（EHB）和电子机械制动系统（EMB）,电子机械制动系统以电能为能量来源，驾驶员制动意图通过制动踏板单元产生电信号，经数据线传递给制动系统控制器，控制器发出指令，使电机驱动制动执行机构，对车辆实施制动。整个系统中没有连接制动管路，结构简单，体积小，信号通过电传播，反应灵敏，减小制动距离，工作稳定，维护简单，没有液压油管路，不存在液压油泄露问题。通过ECU直接控制，易于实现ABS、TCS、ESP、ACC等功能，是制动系统发展的方向。
电子机械制动系统的制动踏板单元与车轮制动器之间没有液压管路，使得车辆的制动状况无法通过液压管路产生的反力反馈给驾驶员，但是制动过程中驾驶员又必须有这种制动踏板感觉，已了解制动状况，所以需要一种装置用来实时模拟制动状况，使驾驶员得到准确的制动信息。本发明所涉及的一种电子机械制动系统用制动踏板装置就是要完成这一功能。
目前，这种踏板装置主要有两种，一种是采用电液耦合模拟器，该系统包含液压泵、蓄能器、液压缸、电磁阀、控制单元等部件，控制单元根据地面制动力的状况，控制蓄能器通过电磁阀流入液压缸的油量，进而控制油液压力，该液压直接通过液压缸内的活塞反馈给制动踏板，产生于制动力相对应的制动踏板感觉。另一种是采用复合弹簧装置，该复合弹簧安装在制动踏板的下面，驾驶员踩下制动踏板时，会产生一个非线性的反馈力。以上两种装置各有缺点，前一种结构复杂、部件多，同时存在液压反馈滞后，以及连续踩踏板时，由于电磁阀孔的节流作用，使反馈不灵敏等缺点。后一种装置虽然结构简单，但该结构不能准确的反馈制动力状况。本发明旨在克服以上缺点，采用一种全新的结构，填补目前电子机械制动系统用制动踏板模拟装置的空白。
发明内容
针对目前技术不足，本发明的目的在于提供一种机械式制动踏板力模拟器，使驾驶员通过制动踏板感觉实时、准确的获得汽车制动状况。同时，结构简单，安装调整方便。
本申请采用的技术方案是：一种线控制动系统制动踏板模拟器，包括支座、圆柱凸轮、推杆、踏板力模拟弹簧、制动踏板、角位移传感器、调节螺栓，所述踏板力模拟弹簧通过第一弹簧座和第二弹簧座安装在所述支座上，所述圆柱凸轮通过凸轮轴承安装在所述支座上，所述推杆通过推杆轴承安装在所述支座上，所述制动踏板通过花键安装在圆柱凸轮的一端，所述角位移传感器安装在圆柱凸轮的另一端，所述回位弹簧一端安装在制动踏板上，另一端通过回位弹簧座固定于汽车车身上，所述圆柱凸轮表面设有圆柱凸轮槽，所述推杆呈T型，与圆柱凸轮槽配合，所述调节螺栓安装在所述支座上，且所述调节螺栓的末端顶在所述第二弹簧座上。所述调节螺栓用于对踏板力模拟弹簧进行预紧,或当弹簧座有磨损后的调节。
进一步的，所述支座上有调节螺栓固定座，用于安装调节螺栓。
进一步的，所述支座上设有固定板，可通过螺栓将其固定到车身相应的位置上。
进一步的，所述支座上有推杆轴承固定座，用于安装推杆轴承。
进一步的，所述支座上有凸轮轴承座，用于安装凸轮轴承。
进一步的，所述支座上有传感器固定座，用于安装角位移传感器。
本发明的有益效果：
1. 所有部件均安装在支座上，结构紧凑简练，便于预安装，同时调节方便；
2. 反馈无滞后，实时反应制动力状况；
3. 对踏板反馈力模拟准确；
4. 不需液压系统，成本低，经济性好；
5. 不会出现液体泄漏，无污染。
附图说明
图1 为本发明总体结构示意图；
图2 为本发明的支座结构示意图；
图3 为本发明的凸轮结构示意图；
图4 为本发明的推杆总体结构示意图；
图5为本发明的踏板力模拟曲线图。
附图标记说明：
1.制动踏板 2.回位弹簧 3.回位弹簧座 4.支座 5.推杆轴承 6.1第一弹簧座6.2 第二弹簧座7.踏板力模拟弹簧 8.调节螺栓 9.角位移传感器 10.凸轮轴承 11.圆柱凸轮 12.推杆 13.凸轮轴承座 14.推杆轴承座 15.固定板 16.调节螺栓固定座 17.传感器固定座。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。应当说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例
一种电子机械制动用踏板装置，结构如图1、3、4所示，包括支座4、圆柱凸轮11、推杆12、踏板力模拟弹簧7、制动踏板1、调节螺栓8、角位移传感器9，所述踏板力模拟弹簧7通过第一弹簧座6.1和第二弹簧座6.2安装在所述支座4上，所述圆柱凸轮11通过凸轮轴承10安装在所述支座4上，所述推杆12通过推杆轴承5安装在所述支座4上，所述制动踏板1通过花键安装在圆柱凸轮11的一端，所述角位移传感器9安装在圆柱凸轮11的另一端，所述回位弹簧2一端安装在制动踏板1上，另一端通过回位弹簧座3固定于汽车车身上，所述圆柱凸轮11表面设有圆柱凸轮槽，所述推杆12呈T型，与圆柱凸轮槽配合，所述调节螺栓8安装在所述支座4上，且所述调节螺栓8的末端顶在所述第二弹簧座6.2上。
其中，如图2所示，所示支座4有固定板15，可通过螺栓将其固定到车身相应的位置上；所述支座4上有推杆轴承座14，用于安装推杆轴承5；所述支座4上有凸轮轴承座13，用于安装凸轮轴承10；所述支座4上有调节螺栓固定座16，用于安装调节螺栓8；所述支座4上有传感器固定座17，用于安装角位移传感器9。
图5为踏板力模拟曲线图。本曲线反映的是实际制动过程中，制动踏板行程与制动踏板力的关系，这一关系是通过液压制动管路反馈得到的。本发明就是要通过圆柱凸轮模拟出该关系曲线。
本申请的工作原理为：
1. 驾驶员踩下制动踏板，克服回位弹簧力，带动圆柱凸轮转动；
2. 凸轮转动将带动推杆轴向移动，轴向移动量由凸轮线型决定，凸轮线型与踏板力模拟曲线图对应；
3. 推杆轴向移动，通过弹簧座压缩踏板力模拟弹簧，弹簧刚度一定，但由于推杆轴向移动量是非线性的，则形成的弹簧反力与踏板行程不是线性关系，该弹簧反力会通过弹簧座、推杆、凸轮反馈给制动踏板，形成与制动工况相一致的踏板反力；
4. 同时，圆柱凸轮与角位移传感器同轴连接，踏板转角信息通过角位移传感器传给线控制动执行机构控制器，经过踏板解析，识别驾驶员意图，实施制动；
5. 驾驶员松开踏板，踏板在回位弹簧和踏板力模拟弹簧的双重作用下回位。

Claims (6)

1.一种电子机械制动系统用制动踏板装置，其特征在于，包括支座、圆柱凸轮、推杆、踏板力模拟弹簧、制动踏板、角位移传感器、调节螺栓、回位弹簧，所述踏板力模拟弹簧通过第一弹簧座和第二弹簧座安装在所述支座上，所述圆柱凸轮通过凸轮轴承安装在所述支座上，所述推杆通过推杆轴承安装在所述支座上，所述制动踏板通过花键安装在圆柱凸轮的一端，所述角位移传感器安装在圆柱凸轮的另一端，所述回位弹簧一端安装在制动踏板上，另一端通过回位弹簧座固定于汽车车身上，所述圆柱凸轮表面设有圆柱凸轮槽，所述推杆呈T型，与圆柱凸轮槽配合，所述调节螺栓安装在所述支座上，且所述调节螺栓的末端顶在所述第二弹簧座上；
所述第一弹簧座设置在推杆轴上，进而通过推杆轴的移动来压缩踏板力模拟弹簧，以对踏板力进行模拟。
2.如权利要求1所述的一种电子机械制动系统用制动踏板装置，其特征在于，所述支座上有调节螺栓固定座，用于安装调节螺栓。
3.如权利要求2所述的一种电子机械制动系统用制动踏板装置，其特征在于，所述支座上设有固定板，可通过螺栓将其固定到车身相应的位置上。
4.如权利要求3所述的一种电子机械制动系统用制动踏板装置，其特征在于，所述支座上有推杆轴承固定座，用于安装推杆轴承。
5.如权利要求4所述的一种电子机械制动系统用制动踏板装置，其特征在于，所述支座上有凸轮轴承座，用于安装凸轮轴承。
6.如权利要求5所述的一种电子机械制动系统用制动踏板装置，其特征在于，所述支座上有传感器固定座，用于安装角位移传感器。
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