CN109204254B - 车辆及其电子制动踏板装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆及其电子制动踏板装置。电子制动踏板装置包括：助力器，助力器具有推杆；制动踏板，制动踏板包括踏板臂，踏板臂具有相对设置的第一表面和第二表面；制动解耦机构，制动解耦机构包括第一驱动器和第一驱动杆，第一驱动器与第一驱动杆相连以驱动第一驱动杆往复移动，第一驱动杆与第一表面转动相连，第一驱动杆相对于推杆可移动；电子力反馈机构，电子力反馈机构包括第二驱动器和第二驱动杆，第二驱动器与第二驱动杆相连以驱动第二驱动杆往复移动，第二驱动杆与第二表面相连；用于检测制动踏板的制动深度的检测装置。根据本发明实施例的电子制动踏板装置，使驾驶员的踏板力在解耦前后无变化，实现实时线性的踏板力调节。

Description

车辆及其电子制动踏板装置

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种车辆及其电子制动踏板装置。

背景技术

相关技术的车辆的制动踏板的踏板臂与助力器的推杆直接连接，无解耦机构，在相同的踏板输入情况下，无法实现不同的输出行程调节。在新能源车型上，进行电机回馈制动时，电机的制动力直接叠加到液压制动上，有回馈制动和无回馈制动时，踏板感存在较大的差异。同时制动踏板无法实现助力功能，在制动末段，驾驶员无法提供较大输入力时，整车无法达到理想的制动减速度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种车辆的电子制动踏板装置，使驾驶员的踏板力在解耦前后无变化，实现实时线性的踏板力调节。

本发明还提出一种具有上述电子制动踏板装置的车辆。

根据本发明实施例的车辆的电子制动踏板装置，所述车辆具有电子控制单元，所述电子制动踏板装置包括：助力器，所述助力器具有推杆；制动踏板，所述制动踏板包括踏板臂和与所述踏板臂相连的踩踏面，所述踏板臂具有相对设置的第一表面和第二表面；制动解耦机构，所述制动解耦机构包括第一驱动器和第一驱动杆，所述第一驱动器与所述第一驱动杆相连以驱动所述第一驱动杆往复移动，所述第一驱动杆与所述第一表面转动相连，所述第一驱动杆与所述推杆相连且相对于所述推杆可移动，所述第一驱动器适于与所述电子控制单元相连；电子力反馈机构，所述电子力反馈机构包括第二驱动器和第二驱动杆，所述第二驱动器与所述第二驱动杆相连以驱动所述第二驱动杆往复移动，所述第二驱动杆与所述第二表面相连，所述第二驱动器适于与所述电子控制单元相连；用于检测所述制动踏板的制动深度的检测装置，所述检测装置适于与所述电子控制单元相连。

根据本发明实施例的车辆的电子制动踏板装置，通过设置制动解耦机构和电子力反馈机构，从而可以实现踏板输出的解耦调节，使驾驶员的踏板力在解耦前后无变化，提高了回馈制动调节过程中踏板感的舒适性和稳定性。同时可以在踩下制动踏板时，电子力反馈机构可以主动增加推力或拉力，从而实现减小或增大踏板力的目的，实现实时线性的踏板力调节，满足整车踏板感优化要求，提升了整车竞争力。

在本发明的一些实施例中，所述第一驱动器包括电机和连接组件，所述电机通过所述连接组件与所述第一驱动杆相连以驱动所述第一驱动杆往复移动。

在本发明的一些示例中，所述连接组件为齿轮，所述第一驱动杆为与所述齿轮配合的齿条。

在本发明的一些实施例中，所述第一驱动器还包括减速器，所述电机通过所述减速器与所述连接组件相连。

在本发明的另一些示例中，所述连接组件为平面连杆机构。

在本发明的一些实施例中，所述推杆的顶壁或者底壁上设有凹槽，所述第一驱动杆与所述凹槽滑动配合。

在本发明的一些实施例中，所述推杆的朝向所述踏板臂的端面上设有朝向远离所述踏板臂的方向凹入的移动槽，所述第一驱动杆的一端伸入到所述移动槽内且与所述移动槽滑动配合。

在本发明的一些实施例中，所述电子力反馈机构为电磁推杆。

可选地，所述检测装置为转角传感器。

根据本发明实施例的车辆，包括：电子控制单元；电子制动踏板装置，所述电子制动踏板装置为根据本发明上述实施例的电子制动踏板装置，所述制动解耦机构和所述电子力反馈机构与所述电子控制单元相连。

根据本发明实施例的车辆，通过设置上述的电子制动踏板装置，使驾驶员的踏板力在解耦前后无变化，提高了回馈制动调节过程中踏板感的舒适性和稳定性。同时可以在踩下制动踏板时，电子力反馈机构可以主动增加推力或拉力，从而实现减小或增大踏板力的目的，实现实时线性的踏板力调节，满足整车踏板感优化要求，提升了整车竞争力。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的电子制动踏板装置设在车辆时的示意图；

图2为根据本发明实施例的电子制动踏板装置解耦减少液压制动力的过程示意图；

图3为根据本发明实施例的电子制动踏板装置解耦增大液压制动力的过程示意图；

图4为根据本发明实施例的电子制动踏板装置调解踏板阻力的过程示意图；

图5为根据本发明具体实施例的电子制动踏板装置的示意图。

附图标记：

车辆1000、

电子制动踏板装置100、电子控制单元200、电机控制系统300、

助力器1、推杆10、

制动踏板2、踏板臂20、踩踏面21、凸起部22、

制动解耦机构3、第一驱动器30、电机301、连接组件302、减速器303、第一驱动杆31、

电子力反馈机构4、第二驱动器40、第二驱动杆41、

检测装置5、

回位弹簧6、螺纹连接器7。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的电子制动踏板装置100，其中电子制动踏板装置100应用在车辆1000中，车辆1000可以为新能源车辆，其中车辆1000具有电子控制单元200和电机控制系统300，车辆1000可以进行电机回馈制动，需要进行说明的是，车辆1000的电机回馈制动原理已为现有技术，这里就不对其进行详细描述。

如图1-图5所示，根据本发明实施例的电子制动踏板装置100，包括：助力器1、制动踏板2、制动解耦机构3、电子力反馈机构4和检测装置5，其中助力器1具有推杆10。需要进行说明的是，助力器1的工作原理和结构已为现有技术，这里就不对其进行详细描述。

制动踏板2包括踏板臂20和与踏板臂20相连的踩踏面21，踏板臂20具有相对设置的第一表面和第二表面。可以理解的是，车辆1000包括回位弹簧6，回位弹簧6的两端分别与车辆1000的车体和踏板臂20相连，踏板臂20的一端可转动地连接在车辆1000的车体上，驾驶员可以通过踩踏制动踏板2的踩踏面21驱动踏板臂20转动，当驾驶员不踩踏制动踏板2的踩踏面21时，回位弹簧6驱动踏板臂20回位。

制动解耦机构3包括第一驱动器30和第一驱动杆31，第一驱动器30与第一驱动杆31相连以驱动第一驱动杆31往复移动，第一驱动杆31与第一表面转动相连，第一驱动杆31与推杆10相连且相对于推杆10可移动，第一驱动器30适于与电子控制单元200相连。具体而言，第一驱动杆31由第一驱动器30驱动移动，第一驱动杆31相对于推杆10可移动，推杆10通过第一驱动杆31与踏板臂20相连，从而通过第一驱动杆31的往复移动，可以改变制动解耦机构3对踏板臂20的制动力的大小。需要进行说明的是，推杆10和第一驱动杆31组成助力器1和踏板臂20之间的连接杆，由于第一驱动杆31可移动，因此连接杆的长度可改变，以改变助力器1和踏板臂20之间的输出行程。

电子力反馈机构4包括第二驱动器40和第二驱动杆41，第二驱动器40与第二驱动杆41相连以驱动第二驱动杆41往复移动，第二驱动杆41与第二表面相连，第二驱动器40适于与电子控制单元200相连。具体而言，第二驱动器40的一端与车体可转动相连，第二驱动杆41由第二驱动器40驱动移动，在第二驱动杆41移动的过程中，可以改变电子力反馈机构4对踏板臂20的反馈力大小。由于第一驱动杆31和第二驱动杆41分别与踏板臂20的相对表面相连，因此第一驱动杆31对踏板臂20的制动力和第二驱动杆41对踏板臂20的反馈力可以抵消。

在图1-图5所示的示例中，第二表面上设置凸起部22，第二驱动杆41与凸起部22转动连接以实现第二驱动杆41对踏板臂20施加反馈力的目的。

检测装置5用于检测制动踏板2的制动深度，检测装置5适于与电子控制单元200相连以将驾驶员对制动踏板2的制动深度传递到电子控制单元200上。可选地，检测装置5为转角传感器，从而使得检测装置5的结构简单。

具体而言，当驾驶员踩制动踏板2的踩踏面21时，通过检测装置5采集当前驾驶员的制动深度，检测装置5将采集信号传递给电子控制单元200，同时电机控制系统300也给电子控制单元200输入信号，电子控制单元200根据检测装置5的信号和电机控制系统300的信号判断需要进行解耦的制动力，电子控制单元200给制动解耦机构3发指令进行执行，同时给电子力反馈机构4发指令进行相应的反馈力调节。

驾驶员踩制动踏板2的踩踏面21时，通过检测装置5采集当前驾驶员的制动深度，信号传递给电子控制单元200，当电机控制系统300给电子控制单元200输入电机执行制动力的时候，电子控制单元200判断需要进行解耦减少液压制动力，如图2所示，电子控制单元200给制动解耦机构3发指令进行执行解耦减少制动力，制动解耦机构3动作，控制第一驱动杆31朝向推杆10移动以减少输出行程，即连接杆的长度缩短。同时给电子力反馈机构4发指令，第二驱动杆41对踏板臂20产生拉力，进行相应的反馈力增大调节，使驾驶员的踏板力在解耦前后无变化。

当电机控制系统300给电子控制单元200输入电机减少回馈制动力，电子控制单元200判断需要进行解耦增加液压制动力，如图3所示，电子控制单元200给制动解耦机构3发指令进行执行解耦增加制动力，制动解耦机构3动作，控制第一驱动杆31朝向踏板臂20移动以增大输出行程，即连接杆的长度增加。同时给电子力反馈机构4发指令，第二驱动杆41对踏板臂20产生推力，进行相应的反馈力减小调节，使驾驶员的踏板力在解耦前后无变化。

当没有回馈制动输入时，在驾驶员踩制动踏板2的踩踏面21时，如图4所示，电子控制单元200控制电子力反馈机构4主动调节，以控制第二驱动杆41在踏板臂20上产生额外的推力或拉力，从而实现减小和增大踏板力，可以实现实时、线性的踏板力调节，在驾驶员有较大制动力需求时，可额外产生阻力，帮助驾驶员制动，从而使整车产生更大的减速度，满足整车踏板感优化要求。

由上分析可知，车辆1000在回馈制动产生时，触动制动踏板2，电子控制单元200采集制动深度，控制制动解耦机构3，可实现制动踏板2与助力器1的解耦，同时通过电子力反馈机构4模拟踏板负载，产生与传统制动踏板相同的踏板感。在回馈制动退出时，可实现主动增加助力器1输出行程，同时调节电子力反馈机构4，产生与传统制动踏板相同的踏板感。

根据本发明实施例的车辆1000的电子制动踏板装置100，通过设置制动解耦机构3和电子力反馈机构4，从而可以实现踏板输出的解耦调节，使驾驶员的踏板力在解耦前后无变化，提高了回馈制动调节过程中踏板感的舒适性和稳定性。同时可以在踩下制动踏板2时，电子力反馈机构4可以主动增加推力或拉力，从而实现减小或增大踏板力的目的，实现实时线性的踏板力调节，满足整车踏板感优化要求，提升了整车竞争力。

在本发明的一些实施例中，如图5所示，第一驱动器30包括电机301和连接组件302，电机301通过连接组件302与第一驱动杆31相连以驱动第一驱动杆31往复移动。也就是说，连接组件302可以将电机301的转动转变成第一驱动杆31的往复移动，其中通过利用电机301作为动力源，实现解耦行程调节，便于控制制动解耦机构3的输出行程。进一步地，第一驱动器30还包括减速器303，电机301通过减速器303与连接组件302相连，从而便于进一步控制制动解耦机构3的输出行程的调整精度。

需要进行说明的是，连接组件302可以形成为任何结构，只要可以将电机301的转动转变成第一驱动杆31的往复移动即可，例如在本发明的一些实施例中，连接组件302为齿轮，第一驱动杆31为与齿轮配合的齿条。具体地，电机301驱动齿轮转动，齿轮转动以带动齿条移动，通过控制电机301正反转，可以实现控制齿条往复移动的目的，从而使得制动解耦机构3的结构简单，提高制动解耦机构3的运行稳定性。在本发明的另一些实施例中，连接组件302为平面连杆机构，例如连接组件302可以为曲柄滑块结构，滑块与第一驱动杆31相连以驱动第一驱动杆31往复移动。在本发明的又一些实施例中，连接组件302为螺旋传动机构。

还需要进行说明的是，推杆10和第一驱动杆31之间可以直接相连或者间接相连，只要使得第一驱动杆31可以相对推杆10往复移动以改变连接杆的长度即可。在本发明的一些示例中，推杆10的顶壁或者底壁上设有凹槽，第一驱动杆31与凹槽滑动配合。在本发明的另一些示例中，推杆10的朝向踏板臂20的端面上设有朝向远离踏板臂20的方向凹入的移动槽，第一驱动杆31的一端伸入到移动槽内且与移动槽滑动配合，也就是说，第一驱动杆31的一端伸入到推杆10内且相对推杆10可往复移动以改变连接杆的长度。

当推杆10和第一驱动杆31之间间接相连时，在本发明一些示例中，如图5所示，连接组件302为螺旋传动机构，螺旋传动机构具有转动部件和移动部件，电机301通过减速器303与转动部件相连以驱动转动部件转动，转动部件与移动部件配合以驱动移动部件移动，移动部件与第一驱动杆31相连，转动部件通过螺纹连接器7与推杆10相连。

在本发明的优选实施例中，电子力反馈机构4为电磁推杆，从而可以实现力的线性调节，便于调节电子力反馈机构4对踏板臂20施加的反馈力的大小。当然可以理解的是，电子力反馈机构4还可以为其他结构，只要可以实现第二驱动杆41可以往复移动以对踏板臂20施加拉力或者推力即可。

根据本发明实施例的车辆1000，包括：电子控制单元200和电子制动踏板装置100，其中电子制动踏板装置100为根据本发明上述实施例的电子制动踏板装置100，制动解耦机构3和电子力反馈机构4分别与电子控制单元200相连。

根据本发明实施例的车辆1000，通过设置上述的电子制动踏板装置100，使驾驶员的踏板力在解耦前后无变化，提高了回馈制动调节过程中踏板感的舒适性和稳定性。同时可以在踩下制动踏板2时，电子力反馈机构4可以主动增加推力或拉力，从而实现减小或增大踏板力的目的，实现实时线性的踏板力调节，满足整车踏板感优化要求，提升了整车竞争力。

根据本发明实施例的车辆1000的其他构成例如电机控制系统300等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种车辆的电子制动踏板装置，所述车辆具有电子控制单元和电机控制系统，其特征在于，所述电子制动踏板装置包括：

助力器，所述助力器具有推杆；

制动踏板，所述制动踏板包括踏板臂和与所述踏板臂相连的踩踏面，所述踏板臂具有相对设置的第一表面和第二表面；

制动解耦机构，所述制动解耦机构包括第一驱动器和第一驱动杆，所述第一驱动器与所述第一驱动杆相连以驱动所述第一驱动杆往复移动，所述第一驱动杆与所述第一表面转动相连，所述第一驱动杆与所述推杆相连且相对于所述推杆可移动，所述第一驱动器适于与所述电子控制单元相连；

电子力反馈机构，所述电子力反馈机构包括第二驱动器和第二驱动杆，所述第二驱动器与所述第二驱动杆相连以驱动所述第二驱动杆往复移动，所述第二驱动杆与所述第二表面相连，所述第二驱动器适于与所述电子控制单元相连；

用于检测所述制动踏板的制动深度的检测装置，所述检测装置适于与所述电子控制单元相连；通过所述检测装置采集当前驾驶员的制动深度，信号传递给所述电子控制单元，当所述电机控制系统给所述电子控制单元输入电机执行制动力的时候，所述电子控制单元判断需要进行解耦减少液压制动力，所述电子控制单元给所述制动解耦机构发指令进行执行解耦减少制动力，所述制动解耦机构动作，控制所述第一驱动杆朝向所述推杆移动以减少输出行程，同时给所述电子力反馈机构发指令，所述第二驱动杆对所述踏板臂产生拉力，进行相应的反馈力增大调节；当所述电机控制系统给所述电子控制单元输入电机减少回馈制动力，所述电子控制单元判断需要进行解耦增加液压制动力，所述电子控制单元给所述制动解耦机构发指令进行执行解耦增加制动力，所述制动解耦机构动作，控制所述第一驱动杆朝向所述踏板臂移动以增大输出行程；同时给所述电子力反馈机构发指令，所述第二驱动杆对踏板臂产生推力，进行相应的反馈力减小调节；

当没有回馈制动输入时，在驾驶员踩所述制动 踏板的踩踏面时，所述电子控制单元控制所述电子力反馈机构主动调节，以控制所述第二驱动杆在踏板臂上产生额外的推力或拉力，实现减小和增大踏板力。

2.根据权利要求1所述的车辆的电子制动踏板装置，其特征在于，所述第一驱动器包括电机和连接组件，所述电机通过所述连接组件与所述第一驱动杆相连以驱动所述第一驱动杆往复移动。

3.根据权利要求2所述的车辆的电子制动踏板装置，其特征在于，所述连接组件为齿轮，所述第一驱动杆为与所述齿轮配合的齿条。

4.根据权利要求2所述的车辆的电子制动踏板装置，其特征在于，所述第一驱动器还包括减速器，所述电机通过所述减速器与所述连接组件相连。

5.根据权利要求2所述的车辆的电子制动踏板装置，其特征在于，所述连接组件为平面连杆机构。

6.根据权利要求1所述的车辆的电子制动踏板装置，其特征在于，所述推杆的顶壁或者底壁上设有凹槽，所述第一驱动杆与所述凹槽滑动配合。

7.根据权利要求1所述的车辆的电子制动踏板装置，其特征在于，所述推杆的朝向所述踏板臂的端面上设有朝向远离所述踏板臂的方向凹入的移动槽，所述第一驱动杆的一端伸入到所述移动槽内且与所述移动槽滑动配合。

8.根据权利要求1所述的车辆的电子制动踏板装置，其特征在于，所述电子力反馈机构为电磁推杆。

9.根据权利要求1所述的车辆的电子制动踏板装置，其特征在于，所述检测装置为转角传感器。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

电子控制单元；

电子制动踏板装置，所述电子制动踏板装置为根据权利要求1-9中任一项所述的电子制动踏板装置，所述制动解耦机构和所述电子力反馈机构与所述电子控制单元相连。

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