CN110027526A - 踏板模拟器和具有其的线控制动系统、车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种踏板模拟器和具有其的线控制动系统、车辆，所述踏板模拟器包括：推杆；多个弹性件，每个弹性件的一端可被止抵且另一端均设有承压部，多个弹性件沿推杆的轴向依次分布，最靠近推杆的弹性件通过承压部与推杆常止抵，推杆处于抬起位置时多个承压部在轴向上彼此间隔开；电磁助力部件，电磁助力部件被构造成在通电时至少辅助与推杆止抵配合的弹性件推抵推杆或朝远离推杆方向作用于与推杆止抵配合的弹性件。根据本发明的踏板模拟器，通过电磁助力部件对推杆受到力的补偿或是阻滞，从而对提供给驾驶员的踏板感进行调节，进而提升反馈至驾驶员的踏板制动感觉，并提升人机交互的舒适性，提高驾驶员的驾驶体验。

Description

踏板模拟器和具有其的线控制动系统、车辆

技术领域

本发明涉及车辆制造领域，具体而言，涉及一种踏板模拟器和具有其的线控制动系统、车辆。

背景技术

相关技术中，当车辆需要制动时，驾驶员需下踩制动踏板。对于传统车辆而言，传统车辆的制动踏板与制动器之间的液压或机械连接，制动系统反馈的制动反作用力能够直接作用在踏板上以为驾驶员提供舒适、合理的制动感觉。而由于电动车辆上电制动的加入以及制动踏板与制动器之间的液压或机械连接的取消，驾驶员无法直接感知制动时反馈到制动踏板上的反作用力，造成驾驶员的制动感觉不良，影响驾驶员的驾驶体验。

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，本发明提出一种踏板模拟器，所述踏板模拟器能够合理模拟踏板受力，提升踏板感觉，提高驾驶体验。

本发明还提出一种线控制动系统，所述线控制动系统包括上述的踏板模拟器。

本发明还提出一种车辆，所述车辆包括上述的踏板模拟器。

根据本发明第一方面实施例的踏板模拟器包括：推杆；多个弹性件，每个所述弹性件的一端可被止抵且另一端均设有承压部，所述多个弹性件沿所述推杆的轴向依次分布，最靠近所述推杆的弹性件通过承压部与所述推杆常止抵，所述推杆处于抬起位置时所述多个承压部在所述轴向上彼此间隔开，且在所述推杆朝向所述弹性件运动时，相邻的弹性件中邻近推杆的弹性件上设置的承压部依次推抵远离所述推杆的弹性件上设置的承压部；以及电磁助力部件，所述电磁助力部件被构造成在通电时至少辅助与所述推杆止抵配合的弹性件推抵所述推杆或朝远离所述推杆方向作用于与所述推杆止抵配合的弹性件。

根据本发明实施例的踏板模拟器，通过电磁助力部件对推杆受到力的补偿或是阻滞，从而对提供给驾驶员的反馈力进行调节，进而提升反馈至驾驶员的踏板制动感觉，并提升驾驶员的制动感觉，提高驾驶员的驾驶体验。

在本发明实施例的踏板模拟器中，踏板模拟器还包括：控制元件；位移传感器，所述位移传感器与所述控制元件电连接，以检测所述推杆的当前位移并将位移信号发送给控制元件；以及力传感器，所述力传感器与所述控制元件电连接，以检测所述推杆所受的当前推力并将推力信号发送给控制元件，所述电磁助力部件在所述当前推力与当前位移所对应的预设推力不相等时，控制所述电磁助力部件得电且磁力至少作用于与所述推杆止抵配合的弹性件，直至所述当前推力与所述预设推力相等。

在本发明实施例的踏板模拟器中，多个弹性件的刚度在所述轴向上依次增大且最靠近所述推杆的弹性件的刚度最小。

在本发明实施例的踏板模拟器中，每个所述弹性件包括至少一个弹簧，所述弹簧为碟簧和压缩弹簧中的任一种。

在本发明实施例的踏板模拟器中，所述电磁助力部件包括第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件和所述第二磁性件中的至少一个为电磁体，以在通电后彼此磁性吸合或磁性排斥，所述第一磁性件设置于与所述推杆常止抵的所述弹性件上，所述第二磁性件设置在多个所述弹性件中最远离所述推杆的弹性件上。

在本发明实施例的踏板模拟器中，最邻近所述推杆的承压部包括第一弹性件安装座和推杆安装座，所述第一弹性件安装座与相应的弹性件抵接，所述第一磁性件连接在所述第一弹性件安装座和所述推杆安装座之间，所述承压部通过所述推杆安装座与所述推杆抵接。

在本发明实施例的踏板模拟器中，最远离所述推杆的承压部包括第二弹性件安装座以及连接支架，所述第二弹性件安装座与相应的弹性件固定连接，所述第二磁性件位于最远离所述推杆的承压部和次远离所述推杆的承压部之间，所述第二磁性件通过所述连接支架与所述第二弹性件安装座连接。

在本发明实施例的踏板模拟器中，踏板模拟器还包括彼此连接的底座以及底盖，所述底座与所述第二弹性件安装座分别位于所述底座的两侧，所述底盖与所述底座之间限定出安装空间，所述控制元件位于所述安装空间内。

在本发明实施例的踏板模拟器中，所述第一磁性件和所述第二磁性件的外壁均具有环绕相应磁性件的中心轴线的环形凹槽，所述环形凹槽的个数为多个且多个所述环形凹槽沿相应的磁性件的轴向依次分布。

在本发明实施例的踏板模拟器中，所述承压部形成为用于安装电磁助力部件的安装座，一一对应地设于所述多个弹性件上的多个安装座沿所述轴向依次分布，与所述推杆直接推抵的安装座止抵在对应的弹性件和推杆之间。

在本发明实施例的踏板模拟器中，所述多个安装座中的每一个均具有与所述弹性件在轴向上相对设置的止挡凸缘，与所述推杆直接推抵的所述安装座与相应的弹性件止抵配合，除与所述推杆直接推抵的所述安装座之外的其余安装座分别与各自对应的弹性件固定连接。

在本发明实施例的踏板模拟器中，所述弹性件为碟簧，每个所述碟簧的外边沿设有用于与车身连接的紧固件，每个所述碟簧的内边沿外套在相应的安装座上且止抵在所述止挡凸缘上，所述多个弹性件、所述多个安装座同轴设置。

在本发明实施例的踏板模拟器中，所述推杆具有球头端，最邻近所述推杆的承压部的承压部上具有弧形配合面，所述球头端通过止抵在所述弧形配合面上以止抵在最邻近所述推杆的弹性件上的承压部上。

在本发明实施例的踏板模拟器中，踏板模拟器还包括可伸缩的防尘罩，所述防尘罩的一端与所述承压部连接且另一端与所述推杆固定连接。

根据本发明第二方面实施例的线控制动系统包括上述的踏板模拟器。线控制动系统通过设置上述的踏板模拟器，从而可使线控制动系统更好地模拟车辆制动时的踏板制动感觉，提升驾驶员的制动感觉。

根据本发明第三方面实施例的车辆包括：制动踏板；以及上述的踏板模拟器，所述推杆通过连杆与所述制动踏板连接，所述连杆的一端与所述制动踏板固定连接且另一端与所述推杆枢转连接。当车辆制动时，驾驶员下踩制动踏板，制动踏板通过连杆将制动信号传递至推杆处(即传递至踏板模拟器处)，从而通过踏板模拟器对制动力进行模拟，并反馈给驾驶员适当的制动感觉，提高驾驶员的驾驶体验。

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踏板模拟器的原理图；

图2为根据本发明实施例的踏板模拟器的结构示意图；

图3为图2中踏板模拟器的另一视角的结构示意图；

图4为根据本发明的电磁助力部件和弹性件的结构示意图。

附图标记：

踏板模拟器100、制动踏板200、连杆201、

底座11、底盖12、推杆2、球头端21、铰接部22、调节螺母23、弹性件3、

电磁助力部件4、第一磁性件41、第二磁性件42、连接支架5、

承压部6、止挡凸缘61、弧形配合面62、模拟器安装座63、第一弹性件安装座7、第二弹性件安装座8、推杆安装座9、防尘罩10。

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”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

目前，线控制动系统是一个全新的制动机构，是制动驱动机构功能与触动装置上的革新。线控制动系统取消了传统的液压制动系统，以电机提供制动能源，以电信号传输驾驶员制动意图，执行机构为电子机械制动执行器。当车辆制动时，驾驶员踩下制动踏板200，制动踏板200带有踏板模拟器100，踏板行程信号可通过CAN(控制器局域网络：ControllerArea Network)总线传送至控制器。控制器同时接收车速轮速、电机电流和转子位置信号，通过综合的计算分析，控制器发出控制信号。功率驱动电路根据控制器的控制信号向电子机械制动执行器的直线电机模块提供相应大小和方向的电流，从而控制直线电机的运动方向、推力大小、运动速度。直线电机再带动机械执行机构，产生制动力输给车轮而实施制动。该线控制动系统用一个踏板模拟器100模拟制动踏板200特性，取消了体积较大的真空制动助力器、制动主缸、储油器等常规液压制动系统的部件。

该线控制动系统用一个踏板模拟器100模拟制动踏板200200特性，取消了体积较大的真空制动助力器、制动主缸、储油器等常规液压制动系统的部件，采用纯机械的踏板模拟器，去除了中间变量(液压、气压等)，提高了整车的可集成化程度，响应时间快、机械性能好。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的踏板模拟器100。

根据本发明实施例的踏板模拟器100包括：推杆2、多个弹性件3和电磁助力部件4。

如图1所示，每个弹性件3的一端可被止抵且另一端均设有承压部6，多个弹性件3沿推杆2的轴向依次分布，最靠近推杆2的弹性件3通过承压部6与推杆2常止抵，推杆2处于抬起位置时多个承压部6在轴向上彼此间隔开，且在推杆2朝向弹性件3运动时，相邻的弹性件3中邻近推杆2的弹性件3上设置的承压部6依次推抵远离推杆2的弹性件3上设置的承压部6。

可以理解的是，“常止抵”为一种受力趋势，可以在车辆不发生制动时，推杆2常处于止抵在承压部6的状态。也可以是当车辆制动时，推杆2向下运动并止抵在承压部6；当车辆不制动时，推杆2可以与承压部6分离。需要说明的是，这里的“下”指的是承压部6相对于推杆2的一侧，其相反的方向为“上”。

如图2所示，电磁助力部件4被构造成在通电时至少辅助与推杆2止抵配合的弹性件3推抵推杆2或朝远离推杆2方向作用于与推杆2止抵配合的弹性件3。

可以理解的是，当车辆不发生制动时，多个承压部6之间间隔开(即多个彼此相邻的承压部6之间不存在力的传递)；当车辆制动时，推杆2向下带动承压部6向下运动。此时，推杆2的下压过程可以理解为存在多种阶段。

如图2所示，可选地，推杆2上设置有铰接部22，推杆2可通过铰接部22与制动踏板200之间可采用铰接的方式相连，从而可使得推杆2的运动更加灵活。

如图2和图3所示，铰接部22通过调节螺母23与推杆2连接。可以理解的是，调节螺母23可用于调节推杆2的初始位置，当调节螺母23朝向铰接部22移动时，预紧力变小，当调节螺母23背离铰接部22运动时，预紧力变大，从而可通过转动调节螺母23以实现调节推杆2的初始位置。

参照图1和图2，如：当推杆2带动承压部6向下运动，弹性件3被压缩，同时弹性件3反馈给承压部6向上方向的力。此时，被推杆2带动的承压部6不与其下方的电磁助力部件4接触，且可通过电磁助力部件4对承压部6反馈至推杆2的力进行调节。当推杆2带动上方的承压部6(即与推杆2接触的承压部6)向下运动，弹性件3被压缩，同时弹性件3反馈给上方的承压部6向上方向的力。此时，被推杆2带动的承压部6止抵在其下方的电磁助力部件4上，并带动电磁助力部件4向下移动，进而带动下方的承压部6向下运动，下方的承压部6对与其相连的弹性件3压缩，且此时可通过电磁助力部件4对承压部6反馈至推杆2的力进行调节。

可以理解的是，当与推杆2接触的承压部6反馈至推杆2的力小于驾驶员对制动感觉实际需求时，电磁助力件需对推杆2应受到的反馈力做出补偿，即电磁助力件需提供给推杆2反向的力，从而使推杆2受到的反馈力可提供给驾驶员良好的制动感觉；当与推杆2接触的承压部6反馈至推杆2的力大于驾驶员对制动感觉实际需求时，电磁助力件需对推杆2应受到的反馈力进行阻滞，即电磁助力件需提供给推杆2向下的力，从而使推杆2受到的反馈力可提供给驾驶员适当的制动感觉。

需要说明的是，制动感觉包括踏板制动感觉、驾驶员感受到的车辆制动减速度、听觉上的制动噪音和视觉上的车辆减速度等多种因素。其中，踏板制动感觉是踏板下移位移和踏板反馈力等多项数据综合反馈的效果，踏板制动感觉最为重要，良好的踏板制动感觉可提高驾驶员的驾驶体验。

本发明实施例的踏板模拟器的工作原理为：踏板力的设计目标是通过弹性件3和某种控制方法将踏板特性模拟出来。由于弹性件的作用力大多具有线性特性，而踏板力特性有时需要的是非线性的，因此本发明采用弹性件3与电磁助力部件4相结合的方法模拟踏板受到的反作用力(即踏板力)，即利用弹性件3的弹力和电磁助力部件5的驱动力来综合模拟踏板力。其中，弹性件3提供基础踏板力，保证制动系统工作实时踏板的“制动感觉”，电磁助力部件4和弹性件3一起提供目标踏板力，补偿或阻滞基础踏板力和目标踏板力之间的剩余部分。

根据本发明实施例的踏板模拟器100，通过电磁助力部件4对推杆2受到力的补偿或是阻滞，从而对提供给驾驶员的反馈力进行调节，进而提升反馈至驾驶员的踏板制动感觉，并提升驾驶员的制动感觉，提高驾驶员的驾驶体验。

可选地，踏板模拟器可通过螺纹连接件安装至车辆上，这样的连接方式便于操作，连接牢固且更加高效。

可选地，如图2所示，承压部6上设有用于与车辆安装固定的模拟器安装座63，模拟器安装座63可通过螺纹连接件将踏板模拟器100与车辆连接固定。当踏板模拟器100与车辆连接固定时，模拟器安装座63与车辆相对固定不动，在模拟器安装座63处可设置导向部，导向部可对推杆2的运动方向进行导向，且具有良好的导向效果。

当然本发明并不限于此，推杆2可通过承压部6将一个弹性件3抵压在第一弹性件安装座7上，该第一弹性件安装座7可以与模拟器安装座63固定连接到一起，共同形成为踏板模拟器100的壳体，第一弹性件安装座7也可以与模拟器安装座63互相独立但均相对车身固定。

如图1所示，可以理解的是，通过承压部6将另一个弹性件3抵压在第二弹性件安装座8上，该第二弹性件安装座8可以与底座11固定连接到一起，共同形成为踏板模拟器100的壳体，第二弹性件安装座8也可以与底座11互相独立但均相对车身固定。

弹性件3可以是碟形弹簧，碟形弹簧可以通过螺栓紧固件与第一弹性件安装座7固定连接且弹性件3可被抵压在第一弹性件安装座7上。弹性件3可以是碟形弹簧，碟形弹簧可以通过搭接的方式与第一弹性件安装座7配合连接且弹性件3可被抵压在第一弹性件安装座上。上述以最靠近推杆2的弹性件3为例，可以理解的是，下方的弹性件3也可与第二弹性件安装座8采用相同的连接方式。

如图2所示，在本发明的实施例中，踏板模拟器100还包括：控制元件、位移传感器和力传感器。位移传感器与控制元件电连接，以检测推杆2的当前位移并将位移信号发送给控制元件；力传感器与控制元件电连接，以检测推杆2所受的当前推力并将推力信号发送给控制元件，电磁助力部件4在当前推力与当前位移所对应的预设推力不相等时，控制电磁助力部件4得电且磁力至少作用于与推杆2止抵配合的弹性件3，进而可对推杆2受到的推力进行调节，直至当前推力与预设推力相等，从而将推杆2受到的推力调节至可提供给驾驶员良好制动感觉的数值，提高驾驶员的驾驶体验。

可以理解的是，推杆2的不同位移距离对应不同的预设推力，进而通过电磁助力部件4和弹性件3共同作用，使推杆2受到的当前推力与预设推力相等。

如图1所示，多个弹性件3的刚度在轴向上依次增大且最靠近推杆2的弹性件3的刚度最小。将多个弹性件3采用这样的方式布置，结构简单，便于多个部件之间力的传递(如推杆2将推力传递至承压部6、承压部6对与其相连的弹性件3进行压缩)，且多个部件的受力更加均匀，可提高踏板模拟器100的稳定性。

可选地，弹性件3的刚度是一个性能值，弹性件3的刚度不会随着被压缩或拉伸而改变。可以理解的是，也可选用变刚度的弹性件3，弹性件3的具体参数可根据设计的实际需求进行调整。

如图1所示，更进一步地，每个弹性件3包括至少一个弹簧，弹簧为碟簧和压缩弹簧中的任一种。可以理解的是，碟簧的结构更加稳定，且碟簧的受力更加均匀，进而碟簧反馈至承压部6的力分布地更加均匀。同样的，也可绕承压部6的周向均匀设置多个压缩弹簧，从而可提高踏板模拟器100的稳定性。

如图1-图4所示，电磁助力部件4包括第一磁性件41和第二磁性件42，第一磁性件41和第二磁性件42中的至少一个为电磁体，以在通电后彼此磁性吸合或磁性排斥，第一磁性件41设置于与推杆2常止抵的承压部6上，第二磁性件42设置在多个弹性件3中最远离推杆2的承压部6上。可通过对电磁助力部件4通电而实现对第一磁性件41和第二磁性件42之间的磁性吸合或磁性排斥状态进行调节，进而可实现对推杆2受到的推力进行调节。

可以理解的是，当第一磁性件41和第二磁性件42之间彼此磁性排斥时，第一磁性件41有向上运动的趋势，反馈给承压部6向上的力，从而可对推杆2受到的推力进行补偿；当第一磁性件41和第二磁性件42之间彼此磁性吸引时，第一磁性件41有向下运动的趋势，反馈给承压部6向下的力，从而可对推杆2受到的推力进行阻滞。

进一步地，第一磁性件41和第二磁性件42中的至少一个可以为电磁体，另一个为永磁体，从而便于第一磁性件41和第二磁性件42在通电后彼此磁性吸合或磁性排斥；或者第一磁性件41和第二磁性件42中均为电磁体，从而也可实现第一磁性件41和第二磁性件42在通电后彼此磁性吸合或磁性排斥。

如图1所示，在本发明的实施例中，最邻近推杆的承压部6包括第一弹性件安装座7和推杆安装座9，第一弹性件安装座7与相应的弹性件3抵接，第一磁性件41连接在第一弹性件安装座7和推杆安装座9之间，承压部6通过推杆安装座9与推杆2抵接。这样的结构设置便于推杆2与推杆安装座9配合并带动推杆安装座9运动。

如图1所示，进一步地，最远离推杆2的承压部6包括第二弹性件安装座8以及连接支架5，第二弹性件安装座8与相应的弹性件3固定连接，第二磁性件42位于最远离推杆2的承压部6和次远离推杆2的承压部6之间，第二磁性件42通过连接支架5与第二弹性件安装座8连接。这样的结构便于当第一磁性件41和第二磁性件42配合时，第二磁性件42可带动与其对应的承压部6运动，进而承压部6对与其对应的弹性件3进行压缩，且结构简单。

如图2和图3所示，可选地，在承压部6与模拟器安装座63之间，可以设置辅助电机，辅助电机可通过螺钉等部件固定在承压部6或模拟器安装座63上，且辅助电机可提供辅助动力，从而使得踏板模拟器100可更好地实现踏板力的模拟。

如图1所示，更进一步地，踏板模拟器100还包括彼此连接的底座11以及底盖12，底盖12与第二弹性件安装座8分别位于底座11的两侧，底盖12与底座11之间限定出安装空间，控制元件位于安装空间内。这样的布局便于控制元件更好地调节电磁助力部件4的工作状态，且使得踏板模拟器100的结构更加稳定。

可选地，在控制元件相对底座11的一侧还可以设置电流放大器，电流放大器可对电流放大，进而便于控制元件对电磁助力部件4的进行调节。

如图2、图3和图4所示，在本发明的一些实施例中，第一磁性件41、第二磁性件42均为圆柱形，第一磁性件41和第二磁性件42的外壁均具有环绕相应磁性件的中心轴线的环形凹槽，环形凹槽的个数为多个且多个环形凹槽沿相应的磁性件的轴向依次分布。这样的结构便于将第一磁性件41和第二磁性件42设置在缸体中，且环形凹槽的设置使得第一磁性件41和第二磁性件42的结构简单，且便于第一磁性件41在缸体内滑动。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，承压部6形成为用于安装电磁助力部件4的安装座，一一对应地设于多个弹性件3上的多个安装座沿轴向依次分布，与推杆2直接推抵的安装座止抵在对应的弹性件3和推杆2之间。可以理解的是，可通过安装座将推杆2的压力传递至弹性件3，也可将弹性件3的弹力反馈至推杆2处，从而可通过安装座实现力的传递，且可有效地增强踏板模拟器100的结构稳定性。

如图1所示，进一步地，多个安装座中的每一个均具有与弹性件3在轴向上相对设置的止挡凸缘61，与推杆2直接推抵的安装座与相应的弹性件3止抵配合，除与推杆2直接推抵的安装座之外的其余安装座分别与各自对应的弹性件3固定连接。这样的连接方式使得弹性件3与安装座的连接更加牢固，使得踏板模拟器100的结构更加稳定，且便于与安装座连接的多个部件之间的力的传递。

如图1所示，可选地，弹性件3为碟簧，每个碟簧的外边沿设有用于与车身连接的紧固件，每个碟簧的内边沿外套在相应的安装座上且止抵在止挡凸缘61上，多个弹性件3、多个安装座同轴设置。同轴的布置使得多个碟簧的受力更加均匀，进而可提高踏板模拟器100的稳定性。

如图1所示，可选地，推杆2具有球头端21，最邻近推杆2的弹性件3上设置的承压部6上具有弧形配合面62，球头端21通过止抵在弧形配合面62上以止抵在最邻近推杆2的弹性件3上的承压部6上。可以理解的是，在球头端21止抵在承压部6上时，增大了球头端21与承压部6的接触面积，从而便于推杆2与承压部6配合。

在本发明的一些可选的实施例中，踏板模拟器100还包括可伸缩的防尘罩10，防尘罩的10一端与承压部6连接且另一端与推杆2固定连接，从而可有效地防止灰尘进入踏板模拟器100中，且防尘罩10具有防水的作用，可对踏板模拟器100进行保护，增长使用寿命。

根据本发明实施例的线控制动系统包括上述的踏板模拟器100，线控制动系统通过设置上述的踏板模拟器100，从而可使线控制动系统更好地模拟车辆制动时的踏板制动感觉，提升驾驶员的制动感觉。

根据本发明实施例的车辆包括制动踏板200和踏板模拟器100，推杆2通过连杆201与制动踏板200连接，连杆201的一端与制动踏板200固定连接且另一端与推杆2枢转连接。当车辆制动时，驾驶员下踩制动踏板200，制动踏板200通过连杆201将制动信号传递至推杆2处(即传递至踏板模拟器100处)，从而通过踏板模拟器100对制动力进行模拟，并反馈给驾驶员适当的制动感觉，提高驾驶员的驾驶体验。

可选地，车辆可以为电动汽车，从而可更好地发挥踏板模拟器100的模拟效果，提升驾驶员的驾驶体验。

下面参照图1-图4对踏板模拟器100的模拟过程进行描述：

当车辆制动时，驾驶员下踩制动踏板200，制动踏板200通过连杆201将制动信号(即驾驶员下踩制动踏板200的力)传递至推杆2处。推杆2向下运动并带动其止抵的承压部6向下运动，且此时与推杆2相抵的承压部6未与第二磁性件42接触，若车辆达到预期的制动效果，则推杆2不再向下移动。通过位移传感器和力传感器等多个检测装置对推杆2的位移和受到承压部6反馈的推力实时检测，并可通过电磁助力部件4进行阻滞或补偿，当推杆2运动至一定位置时，弹性件3通过承压部6反馈至推杆2的力小于预期值时，需要电磁助力部件4对推杆2的受力进行补偿，第一磁性件41与第二磁性件42之间产生排斥力，进而使推杆2受到的力达到预设值。若车辆未达到预期的制动效果，则推杆2继续带动与其相抵的承压部6向下运动至与推杆2相抵的承压部6止抵在第二磁性件42上，并带动第二磁性件42向下运动直至车辆达到预期的制动效果时，推杆2不再向下移动。此时，电磁助力部件4对推杆2受到的弹性件3反馈的力进行补偿或阻滞。可以理解的是，电磁助力部件4的调节方式与上述方式相同，在此不再赘述。

需要说明的是，第一磁性件41和第二磁性件42之间的吸引力或排斥力是随着推杆2的位移和推杆2应受到的推力而时刻变化的，上述的描述过程仅为了便于理解踏板模拟器100的模拟过程。

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 (16)

1.一种踏板模拟器，其特征在于，包括：

推杆；

多个弹性件，每个所述弹性件的一端可被止抵且另一端均设有承压部，所述多个弹性件沿所述推杆的轴向依次分布，最靠近所述推杆的弹性件通过承压部与所述推杆常止抵，所述推杆处于抬起位置时所述多个承压部在所述轴向上彼此间隔开，且在所述推杆朝向所述弹性件运动时，相邻的弹性件中邻近推杆的弹性件上设置的承压部依次推抵远离所述推杆的弹性件上设置的承压部；以及

电磁助力部件，所述电磁助力部件被构造成在通电时至少辅助与所述推杆止抵配合的弹性件推抵所述推杆或朝远离所述推杆方向作用于与所述推杆止抵配合的弹性件。

2.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，还包括：

控制元件；

位移传感器，所述位移传感器与所述控制元件电连接，以检测所述推杆的当前位移并将位移信号发送给控制元件；以及

力传感器，所述力传感器与所述控制元件电连接，以检测所述推杆所受的当前推力并将推力信号发送给控制元件，所述电磁助力部件在所述当前推力与当前位移所对应的预设推力不相等时，控制所述电磁助力部件得电且磁力至少作用于与所述推杆止抵配合的弹性件，直至所述当前推力与所述预设推力相等。

3.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，多个弹性件的刚度在所述轴向上依次增大且最靠近所述推杆的弹性件的刚度最小。

4.根据权利要求3所述的踏板模拟器，其特征在于，每个所述弹性件包括至少一个弹簧，所述弹簧为碟簧和压缩弹簧中的任一种。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的踏板模拟器，其特征在于，所述电磁助力部件包括第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件和所述第二磁性件中的至少一个为电磁体，以在通电后彼此磁性吸合或磁性排斥，所述第一磁性件设置于与所述推杆常止抵的所述承压部上，所述第二磁性件设置在最远离所述推杆的承压部上。

6.根据权利要求5所述的踏板模拟器，其特征在于，最邻近所述推杆的承压部包括第一弹性件安装座和推杆安装座，所述第一弹性件安装座与相应的弹性件抵接，所述第一磁性件连接在所述第一弹性件安装座和所述推杆安装座之间，所述承压部通过所述推杆安装座与所述推杆抵接。

7.根据权利要求6所述的踏板模拟器，其特征在于，最远离所述推杆的承压部包括第二弹性件安装座以及连接支架，所述第二弹性件安装座与相应的弹性件固定连接，所述第二磁性件位于最远离所述推杆的承压部和次远离所述推杆的承压部之间，所述第二磁性件通过所述连接支架与所述第二弹性件安装座连接。

8.根据权利要求7所述的踏板模拟器，其特征在于，

还包括彼此连接的底座以及底盖，所述底盖与所述第二弹性件安装座分别位于所述底座的两侧，所述底盖与所述底座之间限定出安装空间，所述控制元件位于所述安装空间内。

9.根据权利要求5所述的踏板模拟器，其特征在于，所述第一磁性件和所述第二磁性件的外壁均具有环绕相应磁性件的中心轴线的环形凹槽，所述环形凹槽的个数为多个且多个所述环形凹槽沿相应的磁性件的轴向依次分布。

10.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，所述承压部形成为用于安装电磁助力部件的安装座，一一对应地设于所述多个弹性件上的多个安装座沿所述轴向依次分布，与所述推杆直接推抵的安装座止抵在对应的弹性件和推杆之间。

11.根据权利要求10所述的踏板模拟器，其特征在于，所述多个安装座中的每一个均具有与所述弹性件在轴向上相对设置的止挡凸缘，与所述推杆直接推抵的所述安装座与相应的弹性件止抵配合，除与所述推杆直接推抵的所述安装座之外的其余安装座分别与各自对应的弹性件固定连接。

12.根据权利要求10所述的踏板模拟器，其特征在于，所述弹性件为碟簧，每个所述碟簧的外边沿设有用于与车身连接的紧固件，每个所述碟簧的内边沿外套在相应的安装座上且止抵在所述止挡凸缘上，所述多个弹性件、所述多个安装座同轴设置。

13.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，所述推杆具有球头端，最邻近所述推杆的承压部上具有弧形配合面，所述球头端通过止抵在所述弧形配合面上以止抵在最邻近所述推杆的弹性件上的承压部上。

14.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，还包括可伸缩的防尘罩，所述防尘罩的一端与所述承压部连接且另一端与所述推杆固定连接。

15.一种线控制动系统，其特征在于，包括：如权利要求1-14中任一项所述的踏板模拟器。

16.一种车辆，其特征在于，包括：

制动踏板；以及

如权利要求1-14中任一项所述的踏板模拟器，所述推杆通过连杆与所述制动踏板连接，所述连杆的一端与所述制动踏板固定连接且另一端与所述推杆枢转连接。