CN111204213A - 一种共享汽车离合器踏板机构调节装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种共享汽车离合器踏板机构调节装置，包括踏板支撑座；踏板，其一端与踏板支撑座铰接；凸块，其一端设置有凹槽，踏板的中上部的顶面配合卡在凹槽内；从动齿轮轴，其一端与凸块固定连接；从动齿轮，其与从动齿轮轴另一端螺纹连接；主动齿轮，其与从动齿轮啮合，用于驱动从动齿轮旋转，且主动齿轮中心选择性的连接或者断开主动齿轮轴；动力机构，其固定设置在踏板支撑座上，且输出端与主动齿轮轴固定连接；行星齿轮传动机构，其输入端选择性地与主动齿轮轴另一端连接；曲柄连杆机构，其一端通过锥齿轮传动机构与行星齿轮传动机构地输出端连接，另一端与踏板的中部铰接。本发明还公开一种共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制方法。

Description

一种共享汽车离合器踏板机构调节装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及离合器控制技术领域，更具体的是，本发明涉及一种共享汽车离合器踏板机构调节装置及其控制方法。

背景技术

随着科技的快速发展，车辆的制造和控制技术取得了巨大的进步，驾驶员对车辆的操纵性能要求也越来越高。虽然新能源汽车以及传统自动挡汽车的智能控制技术极大地缓解了驾驶员压力，但是配有手动挡的传统车辆依然占据较大的市场份额，而仍有不少熟练驾驶员由于希望获得更好的操纵性，体验驾驶的乐趣而选择手动挡车型。然而目前离合器踏板的操纵特性宜人性及其智能化水平不高。

车辆的共享化成为新时代下车辆发展的一个重要方向，共享化极大的方便了人们的出行，同时提高了车辆的利用率，缓解了社会压力。但是，基于面向广大不同用户驾驶员多样化需求，共享汽车的单一固定的离合器踏板力和踏板行程特性显然无法满足个性化、多样化的需求，严重影响共享汽车驾驶体验，制约了其发展。例如，女性驾驶员通常希望踏板力小一些，节省体力；而男性驾驶员希望踏板力大一些，更具脚感。其实除了用户需求的多样化，作为供给方的共享汽车制造厂家也是车型多样、特性不一。譬如，不同的车型其踏板力和踏板行程往往存在着一些差异，经常驾驶某款车型的驾驶员在驾驶另一厂家或另一型号共享车时通常希望离合器踏板具有相同的踏板力和踏板行程，以减少人适应机器的时间。因此，有必要针对共享汽车开发个性化的离合器踏板智能调节装置，并研究其控制方法。

发明内容

本发明的一个目的是设计开发了一种共享汽车离合器踏板机构调节装置，可根据不同驾驶员的驾驶习惯调节踏板初始高度，在不改变离合器执行部件结构特性的基础上改变踏板行程，实现踏板高度个性化和宜人性。

本发明的另一个目的是设计开发了一种共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制方法，可根据不同驾驶员的驾驶习惯调节踏板力，增加踏板力的适应域，使具有不同驾驶习惯的驾驶员均能舒适操纵离合器踏板。

本发明还设置有防误踩控制方法，当驾驶员出现加速踏板误操作时及时中断动力系统，提高车辆的主动安全性，充分保证驾驶员及乘客安全。

本发明提供的技术方案为：

一种共享汽车离合器踏板机构调节装置，包括：

踏板支撑座；以及

踏板，其一端与所述踏板支撑座铰接；

复位弹簧，其一端与所述踏板支撑座固定连接，另一端与所述踏板固定连接，用于复位所述踏板；

凸块，其为长方体结构，且一端设置有凹槽，所述踏板的上部的顶面配合卡在所述凹槽内；

从动齿轮轴，其一端与所述凸块固定连接；

从动齿轮，其与所述从动齿轮轴另一端螺纹连接，用于驱动所述从动齿轮轴沿所述从动齿轮的轴向运动；

主动齿轮，其与所述从动齿轮啮合，用于驱动所述从动齿轮旋转

主动齿轮轴，其选择性地与所述主动齿轮的中心连接或者断开；

动力机构，其固定设置在所述踏板支撑座上，且输出端与所述主动齿轮轴固定连接；

行星齿轮传动机构，其输入端选择性地与所述主动齿轮轴另一端连接或断开；

曲柄连杆机构，其一端通过锥齿轮传动机构与所述行星齿轮传动机构地输出端连接，另一端与所述踏板的中部铰接。

其中，当所述主动齿轮轴与所述主动齿轮连接时，当所述动力机构顺时针旋转时，所述从动齿轮轴沿所述从动齿轮的轴向靠近所述踏板运动，当所述动力机构逆时针旋转时，所述从动齿轮轴沿所述从动齿轮的轴向远离所述踏板运动。

优选的是，

所述主动齿轮轴通过第一电磁销选择性地与所述主动齿轮连接或断开；所述行星齿轮传动机构的输入端通过第二电磁销选择性地与所述主动齿轮轴另一端连接或断开；

其中，当所述第一电磁销通电时，所述主动齿轮轴与所述主动齿轮连接，当所述第一电磁销断电时，所述主动齿轮轴与所述主动齿轮断开；当所述第二电磁销通电时，所述行星齿轮传动机构的输入端与所述主动齿轮轴另一端断开，当所述第二电磁销断电时，所述行星齿轮传动机构的输入端与所述主动齿轮轴另一端连接。

优选的是，还包括：

导向槽，其为圆弧形，且设置在所述踏板的中上部；

主缸推杆，其一端设置在所述导向槽内，且能够沿所述导向槽的圆弧方向运动，另一端连接有液压主缸；

动力机构壳体，其固定设置在所述踏板支撑座上，所述动力机构固定设置在所述动力机构壳体内；

传动壳体，其设置在所述动力机构壳体下方，且与所述踏板支撑座固定连接，所述主动齿轮可旋转支撑设置在所述传动壳体内部一侧，所述从动齿轮可旋转支撑设置在所述传动壳体内部另一侧；

行星齿轮壳体，其设置在所述传动壳体下方，且与所述踏板支撑座固定连接，所述行星齿轮传动机构可旋转设置在所述行星齿轮壳体内。

优选的是，所述行星齿轮传动机构包括：

太阳轮轴，其同轴设置在所述行星齿轮壳体内，且一端穿出所述行星齿轮壳体，并通过第二电磁销选择性地与所述主动齿轮轴连接；

太阳轮，其可旋转支撑设置在所述行星齿轮壳体内，且同轴固定套设在所述太阳轮轴上；

齿圈，其同轴设置在所述行星齿轮壳体内，且周向与所述行星齿轮壳体内壁固定连接；

多个行星轮，其周向均匀设置在所述太阳轮和齿圈之间，且与所述太阳轮和齿圈啮合传动，所述行星轮上一一对应空套设置有行星轮轴；

行星架，其设置在所述行星齿轮壳体内，且位于所述太阳轮下方，并与所述行星轮轴空套连接；

行星架输出轴，其一端与所述行星架中心固定连接，另一端穿出所述行星齿轮壳体，并通过锥齿轮传动机构与所述曲柄连杆机构连接。

优选的是，所述锥齿轮传动机构包括：

主动锥齿轮，其同轴固定套设在所述行星架输出轴的另一端；

从动锥齿轮，其与所述主动锥齿轮垂直设置，且与所述主动锥齿轮啮合传动；

从动锥齿轮轴，其两端可旋转支撑设置在所述踏板支撑座上，且一侧固定贯穿所述从动锥齿轮，另一侧固定贯穿所述曲柄连杆机构一端。

优选的是，所述曲柄连杆机构包括：

曲柄，其与所述从动锥齿轮平行间隔设置，且一端与所述从动锥齿轮轴的另一侧固定连接；

连杆，其一端与所述曲柄的另一端铰接，另一端与所述踏板的中部铰接。

优选的是，还包括：

踏板转角传感器，其设置在所述踏板一端，用于检测踏板旋转角度；

加速踏板开度传感器，其设置在所述踏板上，用于检测踏板加速开度；

行车记录仪，其设置在车内，用于检测车辆周围影像和驾驶员性别；

踏板控制单元，其与所述动力机构、第一电磁销和第二电磁销电连接，用于控制所述动力机构、第一电磁销和第二电磁销工作；

整车控制器，其与所述踏板控制单元电连接，用于向所述踏板控制单元输出控制信号。

一种共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：输入踏板角速度上限值

下限值

男性驾驶员助力特性曲线和女性驾驶员助力特性曲线；

步骤2：调节踏板回至初始位置，并控制动力机构断电；

步骤3：当需要调节踏板高度时，控制第一电磁销和第二电磁销通电，并控制动力机构顺时针旋转，凸块驱动所述踏板向下转动，直至所述踏板调整到需求高度并锁止，同时控制驱动力机构、第一电磁销和第二电磁销断电；

当不需要调节踏板高度时，控制驱动力机构、第一电磁销和第二电磁销断电；

步骤4：获取驾驶员性别，采集踏板角度θ，并获取踏板角速度

当θ＞θ₀且

且当驾驶员为男性时，根据所述男性驾驶员助力特性曲线控制所述动力机构工作；

当驾驶员为女性时，根据所述女性驾驶员助力特性曲线控制所述动力机构工作；

当不同时满足θ＞θ₀且

时，重新进行所述步骤3进行控制调节。

优选的是，在所述步骤2中，调节踏板回至初始位置包括：

采集踏板转角θ；

当θ＝0时，赋值当前踏板位置为踏板零位置θ₀，且θ₀＝θ＝0；

当θ≠0时，控制第一电磁销和第二电磁销通电，控制动力机构逆时针旋转，直至θ＝0，并赋值当前踏板位置为踏板零位置θ₀，且θ₀＝θ＝0。

优选的是，还包括防误踩控制方法：

采集加速踏板开度，获取加速踏板开度变化率，并检测当前车辆周围环境；

当加速踏板开度超过阈值、加速踏板开度变化率超过阈值、且检测到车辆处于即将发生碰撞的紧急状态时，

控制动力机构迅速顺时针转动，并输出最大转矩一定时间后结束；

否则，重新采集加速踏板开度，获取加速踏板开度变化率，并检测当前车辆周围环境。

本发明所述的有益效果：

(1)本发明提供的共享汽车离合器踏板机构调节装置，可根据不同驾驶员的驾驶习惯调节踏板初始高度，在不改变离合器执行部件结构特性的基础上改变踏板行程，实现踏板高度个性化和宜人性。

(2)本发明提供的共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制方法，可根据不同驾驶员的驾驶习惯调节踏板力，增加踏板力的适应域，使具有不同驾驶习惯的驾驶员均能舒适操纵离合器踏板。

(3)本发明提供的共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制方法还可与其他车载主动安全系统协同工作，当驾驶员出现加速踏板误操作时及时中断动力系统，提高车辆的主动安全性，充分保证驾驶员及乘客安全。

附图说明

图1为本发明所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置的主视图。

图2为本发明所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置的左视图。

图3为本发明所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置传动总成的左前轴侧三维视图。

图4为本发明所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置传动总成的右前轴侧三维视图。

图5为本发明所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置传动部件的爆炸视图。

图6为本发明所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制系统电气连接关系图。

图7为本发明所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制方法的流程图。

图8为本发明所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置的防误踩控制方法的流程图。

图9为本发明所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制方法的助力特性曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-5所示，本发明所述的共享汽车离合器踏板机构智能调节装置，包括踏板支撑座1001，踏板1002，主缸推杆1003，液压主缸1004，踏板控制单元2001，传动部件。其中传动部件包括，驱动电机101，第一主动齿轮轴201，第一电磁销202，第一主动齿轮203，第一从动齿轮204，第一从动齿轮轴205，太阳轮轴301，第二电磁销302，太阳轮303，行星轮304，齿圈305，行星架306，主动锥齿轮307，从动锥齿轮轴308，从动锥齿轮309，曲柄310，连杆311，驱动电机壳体401，第一传动壳体402，第一传动盖板403，行星齿轮壳体404，行星齿轮盖板405，驱动电机螺钉501，第一传动壳体螺钉502，行星齿轮壳体螺钉503，踏板固定螺栓601，从动锥齿轮轴固定螺母602，连杆固定轴603，复位弹簧固定螺栓604，主缸推杆固定螺栓605，连杆固定螺栓606，踏板转角传感器701，复位弹簧801，驱动电机壳体固定螺钉901，第一传动壳体固定螺钉902，行星齿轮壳体固定螺钉903，踏板转角传感器固定螺钉904。

如图1、图2和图3所示，踏板支撑座1001底板上设有四个螺纹孔，通过底板螺栓固定在汽车驾驶室前围的离合器踏板安装基座处。如图4所示，底板上设有对称的两翼板，两翼板上各开有踏板固定螺栓601的一个通孔，各开有复位弹簧固定螺栓604的一个通孔，各开有从动锥齿轮轴309的支撑轴孔。此外，右侧翼板上开有驱动电机壳体固定螺钉901的两个通孔，第一传动壳体固定螺钉902的两个通孔，行星齿轮壳体固定螺钉903的两个通孔，踏板转角传感器904的两个通孔。踏板固定螺栓601从左到右依次穿过两翼板上的踏板固定螺栓601的一个通孔，并用螺母将踏板固定在踏板支撑座1001的翼板上。踏板固定螺栓601可以在两侧翼板的通孔内转动，并且踏板固定螺栓601的中部设有花键。踏板1002头部的花键通孔与踏板固定螺栓601的中部花键连接，并用卡环限位。驾驶员踩离合踏板1002末端运动时，踏板固定螺栓601会随之转动。踏板1002的中上部开有圆弧型导向槽，主缸推杆1003前端部形似叉型，两叉臂有对称的通孔，主缸推杆固定螺栓605中部为光滑圆柱体，末端为螺纹外径，其穿过主缸推杆1003的两叉臂通孔和踏板1002的圆弧型导向槽，用螺母将主缸推杆1003和踏板1002连接在一起。主缸推杆固定螺栓605中部与圆弧形导向槽接触，可以在踏板1002的圆弧型导向槽内滑动。主缸推杆1003的后端部伸入固定在汽车驾驶室前围板的原离合器操纵机构的液压主缸1004内部的活塞上(现有技术，图中未示出)，可推动液压油从液压主缸1004流向布置在发动机舱离合器旁的原离合器操纵机构的液压工作缸(现有技术，不在赘述)。踏板1002中部开有连杆固定螺栓606的轴孔和固定复位弹簧801的通孔；复位弹簧固定螺栓604穿过踏板支撑座1001翼板上的复位弹簧固定螺栓的左右通孔，固定在踏板支撑座1001的翼板上，复位弹簧固定螺栓604的中部开有凹槽，复位弹簧801的上端部缠绕固定在复位弹簧固定螺栓604的凹槽内，下端部挂接固定在踏板1002的通孔内，复位弹簧801将踏板1002拉至上极限位置，起复位踏板1002的作用。

如图3和图4所示，驱动电机壳体401为中空结构，内部容置驱动电机101。驱动电机壳体401外圆柱的两端设有肋板，肋板底部通过底板连接为一个三角形支撑座，底板上开有横向排列的两个螺纹孔，两个驱动电机壳体固定螺钉901穿过踏板支撑座1001上的通孔旋入驱动电机壳体401底板上的螺纹孔内，将驱动电机壳体401固定在踏板支撑座1001上，驱动电机壳体401的后端部设有三个凸耳，凸耳的中心开有螺纹孔。第一传动壳体402呈“8”字形空腔结构。壳体“8”字形的两中心各自开有通孔，分别用于第一主动齿轮轴201和第一从动齿轮轴205的穿出。第一传动壳体402外侧中间部位焊有两个L型支座，支座底部有左右两个螺纹孔，两个第一传动壳体固定螺钉902穿过踏板支撑座1001的通孔旋入第一传动壳体402的螺纹孔内，将第一传动壳体402固定在踏板支撑座1001上，第一传动壳体402端部设有对称设有两个凸耳，凸耳的中心开有螺纹孔，第一传动盖板403的端部设有和第一传动壳体凸耳对应的凸耳，并且开有对应的通孔，两个第一传动壳体螺钉502穿过第一传动盖板403的通孔旋入第一传动壳体402的凸耳螺纹孔内，将第一传动盖板403固定在第一传动壳体402上，内部空腔用于容置第一主动齿轮203和第一从动齿轮204。行星齿轮壳体404为圆环形。行星齿轮壳体404中间部位也焊有两个L型支座，支座底部有左右两个螺纹孔，行星齿轮壳体固定螺钉903穿过踏板支撑座1001上的通孔旋入行星齿轮壳体404的支座螺纹孔内，将行星齿轮壳体404固定在踏板支撑座1001上，行星齿轮壳体404的端部对称设有两个凸耳，凸耳的中心开有螺纹孔，行星齿轮盖板405的端部设有与行星齿轮壳体404的端部凸耳对应的凸耳，并且开有对应的通孔，两个行星齿轮螺钉503穿过行星齿轮盖板405凸耳的通孔旋入行星齿轮壳体404的螺纹孔内，将行星齿轮盖板405固定在行星齿轮壳体404上，内部空腔用于容置行星齿轮传动机构。踏板转角传感器701开有与踏板固定螺栓601对应的轴孔，踏板固定螺栓601穿过踏板转角传感器701的轴孔，踏板固定螺栓601可在踏板转角传感器701的轴孔内转动，踏板转角传感器701的端部竖直方向并列开有两个螺纹孔，两个踏板转角传感器固定螺钉904穿过踏板支撑座1001的通孔旋入踏板转角传感器701螺纹孔内，将踏板转角传感器701固定在踏板支撑座1001上。

如图3和图5所示，驱动电机101后端部设有与驱动电机壳体401端部凸耳对应的凸耳，并且开有对应的通孔，三个驱动电机螺钉501穿过驱动电机101的凸耳通孔旋入驱动电机壳体401的凸耳螺纹孔内，将驱动电机101固定在驱动电机壳体401内腔。驱动电机101的输出轴穿过驱动电机壳体401的轴孔，驱动电机101的输出轴端部开有凹槽。第一主动齿轮轴201的上端部设有与驱动电机101输出端凹槽对应的凸台，第一主动齿轮轴201的上端部凸台插入驱动电机101输出轴的凹槽实现连接传动，第一主动齿轮轴201的上端部凸台的下方轴径开有第一销孔。第一主动齿轮轴201的下端部开有沉孔，并且第一主动齿轮轴201的下端部沉孔壁沿径向开有第二销孔。第一主动齿轮203两端的凸台支撑在第一传动壳体402和第一传动盖板403的轴孔内，第一主动齿轮203上端凸台沿径向开有销孔，第一主动齿轮轴201穿过第一主动齿轮203的轴孔，第一主动齿轮203可以绕第一主动齿轮轴201转动。第一电磁销202通电时穿过第一主动齿轮203销孔和第一主动齿轮轴201的第一销孔，将第一主动齿轮轴201和第一主动齿轮203轴向限位，使得第一主动齿轮203可以随第一主动齿轮轴201同步转动，第一电磁销202断电时，从第一主动齿轮203和第一主动齿轮轴201的销孔中脱开，第一主动齿轮203与第一主动齿轮轴201断开连接。第一从动齿轮204两端的凸台也支撑在第一传动壳体402和第一传动盖板403的轴孔内，第一从动齿轮204的轮齿与第一主动齿轮203的轮齿啮合传动，第一从动齿轮204的中心开有右旋螺纹孔。第一从动齿轮轴205的径向开有与第一从动齿轮204相应的右旋螺纹，第一从动齿轮204逆时针转动将带动第一从动齿轮轴205向下平动，第一从动齿轮轴205的下端设有矩形凸块，凸块的外端开有凹槽，踏板1002卡在凹槽内，第一从动齿轮轴205向下运动将带动踏板1002绕踏板支撑座1001上的踏板固定螺栓孔向下摆动，同时，主缸推杆固定螺栓605在踏板1002的弧形导向槽内滑动。

如图5所示，行星齿轮传动机构包括太阳轮303、太阳轮轴301、行星轮304、齿圈305、行星架306和第二电磁销302。太阳轮轴301的上端部沿径向开有与第一主动齿轮轴201的第二销孔对应的销孔，太阳轮轴301上端轴径伸入第一主动齿轮轴201的下端沉孔内，整体安装后第一主动齿轮轴201的第二销孔与太阳轮轴301的销孔高度相同。第二电磁销302断电状态下插入第一主动齿轮轴201和太阳轮轴301的销孔中，将第一主动齿轮轴201和太阳轮轴301连接实现传递动力。太阳轮轴301的中部加工有花键，太阳轮303中心的花键孔与太阳轮轴301的花键连接。太阳轮303的上端面小凸台支撑在行星齿轮壳体404的通孔内，起到轴向限位作用。齿圈305焊接在行星齿轮壳体404的内壁，三个行星轮304均布在太阳轮303和齿圈305之间，三个行星轮304的轮齿同时与太阳轮303和齿圈305的轮齿啮合传动，三个行星轮304的中心开有通孔。行星架306的上端设有与三个行星轮304对应的行星轮轴，三个行星轮304空套在三个行星轮轴上，可以分别绕行星架306上对应的行星轮轴转动，行星架306放置在行星齿轮盖板405内侧，行星架306的输出轴从行星齿轮盖板405的中心通孔伸出，行星架306下部端面小凸台支撑在行星齿轮盖板405的通孔内，起到轴向限位作用。行星架306的输出轴下部加工有花键。

如图5所示，锥齿轮传动机构包括主动锥齿轮307、从动锥齿轮轴308和从动锥齿轮309。主动锥齿轮307的中心花键孔与行星架306输出轴的花键连接，从动锥齿轮轴308的两端分别支撑在踏板支撑座1001的通孔内，并且通过两个从动锥齿轮轴固定螺母602固定在踏板支撑座1001上，从动锥齿轮轴308的中部和一端都设有花键。从动锥齿轮309中心的花键孔与从动锥齿轮轴308的中部花键连接。

如图5所示，曲柄连杆机构包括曲柄310、连杆311、连杆固定轴603和连杆固定螺栓606。曲柄310的花键孔与从动锥齿轮轴308的端部花键连接，从动锥齿轮309转动带动从动锥齿轮轴308转动，从动锥齿轮轴308转动带动曲柄310转动，曲柄310的另一端设有通孔。连杆311的两端设有通孔，连杆固定轴603穿过曲柄310和连杆311的通孔，将连杆311与曲柄310连接在一起，连杆311可绕连杆固定轴603转动，连杆固定螺栓606穿过连杆311下端通孔和踏板1002的对应通孔，将连杆311和踏板1002连接在一起，连杆311可以绕连杆固定螺栓606转动。

如图6所示，踏板控制系统包括踏板控制单元、踏板转角传感器、行车记录仪、整车控制器、加速踏板开度传感器、车载电源、第一电磁销、第二电磁销、驱动电机。踏板控制单元2001通过螺栓固定在离合器踏板1002的安装基座附近，踏板控制单元2001内部包含有功率放大电路，该功率放大电路的输出端与驱动电机101电线连接。踏板控制单元2001的I/O口与第一电磁销202以及第二电磁销302之间电线连接。踏板控制单元2001控制第一电磁销202和第二电磁销302的通断电，并且控制驱动电机101通断电以及正反转动。踏板控制单元2001的输入端通过CAN总线与行车记录仪、整车控制器以及加速踏板开度传感器建立通信连接，并且通过I/O接口与踏板转角传感器701建立通信连接，从而获取车辆周围影像、驾驶员性别、加速踏板开度以及离合器踏板1002的转角信息，实现对第一电磁销202、驱动电机101以及第二电磁销302的控制，车载电源通过电线连接踏板控制单元2001，且为踏板控制单元2001提供运作所需电能。踏板控制单元2001内部的存储器存储有本发明所述的共享汽车离合器踏板机构智能调节装置的控制程序，具体包括主程序和防误操作控制方法的子程序，其具体实施步骤分别如图7和图8所示。

本发明提供的共享汽车离合器踏板机构调节装置，可根据不同驾驶员的驾驶习惯调节踏板初始高度，在不改变离合器执行部件结构特性的基础上改变踏板行程，实现踏板高度个性化和宜人性。

如图7所示，本发明还提供共享汽车离合器踏板机构智能调节装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，踏板控制单元2001通电自检，载入踏板角速度上限值

下限值

男性驾驶员助力特性曲线和女性驾驶员助力特性曲线；

步骤二，踏板控制单元2001初始默认让第一电磁销和第二电磁销断电，让驱动电机断电，以节省电量消耗。

步骤三，踏板控制单元2001通过踏板转角传感器701采集踏板1002转角信息θ，判断踏板1002是否回到初始位置，即θ＝0。

如果踏板1002没有回到初始位置，则跳转至步骤四。

当踏板转角传感器701检测到踏板回到初始位置，则当前踏板位置赋值给踏板零位置变量θ₀＝θ＝0，并跳转至步骤六。

步骤四，踏板控制单元2001控制第一电磁销202和第二电磁销302上电。

第一电磁销202插入第一主动齿轮203和第一主动齿轮轴201的销孔内，第一主动齿轮轴201和第一主动齿轮203固联，第二电磁销302脱开，第一主动齿轮轴201和太阳轮轴301解除固联。

步骤五，踏板控制单元2001控制驱动电机101逆时针转动，驱动第一从动齿轮轴205向上平动，直至θ＝0，并赋值当前踏板位置为踏板零位置θ₀，且θ₀＝θ＝0。

步骤六，踏板控制单元2001控制驱动电机101断电。

步骤七，读取踏板高度调节开关按下状态，并判断踏板高度调节开关是否被按下。

驾驶员调整驾驶座椅后，脚会踩在踏板1002上感受初始离合器踏板高度是否满足其要求，如果感觉高度不合适，则会按下持续踏板高度调整开关。

如果检测到踏板高度调节开关被按下，则进行下一步。

如果未检测到踏板高度调节开关被按下，则跳转至步骤十。

步骤八，踏板控制单元2001控制第一电磁销202和第二电磁销302上电。

步骤九，踏板控制单元2001控制驱动电机101顺时针转动。

此时驱动电机101驱动第一从动齿轮轴205向下平动，踏板1002在第一从动齿轮轴205的矩形凸块的推动下向下转动，踏板1002调整到合适高度后，驾驶员松开踏板高度调整开关，第一从动齿轮轴205通过外螺纹自锁，将踏板1002锁止在合适高度。

步骤十，踏板控制单元2001控制驱动电机101、第一电磁销202和第二电磁销302断电。

此时，第一电磁销202从销孔中脱开，第二电磁销302插入第一主动齿轮轴201的下销孔和太阳轮轴301的销孔中，断开第一主动齿轮轴201和第一主动齿轮203之间的连接，而接通第一主动齿轮轴201和太阳轮轴301之间的机械连接。

步骤十一，踏板控制单元2001通过CAN总线从整车控制器读取驾驶员性别信息。

需要补充说明的是，驾驶员性别个人信息可以通过车内摄像头获取存储在整车控制器内，亦或通过共享汽车租用手机客户端由驾驶员在租借共享车之前自行录入，并上传至共享汽车服务平台云端，并下载至整车控制器内存储，以便根据驾驶员个人性别等情况更好的为驾驶员提供服务。

步骤十二，踏板控制单元2001采集踏板转角传感器701测得的踏板角度θ，通过微分处理得到驾驶员踩踏踏板1002的角速度

步骤十三，判断是否满足

如果满足条件，则说明驾驶员踩踏了离合器踏板离开了踏板零位置，且踏板被持续踩下或保持非踏板零位置的某一位置保持不变，此时进行下一步；如果不满足条件，则跳转至步骤七。

步骤十四，如果判断驾驶员为男性，按照预先载入踏板控制单元2001中的男性驾驶员理想踏板力曲线(具体见图9中实线所示)控制驱动电机101提供相应的助力。驾驶员踩踏离合器踏板的过程中，踏板控制单元2001将驾驶员踩踏踏板1002的角速度

与踏板角速度上限

和踏板角速度下限

作比较。如果

说明设置的曲线对于本驾驶员还是偏沉重，故此时踏板控制单元2001控制驱动电机101提供更大的助力；如果

说明设置的曲线对于本驾驶员过于偏轻，故此时踏板控制单元2001控制驱动电机101减小助力，从而将驾驶员踩踏踏板1002的角速度控制在阈值范围内：

保证减轻驾驶员负担的同时不丢失脚感。如果判断驾驶员为女性，按照预先载入踏板控制单元2001中的女性驾驶员理想踏板力曲线(具体见图9中点划线所示)控制驱动电机101提供相应的助力，并且踏板控制单元2001按照调整男性驾驶员踏板助力的相同的方式完成女性驾驶员踏板助力调整。

步骤十四，返回步骤十二循环进行。

如图8所示，在另一实施例中，本发明还提供了共享汽车离合器踏板机构智能调节装置防误踩控制方法，包括如下步骤：

步骤一，踏板控制单元2001读取加速踏板开度信号，并求取微分值，计算加速踏板开度变化率。

步骤二，踏板控制单元2001通过CAN总线从汽车的行车记录仪等图像采集装置判断当前车辆周围环境。

步骤三，判断是否加速踏板开度超过阈值、且踏板开度变化率超过阈值、且行车记录仪检测到车辆处于即将发生碰撞的紧急状态。

如果是则进行下一步。如果不是则返回步骤一。

步骤四，踏板控制单元2001控制驱动电机101迅速顺时针转动，并输出最大转矩一段时间后结束。

此时，推动踏板1002在驱动电机101的驱动下迅速下行，从而推动离合器液压主缸1004建压，经过液压传动使离合器分离机构工作，让离合器分离，断开传动系统连接，保证驾驶员在紧急状态即使误踩加速踏板也不会产生动力，提高车辆的主动安全性。

应当说明的是，本发明所述的共享汽车离合器踏板机构智能调节装置的无助力初始踏板力设定为满足适应喜欢较重脚感的男性驾驶员需求而设计。踏板高度的初始值设定为满足适应喜欢离合器踏板非常高的驾驶员需求而设计，这样可以确保在装置可调节范围内对最广大人群的人机工程学适宜性。

应当说明的是，本发明所述的一种个性化智能离合器踏板及其控制方法的助力特性曲线包括男性助力特性曲线和女性助力特性曲线，男性助力特性曲线和女性助力特性曲线制定的方法是由共享汽车制造商通过试验反复采集大量不同男性驾驶员和女性驾驶员的踏板力特性的样本数据，通过曲线拟合的方式获得的。当然也不限于通过其他开放数据渠道获取此设计曲线。

本发明提供的共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制方法，可根据不同驾驶员的驾驶习惯调节踏板力，增加踏板力的适应域，使具有不同驾驶习惯的驾驶员均能舒适操纵离合器踏板。本发明还可与其他车载主动安全系统协同工作，当驾驶员出现加速踏板误操作时及时中断动力系统，提高车辆的主动安全性，充分保证驾驶员及乘客安全。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种共享汽车离合器踏板机构调节装置，其特征在于，包括：

踏板支撑座；以及

踏板，其一端与所述踏板支撑座铰接；

复位弹簧，其一端与所述踏板支撑座固定连接，另一端与所述踏板固定连接，用于复位所述踏板；

凸块，其为长方体结构，且一端设置有凹槽，所述踏板的上部的顶面配合卡在所述凹槽内；

从动齿轮轴，其一端与所述凸块固定连接；

从动齿轮，其与所述从动齿轮轴另一端螺纹连接，用于驱动所述从动齿轮轴沿所述从动齿轮的轴向运动；

主动齿轮，其与所述从动齿轮啮合，用于驱动所述从动齿轮旋转；

主动齿轮轴，其选择性地与所述主动齿轮的中心连接或者断开；

动力机构，其固定设置在所述踏板支撑座上，且输出端与所述主动齿轮轴固定连接；

行星齿轮传动机构，其输入端选择性地与所述主动齿轮轴另一端连接或断开；

曲柄连杆机构，其一端通过锥齿轮传动机构与所述行星齿轮传动机构地输出端连接，另一端与所述踏板的中部铰接；

其中，当所述主动齿轮轴与所述主动齿轮连接时，当所述动力机构顺时针旋转时，所述从动齿轮轴沿所述从动齿轮的轴向靠近所述踏板运动，当所述动力机构逆时针旋转时，所述从动齿轮轴沿所述从动齿轮的轴向远离所述踏板运动。

2.如权利要求1所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置，其特征在于，

所述主动齿轮轴通过第一电磁销选择性地与所述主动齿轮连接或断开；所述行星齿轮传动机构的输入端通过第二电磁销选择性地与所述主动齿轮轴另一端连接或断开；

其中，当所述第一电磁销通电时，所述主动齿轮轴与所述主动齿轮连接，当所述第一电磁销断电时，所述主动齿轮轴与所述主动齿轮断开；当所述第二电磁销通电时，所述行星齿轮传动机构的输入端与所述主动齿轮轴另一端断开，当所述第二电磁销断电时，所述行星齿轮传动机构的输入端与所述主动齿轮轴另一端连接。

3.如权利要求2所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置，其特征在于，还包括：

导向槽，其为圆弧形，且设置在所述踏板的中上部；

主缸推杆，其一端设置在所述导向槽内，且能够沿所述导向槽的圆弧方向运动，另一端连接有液压主缸；

动力机构壳体，其固定设置在所述踏板支撑座上，所述动力机构固定设置在所述动力机构壳体内；

传动壳体，其设置在所述动力机构壳体下方，且与所述踏板支撑座固定连接，所述主动齿轮可旋转支撑设置在所述传动壳体内部一侧，所述从动齿轮可旋转支撑设置在所述传动壳体内部另一侧；

行星齿轮壳体，其设置在所述传动壳体下方，且与所述踏板支撑座固定连接，所述行星齿轮传动机构可旋转设置在所述行星齿轮壳体内。

4.如权利要求3所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置，其特征在于，所述行星齿轮传动机构包括：

太阳轮轴，其同轴设置在所述行星齿轮壳体内，且一端穿出所述行星齿轮壳体，并通过第二电磁销选择性地与所述主动齿轮轴连接；

太阳轮，其可旋转支撑设置在所述行星齿轮壳体内，且同轴固定套设在所述太阳轮轴上；

齿圈，其同轴设置在所述行星齿轮壳体内，且周向与所述行星齿轮壳体内壁固定连接；

多个行星轮，其周向均匀设置在所述太阳轮和齿圈之间，且与所述太阳轮和齿圈啮合传动，所述行星轮上一一对应空套设置有行星轮轴；

行星架，其设置在所述行星齿轮壳体内，且位于所述太阳轮下方，并与所述行星轮轴空套连接；

行星架输出轴，其一端与所述行星架中心固定连接，另一端穿出所述行星齿轮壳体，并通过锥齿轮传动机构与所述曲柄连杆机构连接。

5.如权利要求4所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置，其特征在于，所述锥齿轮传动机构包括：

主动锥齿轮，其同轴固定套设在所述行星架输出轴的另一端；

从动锥齿轮，其与所述主动锥齿轮垂直设置，且与所述主动锥齿轮啮合传动；

从动锥齿轮轴，其两端可旋转支撑设置在所述踏板支撑座上，且一侧固定贯穿所述从动锥齿轮，另一侧固定贯穿所述曲柄连杆机构一端。

6.如权利要求5所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置，其特征在于，所述曲柄连杆机构包括：

曲柄，其与所述从动锥齿轮平行间隔设置，且一端与所述从动锥齿轮轴的另一侧固定连接；

连杆，其一端与所述曲柄的另一端铰接，另一端与所述踏板的中部铰接。

7.如权利要求6所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置，其特征在于，还包括：

踏板转角传感器，其设置在所述踏板一端，用于检测踏板旋转角度；

加速踏板开度传感器，其设置在所述踏板上，用于检测踏板加速开度；

行车记录仪，其设置在车内，用于检测车辆周围影像和驾驶员性别；

踏板控制单元，其与所述动力机构、第一电磁销和第二电磁销电连接，用于控制所述动力机构、第一电磁销和第二电磁销工作；

整车控制器，其与所述踏板控制单元电连接，用于向所述踏板控制单元输出控制信号。

8.一种共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：输入踏板角速度上限值

下限值

男性驾驶员助力特性曲线和女性驾驶员助力特性曲线；

步骤2：调节踏板回至初始位置，并控制动力机构断电；

步骤3：当需要调节踏板高度时，控制第一电磁销和第二电磁销通电，并控制动力机构顺时针旋转，凸块驱动所述踏板向下转动，直至所述踏板调整到需求高度并锁止，同时控制驱动力机构、第一电磁销和第二电磁销断电；

当不需要调节踏板高度时，控制驱动力机构、第一电磁销和第二电磁销断电；

步骤4：获取驾驶员性别，采集踏板角度θ，并获取踏板角速度

当θ＞θ₀且

且当驾驶员为男性时，根据所述男性驾驶员助力特性曲线控制所述动力机构工作；

当驾驶员为女性时，根据所述女性驾驶员助力特性曲线控制所述动力机构工作；

当不同时满足θ＞θ₀且

时，重新进行所述步骤3进行控制调节。

9.如权利要求8所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制方法，其特征在于，在所述步骤2中，调节踏板回至初始位置包括：

采集踏板转角θ；

当θ＝0时，赋值当前踏板位置为踏板零位置θ₀，且θ₀＝θ＝0；

当θ≠0时，控制第一电磁销和第二电磁销通电，控制动力机构逆时针旋转，直至θ＝0，并赋值当前踏板位置为踏板零位置θ₀，且θ₀＝θ＝0。

10.如权利要求8或9所述的共享汽车离合器踏板机构调节装置的控制方法，其特征在于，还包括防误踩控制方法：

采集加速踏板开度，获取加速踏板开度变化率，并检测当前车辆周围环境；

当加速踏板开度超过阈值、加速踏板开度变化率超过阈值、且检测到车辆处于即将发生碰撞的紧急状态时，

控制动力机构迅速顺时针转动，并输出最大转矩一定时间后结束；

否则，重新采集加速踏板开度，获取加速踏板开度变化率，并检测当前车辆周围环境。

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