CN112498314B - 一种用于解耦电子液压制动的踏板模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，包括：第一壳体、第二壳体，第一壳体一端设置有法兰，法兰设置有第二壳体，第二壳体内设置有模拟器推杆，模拟器推杆部分伸出第二壳体，模拟器推杆伸出第二壳体的部分位于第一壳体内，模拟器推杆一端与固定块连接，固定块与踏板推杆连接，踏板推杆与制动踏板连接，固定块上设有压环块，固定块上设有楔形环，固定块与第一弹性机构连接，压环块与第二弹性机构连接，模拟器推杆与位移传感器连接，位移传感器与控制器连接，控制器与电机连接，控制器与电机集成一体。如上所述，本发明的制动踏板模拟器，解决现有技术中制动踏板感觉模拟器效果不理想影响客户驾驶感觉和系统适用性方面的问题。

Description

一种用于解耦电子液压制动的踏板模拟器

技术领域

本发明涉及汽车制动技术领域，特别是涉及一种用于解耦电子液压制动的踏板模拟器。

背景技术

制动系统是有关汽车安全性能的至关重要的系统，其性能的高低将直接影响整车的行驶安全性能。传统的制动系统，通常由制动踏板，真空助力器，制动主缸，ESC/ABS，制动轮缸及其相应的管路所组成。整个系统较为复杂，并且在体积，质量和集成度上处于劣势。并且，真空助力器的真空度来源于汽车发动机，随着电动车辆的逐渐普及，真空来源成了问题，目前多数车辆采取附加真空泵提供真空度。然而，这该方案只是一个临时的解决方案。增加的真空泵不但占用了有限的车辆前舱空间，同时也增加了制动系统的质量和失效风险。这对于车辆和轻量化及安全性是背道而驰的。因此，响应快，功能强大的电子液压制动系统正越来越受到关注。

电子液压制动系统通常有制动电机，制动主缸，轮缸压力控制阀，踏板模拟器，失效备份系统等组成。电子式电子液压制动系统结构简单，可以实现每个轮缸的制动压力精确控制，除了能实现传统制动系统的制动防抱死控制，驱动防滑控制，电子制动力分配控制，电子稳定性控制等功能外，还能通过软件实现紧急制动辅助，制动俯仰控制，制动盘水膜清除，坡道起步辅助等一系列功能。更为重要的是，由于是解耦系统，该系统能够与再生制动力完美结合，在踏板模拟器的帮助下，实现不改变原有制动感觉为前提的制动能量回收最大化。因此电子式电子液压制动系统的采用和推广能全方面提升车辆的安全性，经济性和轻量化，无论是在传统车辆还是在新能源车辆上都具有广泛的应用前景。

与传统真空助力器不同，电子液压制动系统的操纵机构和执行机构通常是解耦的，但存在踏板感觉模拟器效果不理想等影响客户驾驶感觉和系统适用性方面的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，用于解决现有技术中制动踏板感觉模拟器效果不理想影响客户驾驶感觉和系统适用性方面的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，包括：第一壳体、第二壳体、制动踏板、踏板推杆和模拟器推杆，所述第一壳体一端设置有法兰，所述法兰中间位置贯穿设置有第二壳体，所述第二壳体与所述法兰固定连接，所述第二壳体部分设置于所述第一壳体内部，所述第二壳体内水平设置有模拟器推杆，所述模拟器推杆一端与固定块一侧的中间位置连接，所述固定块背离所述模拟器推杆的一侧与所述踏板推杆一端连接，所述踏板推杆另一端与所述制动踏板连接，所述固定块上靠近所述模拟器推杆处套设有压环块，所述压环块与所述固定块滑动连接，所述固定块上靠近所述踏板推杆处设置有楔形环，所述楔形环与所述固定块固定连接，所述楔形环与所述压环块的接触面与水平面呈20～60度夹角，所述固定块与所述模拟器推杆连接的一侧与第一弹性机构一端连接，所述第一弹性机构另一端与第二壳体内侧壁连接，所述压环块与第二弹性机构一端连接，所述模拟器推杆另一端部分伸出所述第二壳体，所述模拟器推杆伸出所述第二壳体的部分位于所述第一壳体内，所述模拟器推杆伸出所述第二壳体的部分通过连接杆连接位移传感器，所述位移传感器与控制器连接，所述控制器与电机连接，所述控制器与所述电机集成一体。

作为优选的技术方案，所述第一壳体内侧壁设置有导向槽，所述位移传感器设置于所述导向槽内，所述位移传感器与所述导向槽滑动连接，通过在第一壳体内侧壁设置导向槽，使得位移传感器移动变得便捷。

作为优选的技术方案，所述第一弹性机构为第一弹簧，所述第二弹性机构为第二弹簧。

作为优选的技术方案，所述第一弹簧为变刚度弹簧或单刚度弹簧，所述第二弹簧为变刚度弹簧或单刚度弹簧。

作为优选的技术方案，所述第一壳体通过螺栓与所述法兰连接，法兰上设置有多个孔位配合螺栓可以满足不同的安装需求。

如上所述，本发明的一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，驾驶员踩动制动踏板，当输入力大于第一弹簧的预紧力时，制动踏板推动踏板推杆，踏板推杆推动固定块，固定块推动模拟器推杆，模拟器推杆带动位移传感器，位移传感器6把采集到的信息传输给控制器，控制器控制车辆的电机进行制动，固定块推动模拟器推杆时，第二弹簧前移，第二弹簧与第二壳体内侧壁接触，第二弹簧压缩形变，第二弹簧的弹簧力作用在压环块上，压环块与楔形环锥面接触，第二弹簧产生的轴向力转换为对楔形环的径向力，楔形环外表面与第二壳体内侧壁接触，楔形环外表面与第二壳体内侧壁相对运动时产生摩擦力，摩擦力的大小与楔形环的径向力相关，即与第二弹簧的弹力相关，第二弹簧的弹力随着压缩行程的增加而增加，故摩擦力增加，即驾驶员踩动制动踏板的力滞大小随第二弹簧的压缩行程的增加而增加，设计合理，适于生产和推广应用。

附图说明

图1显示为本发明实施例中公开的一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器；

其中，附图标记具体说明如下：1.制动踏板；2.模拟器推杆；3.固定块；4.第二弹簧；5.法兰；6.位移传感器；7.连接杆；8.第一壳体；9.踏板推杆；10.第二壳体；11.楔形环；12.压环块；13.第一弹簧。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，本发明提供一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，包括：第一壳体8、第二壳体10、制动踏板1、踏板推杆9和模拟器推杆2，第一壳体8一端设置有法兰5，法兰5中间位置贯穿设置有第二壳体10，第二壳体10与法兰5固定连接，第二壳体10部分设置于第一壳体8内部，第二壳体10内水平设置有模拟器推杆2，模拟器推杆2一端与固定块3一侧的中间位置连接，固定块3背离模拟器推杆2的一侧与踏板推杆9一端连接，踏板推杆9另一端与制动踏板1连接，固定块3上靠近模拟器推杆2处套设有压环块12，压环块12与固定块3滑动连接，固定块3上靠近踏板推杆9处设置有楔形环11，楔形环11与固定块3固定连接，楔形环11与压环块12的接触面与水平面呈20～60度夹角，固定块3与模拟器推杆2连接的一侧与第一弹性机构一端连接，第一弹性机构另一端与第二壳体10内侧壁连接，压环块12与第二弹性机构一端连接，模拟器推杆2的另一端部分伸出第二壳体10，模拟器推杆2伸出第二壳体10的部分位于第一壳体8内，模拟器推杆2伸出第二壳体10的部分通过连接杆7连接位移传感器6，位移传感器6与控制器连接，控制器与电机连接，控制器与电机集成一体，控制器的外壳与电机外壳共用，控制器既可以装在电机输出端，也可以装在输入端，进而控制器的散热可以通过壳体或者电机实现。

本实施例提供的一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，第一壳体8内侧壁设置有导向槽，位移传感器6设置于导向槽内，位移传感器6与导向槽滑动连接，通过在第一壳体8内侧壁设置导向槽，使得位移传感器6移动变得便捷。

本实施例提供的一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，第一弹性机构为第一弹簧13，第二弹性机构为第二弹簧4。

本实施例提供的一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，第一弹簧13为变刚度弹簧或单刚度弹簧，第二弹簧4为变刚度弹簧或单刚度弹簧。

本实施例提供的一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，第一壳体8通过螺栓与法兰5连接，法兰5上设置有多个孔位配合螺栓可以满足不同的安装需求。

在具体使用中：驾驶员踩动制动踏板1，当输入力大于第一弹簧13的预紧力时，制动踏板1推动踏板推杆9，踏板推杆9推动固定块3，固定块3推动模拟器推杆2，模拟器推杆2带动位移传感器6，位移传感器6把采集到的信息传输给控制器，控制器控制车辆的电机进行制动，固定块3推动模拟器推杆2时，第二弹簧4前移，第二弹簧4与第二壳体10内侧壁接触，第二弹簧4压缩形变，第二弹簧4的弹簧力作用在压环块12上，压环块12与楔形环11锥面接触，第二弹簧4产生的轴向力转换为对楔形环11的径向力，楔形环11外表面与第二壳体10内侧壁接触，楔形环11外表面与第二壳体10内侧壁相对运动时产生摩擦力，摩擦力的大小与楔形环11的径向力相关，即与第二弹簧4的弹力相关，第二弹簧4的弹力随着压缩行程的增加而增加，故摩擦力增加，即驾驶员踩动制动踏板1的力滞大小随第二弹簧4的压缩行程的增加而增加。

综上所述，本发明一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，增加了力滞效果，提高了制动踏板1控制的稳定性，增加驾驶员操作的舒适性，改善制动踏板1感觉，使其与传统真空助力器更接近，根据不同客户需求通过调整相关参数即可实现，达到了平台化的作用，适于生产和推广应用。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，其特征在于，包括：第一壳体、第二壳体、制动踏板、踏板推杆和模拟器推杆，所述第一壳体一端设置有法兰，所述法兰中间位置贯穿设置有第二壳体，所述第二壳体与所述法兰固定连接，所述第二壳体部分设置于所述第一壳体内部，所述第二壳体内水平设置有模拟器推杆，所述模拟器推杆一端与固定块一侧的中间位置连接，所述固定块背离所述模拟器推杆的一侧与所述踏板推杆一端连接，所述踏板推杆另一端与所述制动踏板连接，所述固定块上靠近所述模拟器推杆处套设有压环块，所述压环块与所述固定块滑动连接，所述固定块上靠近所述踏板推杆处设置有楔形环，所述楔形环与所述固定块固定连接，所述楔形环与所述压环块的接触面与水平面呈20～60度夹角，所述固定块与所述模拟器推杆连接的一侧与第一弹性机构一端连接，所述第一弹性机构另一端与第二壳体内侧壁连接，未压缩状态的第二弹性机构一端与所述压环块连接，另一端与第二壳体内侧壁之间存在间隙，压缩状态的第二弹性机构接触第二壳体内侧壁，所述模拟器推杆另一端部分伸出所述第二壳体，所述模拟器推杆伸出所述第二壳体的部分位于所述第一壳体内，所述模拟器推杆伸出所述第二壳体的部分通过连接杆连接位移传感器，所述位移传感器与控制器连接，所述控制器与电机连接，所述控制器与所述电机集成一体，第一弹性机构和第二弹性机构并联设置。

2.如权利要求1所述的一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，其特征在于，所述第一壳体内侧壁设置有导向槽，所述位移传感器设置于所述导向槽内，所述位移传感器与所述导向槽滑动连接。

3.如权利要求1所述的一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，其特征在于，所述第一弹性机构为第一弹簧，所述第二弹性机构为第二弹簧。

4.如权利要求3所述的一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，其特征在于，所述第一弹簧为变刚度弹簧或单刚度弹簧，所述第二弹簧为变刚度弹簧或单刚度弹簧。

5.如权利要求1所述的一种用于解耦电子液压制动的制动踏板模拟器，其特征在于，所述第一壳体通过螺栓与所述法兰连接。

Images