CN113825682A - 制动踏板组件和具有力/位置传感器的踏板阻力构件 - Google Patents

Abstract

一种制动踏板组件(10,1010)，包括：踏板(14,1014)；以及踏板阻力构件(100,1100)，所述踏板阻力构件可操作地联接到所述踏板。阻尼踏板阻力模块(110,1110)限定内部填充流体的腔(134,1134)。轴(140,1140)延伸穿过所述阻尼模块并且包括活塞(146,1146)，所述活塞安装在所述轴上并可移动穿过所述填充流体的腔以产生阻尼阻力。弹簧踏板阻力模块(160,1160)被适配成产生弹簧踏板阻力。踏板力感测模块安装到所述踏板阻力构件。踏板位置传感器安装到所述踏板阻力构件。踏板力传感器安装到所述踏板阻力构件。

Description

制动踏板组件和具有力/位置传感器的踏板阻力构件

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2019年5月9日提交的美国临时专利申请序列号62/845,401和2020年3月21日提交的美国临时专利申请序列号62/992,944的优先权和益处，上述申请的公开内容和内容全文以引用的方式明确地并入本文。

本专利申请也是要求作为2018年1月22日提交的美国申请序列号15/876,772的继续申请、现为2019年7月9日公布的美国专利号10,343,657的2019年6月13日提交的美国申请序列号16/439,822的优先权和益处的部分继续申请，上述申请的公开内容和内容全文以引用的方式明确地并入本文。

技术领域

本发明涉及一种具有踏板阻力组件和力/位置传感器的车辆制动踏板。

背景技术

线控制动式车辆制动踏板不利用常规的真空或液压系统进行制动。

期望在线控制动式车辆制动踏板中复制常规的真空或液压制动系统的感觉。

本发明涉及一种线控制动式车辆制动踏板，该车辆制动踏板包括复制常规的真空或液压制动系统的阻力感觉的踏板阻力组件。

本发明还涉及一种结合有踏板力/位置传感器的踏板阻力组件。

发明内容

本发明大体上涉及一种制动踏板组件，所述制动踏板组件包括：踏板；以及踏板阻力构件，所述踏板阻力构件可操作地联接到所述踏板并且包括：阻尼踏板阻力模块，所述阻尼踏板阻力模块限定内部填充流体的腔；轴，所述轴延伸穿过所述阻尼模块并且包括活塞，所述活塞安装在所述轴上并可移动穿过所述填充流体的腔以产生阻尼阻力；弹簧踏板阻力模块，所述弹簧踏板阻力模块被适配成产生弹簧踏板阻力；踏板力感测模块，所述踏板力感测模块安装到所述踏板阻力构件；踏板位置传感器，所述踏板位置传感器安装到所述踏板阻力构件；以及踏板力传感器，所述踏板力传感器安装到所述踏板阻力构件。

在一个实施方案中，所述弹簧踏板阻力模块和所述踏板力感测模块位于所述踏板阻力构件的相对端处。

在一个实施方案中，所述弹簧踏板阻力模块和所述踏板力感测模块位于所述踏板阻力构件的同一端处。

在一个实施方案中，所述踏板阻力构件包括可移动套筒和固定套筒，所述可移动套筒响应于所述踏板的移动而移动，所述轴可操作地联接到所述可移动套筒并且响应于所述可移动套筒的所述移动而可移动，所述弹簧踏板阻力模块联接到所述固定套筒并且包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别响应于移动和与所述套筒和所述轴的接触而可压缩来产生所述弹簧踏板阻力。

在一个实施方案中，所述踏板力感测模块联接到所述可移动套筒。

在一个实施方案中，所述踏板阻力构件包括可移动套筒和固定套筒，所述可移动套筒响应于所述踏板的移动而移动，所述轴可操作地联接到所述可移动套筒并且响应于所述可移动套筒的所述移动而可移动，所述弹簧踏板阻力模块联接到所述可移动套筒并且包括第一弹簧，所述第一弹簧响应于所述可移动套筒的移动而可压缩来产生所述弹簧踏板阻力。

在一个实施方案中，所述踏板力感测模块联接到所述可移动套筒。

在一个实施方案中，所述踏板力感测模块包括具有可变形应变计元件的可偏转应变计板，所述应变计板可偏转，并且所述应变计元件响应于对所述应变计板施加力而可变形。

在一个实施方案中，支架联接到所述踏板并且延伸到所述踏板力感测模块中并与所述可偏转应变计接触，所述支架被适配成响应于所述踏板的移动而对所述可偏转应变计施加力。

在一个实施方案中，磁体联接到静止套筒，所述踏板位置传感器包括霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器安装到所述可移动套筒并且被适配成响应于所述霍尔效应传感器相对于所述磁体的移动而感测由所述磁体产生的磁场的变化来确定所述踏板的位置。

本发明还涉及一种踏板阻力构件，所述踏板阻力构件用于制动踏板并且包括：阻尼踏板阻力模块，所述阻尼踏板阻力模块限定内部填充流体的腔；轴，所述轴延伸穿过所述阻尼模块并且包括活塞，所述活塞安装在所述轴上并可移动穿过所述填充流体的腔以产生阻尼阻力；弹簧踏板阻力模块，所述弹簧踏板阻力模块被适配成产生弹簧踏板阻力；踏板力感测模块，所述踏板力感测模块安装到所述踏板阻力构件；踏板位置传感器，所述踏板位置传感器安装到所述踏板阻力构件；以及踏板力传感器，所述踏板力传感器安装到所述踏板阻力构件。

在一个实施方案中，所述弹簧踏板阻力模块和所述踏板力感测模块位于所述踏板阻力构件的相对端处。

在一个实施方案中，所述弹簧踏板阻力模块和所述踏板力感测模块位于所述踏板阻力构件的同一端处。

在一个实施方案中，所述踏板阻力构件包括可移动套筒和固定套筒，所述可移动套筒响应于所述踏板的移动而移动，所述轴可操作地联接到所述可移动套筒并且响应于所述可移动套筒的所述移动而可移动，所述弹簧踏板阻力模块联接到所述固定套筒并且包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别响应于移动和与所述套筒和所述轴的接触而可压缩来产生所述弹簧踏板阻力。

在一个实施方案中，所述踏板力感测模块联接到所述可移动套筒。

在一个实施方案中，所述踏板阻力构件包括可移动套筒和固定套筒，所述可移动套筒响应于所述踏板的移动而移动，所述轴可操作地联接到所述可移动套筒并且响应于所述可移动套筒的所述移动而可移动，所述弹簧踏板阻力模块联接到所述可移动套筒并且包括第一弹簧，所述第一弹簧响应于所述可移动套筒的移动而可压缩来产生所述弹簧踏板阻力。

在一个实施方案中，所述踏板力感测模块联接到所述可移动套筒。

在一个实施方案中，所述踏板力感测模块包括具有可变形应变计元件的可偏转应变计板，所述应变计板可偏转，并且所述应变计元件响应于对所述应变计板施加力而可变形。

在一个实施方案中，支架联接到踏板并且延伸到所述踏板力感测模块中并与所述可偏转应变计接触，所述支架被适配成响应于所述踏板的移动而对所述可偏转应变计施加力。

在一个实施方案中，磁体联接到静止套筒，所述踏板位置传感器包括霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器安装到所述可移动套筒并且被适配成响应于所述霍尔效应传感器相对于所述磁体的移动而感测由所述磁体产生的磁场的变化来确定所述踏板的位置。

本发明的其他优点和特征将更易于从以下对本发明的实施方案的详细描述、附图以及所附权利要求显而易见。

附图说明

可通过如下对附图的描述来最好地理解本发明的这些和其他特征：

图1是根据本发明的结合有踏板阻力组件或构件的第一实施方案的车辆制动踏板的简化剖视侧正视图；

图2是图1所示的踏板阻力组件的透视图；

图3是具有位置和力传感器组件以及相关联的传感器集成电路和唤醒开关的连接器中的一者的透视图；

图4和图7是图2所示的踏板阻力组件在其完全接合的制动位置的竖直截面图；

图5是图2所示的踏板阻力组件在其静止或脱离或非制动位置的竖直截面图；

图6是图2所示的踏板阻力组件在第一部分地接合的制动位置的竖直截面图；

图8是描绘由图1至图7所示的踏板阻力组件产生的踏板阻力随踏板行程而变化的曲线图；

图9是根据本发明的结合有踏板阻力组件或构件的另一个实施方案的车辆制动踏板的简化剖视侧正视图；

图10是图9所示的踏板阻力组件的透视图；

图11是结合有图9的踏板阻力组件的位置和力传感器集成电路的连接器中的一者的透视图；

图12是结合有图9所示的踏板阻力组件的位置和力传感器集成电路的唤醒开关的连接器中的另一者的透视图；

图13A是图9所示的踏板阻力组件在其静止或脱离或非制动位置的竖直截面图；

图13B是图9所示的踏板阻力组件在其完全接合的制动位置的竖直截面图；

图14是图9所示的踏板阻力组件在第一部分地接合的制动位置的竖直截面图；

图15是图9所示的踏板阻力组件在第二部分地接合的制动位置的竖直截面图；

图16是图9所示的踏板阻力组件在其完全接合的制动位置的另一个竖直截面图；

图17是如图13所示的踏板阻力组件在静止或脱离或非制动位置的放大剖视竖直截面图；

图18是在踏板阻力组件的图13A至图16位置的踏板阻力组件的活塞的止回阀的位置的放大竖直截面图；

图19是在踏板从其图16位置返回到其图13A位置期间踏板阻力组件的活塞中的止回阀的位置的放大竖直截面图；并且

图20是描绘由图9至图16所示的踏板阻力组件产生的踏板阻力随踏板行程而变化的曲线图。

具体实施方式

图1至图7描绘了根据本发明的结合有踏板阻力组件或模块或构件100的车辆制动踏板组件10的第一实施方案。

车辆制动踏板组件10包括基座/支架12、细长制动踏板14，该细长制动踏板枢转地连接以相对于踏板基座/支架12进行顺时针/接合/制动和逆时针/脱离/非制动旋转和移动。踏板阻力组件100以在基座/支架12与踏板14之间延伸的关系并且进一步以其第一端支架122可操作地联接到踏板14且第二相对端支架123联接到踏板基座/支架12的关系可操作地联接到踏板组件10。

踏板阻力组件100大体上是细长中空圆柱体或壳体或管的形式和形状，其最初包括内部填充液体的圆柱体或管状阻尼或阻力模块110，该阻尼或阻力模块被适配成提供速度相关力响应并且包括第一中心大体圆柱形细长中空内部圆柱体或管状壳体或套筒130，该壳体或套筒包括外圆周壁132，该外圆周壁限定并形成内部中空细长圆柱形或管状容座或腔或室134并且进一步限定相对端131和133。

第一密封帽或衬套112覆盖并密封阻尼模块110的套筒130的第一端。第二相对且间隔开的密封帽或衬套114覆盖并密封阻尼模块110的套筒130的第二相对端。腔或室134含有阻尼流体(未示出)，在一个实施方案中，该阻尼流体可以是丙二醇和水混合物。

踏板阻力组件100还包括延伸穿过阻尼模块110的套筒130的室134的内部的细长轴140。轴140包括延伸穿过限定在帽112中的中心孔的第一端140a以及轴140的延伸穿过限定在相对帽114中的中心孔的第二相对端140b。

活塞146围绕轴140的中心部分或节段延伸并且位于两个端密封帽112和114之间的流体腔134中。活塞146固定在轴140上并且响应于轴140的前后线性移动而可在流体腔134的内部线性地移动。

活塞146包括被适配成在其冲程或移动期间维持恒定流体体积的双杆结构。阻尼模块110的套筒130的壁132的内表面包括可变几何形状沟槽128，该可变几何形状沟槽允许阻尼功能随活塞在套筒130的内部的线性距离或移动而线性地变化。

踏板阻力组件100还包括包围阻尼模块110的套筒130的第二中空圆柱形或管状套筒或壳体153。轴140的端140b延伸到套筒或壳体153的内部。套筒153包括相对端153a和153b。阻尼模块套筒130位于套筒130的端153a中。

一对细长传感器磁体154a和154b安装在包围并固定到套筒153的端153a的磁体载体300上。磁体154a和154b以直径上相对的关系位于磁体载体300的相对侧并且因此在踏板阻力组件110的直径上相对的侧上。

第三中空圆柱形或管状套筒或导向件155包围第二套筒或壳体153。套筒或导向件155包括相对端155a和155b。套环156被限定在套筒或导向件155的一端155a处。轴140的端140a延伸穿过限定在套环156中的中心孔。

环159包围并固定到套筒或导向件155的端155b。

踏板阻力组件100还包括在其一端处的弹簧踏板阻力模块160，该弹簧踏板阻力模块联接到并包围套筒153的端153b。踏板阻力模块160包括支架123，该支架包括包围套筒153的端153b的内部圆柱形套环162和延伸到套筒153的端153b的内部中的圆柱形销或突起部或指状件163。踏板阻力模块160还包括可在套筒153的端153b的内部移动的内部帽163a。从套筒153的壁的内表面向内突出的环157限定限制帽163a在套筒153的内部的移动的止挡件。

第一可压缩且可膨胀的螺旋弹簧164围绕销163延伸，位于套筒153的端153a的内部，并且包括分别抵靠内部套环162和支架123的内部的相对端。

第二可压缩且可膨胀的螺旋弹簧165围绕套筒153的端153b的外部延伸，并且包括分别抵靠支架123的套环162和包围并固定到套筒或导向件155的端155b的环159的相对端。

外部护罩166包围并覆盖弹簧165。螺钉167将护罩166固定到支架123。

踏板阻力组件100还包括踏板力模块170，该踏板力模块在套筒或导向件155的一端155a处联接到并部分地包围套环156。

因此，在所示的实施方案中，踏板阻力模块160和踏板力模块170沿踏板阻力组件100的纵向轴线以共线关系定位，并且以阻尼或阻力模块110位于踏板阻力模块160与踏板力模块170之间的关系位于踏板阻力组件100的相对远端处，所有这些都相对于彼此呈共线关系。

踏板力模块170包括内部应变计壳体172，该内部应变计壳体包括中心板173和包围套筒或导向件155的套环156的周向套环174。细长弹簧销176延伸穿过套环174和156以及轴140的端140a。壳体172限定用于一对可变形惠斯通电桥应变计盘180和182的内部室或腔或容座，该一对可变形惠斯通电桥应变计盘由间隔件184分开并且包括安装在其上的如本领域已知的应变计元件(未示出)。

支架122包括销188，该销延伸穿过应变计盘180和182并穿过限定在壳体172的中心板173中的孔。预加载锁紧螺母190包围销188的端，抵靠板173，并且将销188以及因此支架122固定到壳体172。护罩192包围壳体172。

踏板阻力组件100还包括联接到阻尼模块110的外部并更具体地联接到阻尼模块110的导向套筒155的外部的组合位置和力传感器/感测组件或模块200。组件200包括安装到导向套筒155的外部的一对直径上相对的连接器组件210和220。如图3所示，连接器组件210和220中的每一者限定用于印刷电路板222的内部壳体，该印刷电路板包括安装在其上的位置传感器霍尔效应IC 224和踏板力传感器IC226。出于冗余原因，踏板阻力组件110包括一对连接器组件210和220以及位置传感器霍尔效应IC和一对磁体154a和154b。

连接器组件210还限定用于位置传感器唤醒开关230的壳体，在一个实施方案中，该位置传感器唤醒开关可以是簧片型开关。开关230被适配成响应于对踏板14施加初始制动力而唤醒相应的位置传感器霍尔效应IC 224。

开关连接器组件240也安装到阻尼模块110的外部，并且更具体地安装到阻尼模块110的套筒155的外部。

连接器导线250a和250b在相应的应变计元件180和182与安装在相应连接器组件210和220内部的相应印刷电路板222上的相应应变计传感器IC 226之间延伸。另一个连接器导线250c在唤醒开关230与开关连接器组件240之间延伸。

踏板阻尼模块110与踏板阻力模块160的组合分别被适配成响应于在车辆操作期间踏板14的行程或移动或冲程而在踏板14上形成并产生增大的阻力以施加制动器并增大阻力或释放制动器并减小阻力，如图8的曲线图中的线A和B所表示。

阻尼模块110与弹簧阻力模块160的弹簧165的组合在制动踏板14上形成并产生初始增大的阻力或感觉力，这由图8的曲线图中的点A表示。该初始增大的阻力或感觉力是响应于踩下踏板14而产生的，如图6所示，这造成支架122向前移动，继而造成力模块170向前移动，继而造成相对于阻尼模块110的套筒130和套筒153向前滑动移动，继而造成联接到套筒155的轴140向前滑动移动，继而造成活塞146在阻尼模块110的内部填充流体的腔134中移动，继而产生对踏板14的初始增大的阻尼阻力。

由于弹簧165响应于套筒155向前滑动而压缩，因此产生对踏板14的附加阻力，这造成安装在其上的环159向前移动，从而导致对弹簧165的抵靠环159的一端施加压缩力，继而造成弹簧165进行压缩并产生对踏板14的阻力。

附加踩下踏板14造成套筒155和轴140的附加向前移动，这造成弹簧165的附加压缩并且又进一步造成轴140的端140b与帽163a邻接接触，这继而且由于套筒155和轴140的进一步向前移动而造成帽163a向前移动，继而造成弹簧164进行压缩，从而造成产生对踏板14的又进一步增大的阻力，这由图8的曲线图中的线B表示。

尽管本文未详细地描述或示出，但是应当理解，线B和A还表示当车辆操作员从踏板14移除脚压力以释放车辆的制动器时产生的对踏板14的减小的踏板阻力。

另外地，套筒155的向前移动造成安装在其上的连接器组件210和220的向前移动以及因此安装在其相应的印刷电路板222上的位置传感器霍尔效应IC 224相对于磁体载体300上的相应的静止磁体154a和154b的移动，这造成相应的霍尔效应IC 224感测相应磁体154a和154b的磁场的幅度和/或方向的变化，从而造成产生相应的电信号，这些电信号被传送到控制单元(未示出)以用于测量和确定套筒155的位置以及因此踏板14的位置。

连接器组件210的向前移动还造成簧片开关230的移动，这继而造成对开关230的激活，继而造成在初始踩下踏板14时唤醒相应的位置传感器IC 224。

此外，踩下踏板14造成支架122的向前移动，这继而造成支架122对相应的应变计盘180和182施加力，继而造成相应的盘180和182的由位于盘180和182的一个或两个外表面上的一个或多个应变计元件180a和182a感测的变形或偏转，从而造成由相应的应变计元件180a和182a感测的电压变化并且产生被传送到相应的连接器组件210和220的相应印刷电路板组件222上的踏板力传感器IC 224的适当电信号，所述信号被传送到控制单元(未示出)以用于测量和确定对踏板14施加的力。出于冗余原因，踏板阻力组件100包括一对力传感器组件。

图9至图19描绘了根据本发明的结合有踏板阻力组件或模块或构件1100的车辆制动踏板组件1010的第二实施方案。

车辆制动踏板组件1010包括基座/支架1012、细长制动踏板1014，该细长制动踏板枢转地连接以相对于踏板基座/支架1012进行顺时针/接合/制动和逆时针/脱离/非制动旋转和移动。踏板阻力组件1100以在基座/支架1012与踏板1014之间延伸的关系并且更具体地以其第一端支架1122可操作地联接到踏板1014且第二相对端支架1123联接到踏板基座/支架1012的关系可操作地联接到踏板组件101o。

大体上是细长中空圆柱体或壳体或管的形式和形状的踏板阻力组件1100最初包括固定或静止填充液体和空气的阻尼踏板阻力模块1110，该阻尼踏板阻力模块被适配成提供速度相关力响应并且包括第一中心大体圆柱形细长中空内部壳体或套筒或管1130，该壳体或套筒或管包括内圆周壁1132，该内圆周壁限定并形成内部中空细长圆柱形容座或腔或室1134并且进一步限定相对端1131和1133。

壳体或套筒1130并更具体地其圆周壁1132还包括多个并且更具体地在所示的实施方案中是三个间隔开的通孔或孔1132a、1132b和1133c，所述通孔或孔围绕壁1132的圆周延伸并且沿壁1132的长度径向间隔开。

壳体或套筒1130并更具体地其圆周壁1132还包括并限定与相应的孔洞或孔1132a、1132b和1133c连通的周向外部凹陷区域或沟槽1132d。

第一密封帽或衬套1112覆盖并密封阻尼模块1110的套筒1130的第一端1131。第二相对且间隔开的帽或衬套1114覆盖并密封阻尼模块1110的套筒1130的第二端1133。支架1123与帽1114成一体。

腔或室1134包括内部可移动大体圆柱形的密封塞或垫圈或浮动棕色活塞1120，该活塞将腔或室1134的内部分成在塞或垫圈1120的一侧上的第一室区段1134a和在塞或垫圈或活塞1120的另一侧上的第二室区段1134b，该第一室区段含有阻尼流体，在一个实施方案中，该阻尼流体可以是丙二醇和水的混合物，该第二室区段含有压缩空气。

帽或衬套1114结合有被适配成联接到压缩空气源的施克拉德(Schrader)阀或类似的气压阀1116。阀1116与限定在帽或衬套1114的内部的孔或导管1117连通，该孔或导管继而与第二室区段1134b的内部连通并且被适配成将压缩空气供应到第二室区段1134b的内部，如以下更详细地讨论。

踏板阻力组件1100还包括细长轴140，该细长轴延伸穿过阻尼或阻力模块1110的室1134的内部并更具体地穿过阻尼模块1110的套筒1130的室区段1134a的内部。轴1140包括第一端1140a和相对的第二端1140b。

活塞1146围绕轴1140的第一端1140a延伸并且位于内部室1134的在密封帽1112与密封垫圈或塞1120之间的流体腔区段1134a中。活塞1146固定在轴1140上并且响应于轴140的前后线性移动而可在室1134的流体腔区段1134a的内部线性地移动，如以下更详细地解释。

活塞1146包括多个止回阀1147，该多个止回阀结合在该活塞中并在活塞1146的相对侧之间延伸，并且被适配成允许在第一室区段1134a中的液体在活塞1146的相对侧之间移动，也如以下更详细地描述。

踏板阻力组件1100并更具体地其阻尼踏板阻力模块1110还包括包围并固定到阻尼模块1110的套筒1130的圆周壁1132的外部的第二中空圆柱形或管状静止或固定套筒或壳体1153。套筒或壳体1153包括相对端1153a和1153b。套筒1153的端1153a在套筒1130的端1131前面延伸并突出。套筒1153的端1153b包围套筒1130的端1133。帽1114包围并固定到套筒1153的端1153b。

套筒1153的端1153a包围第一密封帽或衬套1112，该第一密封帽或衬套覆盖并密封阻尼模块1110的套筒1130的第一端1131。

套筒1153以其中限定在套筒1130中的沟槽1133d和套筒1153的壁的内表面限定流体流动室的关系包围并固定到套筒1130，如以下更详细地描述。

一对细长且直径上相对的传感器磁体1154a和1154b位于限定在套筒1153的壁的外表面中的相应沟槽中。开关磁体1154c位于限定在套筒1153的外壁中的另一个沟槽中。开关磁体1154c定位在套筒1153上，介于传感器磁体1154a和1154b之间并与其间隔开九十度。

踏板阻力组件1100还包括由可移动且可滑动的套筒1161限定的弹簧踏板阻力模块1160，该可移动且可滑动的套筒包括包围阻尼或阻力模块1110的套筒1153的端1153a的第一端1161a。套筒1160限定相对端或径向套环或基座1161b。套筒1161还限定内部室或腔1162。

可压缩且可膨胀的螺旋弹簧1164位于内部室或腔1162中。弹簧1164的第一端抵靠内部帽1112的端。弹簧1164的第二端抵靠套筒1161的套环1160b的面。弹簧1164响应于踏板1014踩下以及由此引起的套筒1161和1153相对于彼此移动而可压缩，如下文更详细地描述。

轴1140的端1140b延伸并固定在套筒1161的端或套环1160b中。

踏板阻力组件1100还包括踏板力模块1170，该踏板力模块联接到并部分地包围套筒1161的端1160b。

踏板力模块1170包括限定内部中空壳体或腔1178的外部套环或圆周壁或护套1171，该内部中空壳体或腔容纳可变形惠斯通电桥应变计盘1180，该可变形惠斯通电桥应变计盘包括安装在其上的如本领域已知的应变计元件(未示出)。

踏板力模块1170还包括内部支架1174，该内部支架位于腔1178中并且联接到并抵靠套筒1161的套环1160b。

细长销1176相继地延伸穿过轴1140的端1140b、套筒1160的套环1160b和踏板力模块1170的支架1174。

支架1122联接到踏板力模块1170的套环1171并延伸到其内部。支架1122包括向外突出的销1188，该销从支架1122延伸到套环1171的内部、穿过应变计盘1180并进入内部支架1174中。预加载锁紧螺母1190包围并联接到销1188的远端并且将销1188固定到支架1174。

因此，在所示的实施方案中，踏板阻力模块1160和踏板力模块1170沿踏板阻力组件1100的纵向轴线以共线关系定位，并且以邻接并排共线关系(其中踏板阻力模块1160与阻尼模块1110成邻接并排共线关系)并更具体地以踏板阻力模块1160位于踏板阻力组件1100的踏板力模块1170和阻尼模块1110之间的并排共线关系位于踏板阻力组件1100的同一远端处。

踏板阻力组件1100还包括联接到踏板阻力模块1160的外部并更具体地联接合到踏板阻力模块1160的套筒1161的外部的组合位置和力传感器组件1200，并且更具体地包括安装到套筒1161的外部的多个并更具体地三个连接器组件1210、1220和1230。

连接器组件1210和1220中的每一者限定用于印刷电路板1222的壳体，该印刷电路板包括安装在其上的位置传感器霍尔效应IC1224和踏板力传感器IC 1226。出于冗余原因，踏板阻力组件1110包括一对连接器组件1210和1220以及位置传感器霍尔效应IC和一对磁体1154a和1154b。

连接器组件1230限定用于位置传感器唤醒开关1232的壳体，在一个实施方案中，该位置传感器唤醒开关可以是簧片型开关。开关1232被适配成响应于对踏板1014施加初始制动力而唤醒相应的位置传感器霍尔效应IC 1224。

连接器导线1250a和1250b在应变计元件1180与安装在相应连接器组件1210和1220内部的相应印刷电路板1222上的相应应变计传感器IC 1226之间延伸。另一对连接器导线(未示出)在连接器组件1230中的唤醒开关1232与相应连接器组件1210和1220中的霍尔效应IC 1224之间延伸。

阻尼模块1110与阻力模块1160的组合分别被适配成响应于在车辆操作期间踏板1014的行程或移动而在踏板1014上形成并产生增大的阻力以施加制动器并增大阻力或释放致动器并减小阻力，如图20的曲线图所表示。

图20的曲线图中的点1表示在如图9所示的踏板1014的脱离或非制动位置和如图13A所示的踏板阻力组件或模块或构件1100的脱离或非制动位置，在制动踏板1014的零行程x1位置的对制动踏板1014的零力F1。

阻尼模块1110与弹簧阻力模块1160的弹簧1164的组合被适配成响应于踩下踏板1014以及由此引起的踏板阻力组件或模块或构件1100从其图13A和点1位置移动到其如图14所示的第一部分地接合的制动点2行程X2制动踏板位置而在制动踏板1014上形成并产生初始阻力或感觉力F2，这由图20的曲线图中的点2表示。

该初始阻力或感觉力是响应于踩下踏板1014而产生的，如图14所示，这造成支架1122向前移动，继而造成力模块1170向前移动，继而造成套筒1161相对于阻尼模块1110的套筒1130和1153向前滑动移动，继而造成联接到套筒1161的轴1140向前滑动移动，继而造成活塞1146在阻尼模块1110的内部填充流体的腔1134中移动，继而产生对踏板1014的初始阻尼阻力。

由于弹簧1164响应于套筒1161的向前滑动移动而压缩，因此还产生对踏板1014的初始弹簧阻力。

附加踩下踏板1014以及由此引起的踏板阻力组件或模块或构件1100从其图14点2位置移动到其图15点3对制动踏板1014的力F3和行程X3接合的制动踏板位置造成附加增大对踏板1014的踏板阻力，如图20所示。

具体地，并且参考图14和图15，套筒1161的附加向前移动造成弹簧1164的附加压缩，这造成对踏板1014施加附加弹簧阻力。

套筒1160的附加向前移动还造成轴1140的附加向前移动，这造成活塞1146在阻尼模块1110的内部填充流体的腔1134中附加向前移动，继而产生并形成对踏板1014的附加阻尼阻力。

另外，并且参考图17，应当理解，活塞1146在图13A位置与图15位置之间移动造成流体从室1134的位于活塞1146前面的部分移动穿过相应的孔洞1132a、b、c和室1132d并进入室1134的位于活塞1146后面的部分，以便响应于活塞1146在室1134中移动而允许室1134的内部的流体体积均衡。

又进一步踩下踏板1014和由此引起的踏板阻力组件或模块或构件1100从其图15点3位置移动到其图16点4对制动踏板1014的力F4和行程X4制动踏板位置造成又进一步增大对踏板1014的踏板阻力，如图20所示。

具体地，并且参考图15和图16，套筒1160的又进一步向前移动造成弹簧1164的又进一步附加压缩，这造成对踏板1014施加又进一步附加弹簧阻力。

套筒1161的又进一步附加向前移动还造成轴1140的又进一步附加向前移动，这造成活塞1146在阻尼模块1110的内部填充流体的腔1134中附加向前移动，继而产生并形成对踏板1014的又进一步附加阻尼阻力。

如图14至图16所示，活塞1146在室1134内的向前移动造成限定在套筒1130的壁1132中的流体孔洞1132b和1132c中的连续流体孔洞阻塞，继而造成室1134中的流体的压力积聚，继而造成第二活塞1120在室1134中向前移动，继而造成位于室1134的室区段1134b中的空气的压力增大，继而造成进一步附加增大对踏板1014的阻尼阻力。

尽管这里未详细地描述或示出，但是应当理解，图20中的点4、3、2和1还表示当车辆操作员从踏板1014移除脚压力以释放车辆的制动器时产生的对踏板1014的减小的踏板阻力。

就这一点而言，应当理解，从踏板1014移除脚压力造成活塞1146在室1134中从其图16位置向后移动回到其图13A位置，这造成活塞止回阀从其图18关闭位置移动到其图19打开位置，在该打开位置，位于室1134的后部分的流体被允许流过止回阀1147并回到室1134的前部分。

另外地并且独立地，应当理解，套筒1160的向前移动造成安装在其上的连接器组件1210和1220的向前移动以及因此安装在相应印刷电路板1222上的位置传感器霍尔效应IC 1224相对于相应的静止磁体1154a和1154b的移动，这造成相应的霍尔效应IC 1224感测相应磁体1154a和1154b的磁场的幅度和/或方向的变化，从而造成产生相应的电信号，这些电信号被传送到控制单元(未示出)以用于测量和确定套筒1155的位置以及因此踏板1014的位置。

连接器组件1230的向前移动还造成簧片开关1232相对于开关磁体1154c的移动，这继而造成对开关1232的激活，继而造成在初始踩下踏板1014时唤醒相应的位置传感器IC1224。

此外，踩下踏板1014造成支架1122的向前移动，这继而造成对应变计盘1180施加力，继而造成盘1180的由位于盘1180的一个或两个外表面上的一个或多个应变计元件1180a感测的变形或偏转，从而造成由相应的应变计元件1180a感测的电压变化并且产生被传送到相应的连接器组件1210和1220的相应印刷电路板组件1222上的踏板力传感器IC1224的适当电信号，所述信号被传送到控制单元(未示出)以用于测量和确定对踏板1014施加的力。出于冗余原因，踏板阻力组件1100包括一对力传感器组件。

在不脱离本发明的新颖特征的精神和范围的情况下，可实现如上所述的本发明的踏板阻力组件和踏板力/位置传感器的实施方案的许多的变化和修改。应当理解，不意图或不应当推断关于本文所示的实施方案的限制。当然，所附权利要求意图涵盖落在权利要求的范围内的所有这样的修改。

Claims (20)

1.一种制动踏板组件，所述制动踏板组件包括：

踏板；以及

踏板阻力构件，所述踏板阻力构件可操作地联接到所述踏板并且包括：

阻尼踏板阻力模块，所述阻尼踏板阻力模块限定内部填充流体的腔；

轴，所述轴延伸穿过所述阻尼模块并且包括活塞，所述活塞安装在所述轴上并可移动穿过所述填充流体的腔以产生阻尼阻力；

弹簧踏板阻力模块，所述弹簧踏板阻力模块被适配成产生弹簧踏板阻力；

踏板力感测模块，所述踏板力感测模块安装到所述踏板阻力构件；

踏板位置传感器，所述踏板位置传感器安装到所述踏板阻力构件；以及

踏板力传感器，所述踏板力传感器安装到所述踏板阻力构件。

2.如权利要求1所述的制动踏板组件，其中所述弹簧踏板阻力模块和所述踏板力感测模块位于所述踏板阻力构件的相对端处。

3.如权利要求1所述的制动踏板组件，其中所述弹簧踏板阻力模块和所述踏板力感测模块位于所述踏板阻力构件的同一端处。

4.如权利要求1所述的制动踏板组件，其中所述踏板阻力构件包括可移动套筒和固定套筒，所述可移动套筒响应于所述踏板的移动而移动，所述轴可操作地联接到所述可移动套筒并且响应于所述可移动套筒的所述移动而可移动，所述弹簧踏板阻力模块联接到所述固定套筒并且包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别响应于移动和与所述套筒和所述轴的接触而可压缩来产生所述弹簧踏板阻力。

5.如权利要求4所述的制动踏板组件，其中所述踏板力感测模块联接到所述可移动套筒。

6.如权利要求1所述的制动踏板组件，其中所述踏板阻力构件包括可移动套筒和固定套筒，所述可移动套筒响应于所述踏板的移动而移动，所述轴可操作地联接到所述可移动套筒并且响应于所述可移动套筒的所述移动而可移动，所述弹簧踏板阻力模块联接到所述可移动套筒并且包括第一弹簧，所述第一弹簧响应于所述可移动套筒的移动而可压缩来产生所述弹簧踏板阻力。

7.如权利要求6所述的制动踏板组件，其中所述踏板力感测模块联接到所述可移动套筒。

8.如权利要求1所述的制动踏板组件，其中所述踏板力感测模块包括具有可变形应变计元件的可偏转应变计板，所述应变计板可偏转，并且所述应变计元件响应于对所述应变计板施加力而可变形。

9.如权利要求1所述的制动踏板组件，所述制动踏板组件还包括支架，所述支架联接到所述踏板并且延伸到所述踏板力感测模块中并与所述可偏转应变计接触，所述支架被适配成响应于所述踏板的移动而对所述可偏转应变计施加力。

10.如权利要求1所述的制动踏板组件，其中磁体联接到静止套筒，所述踏板位置传感器包括霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器安装到所述可移动套筒并且被适配成响应于所述霍尔效应传感器相对于所述磁体的移动而感测由所述磁体产生的磁场的变化来确定所述踏板的位置。

11.一种踏板阻力构件，所述踏板阻力构件用于制动踏板并且包括：

阻尼踏板阻力模块，所述阻尼踏板阻力模块限定内部填充流体的腔；

轴，所述轴延伸穿过所述阻尼模块并且包括活塞，所述活塞安装在所述轴上并可移动穿过所述填充流体的腔以产生阻尼阻力；

弹簧踏板阻力模块，所述弹簧踏板阻力模块被适配成产生弹簧踏板阻力；

踏板力感测模块，所述踏板力感测模块安装到所述踏板阻力构件；

踏板位置传感器，所述踏板位置传感器安装到所述踏板阻力构件；以及

踏板力传感器，所述踏板力传感器安装到所述踏板阻力构件。

12.如权利要求11所述的踏板阻力构件，其中所述弹簧踏板阻力模块和所述踏板力感测模块位于所述踏板阻力构件的相对端处。

13.如权利要求11所述的踏板阻力构件，其中所述弹簧踏板阻力模块和所述踏板力感测模块位于所述踏板阻力构件的同一端处。

14.如权利要求11所述的踏板阻力构件，所述踏板阻力构件包括可移动套筒和固定套筒，所述可移动套筒响应于所述踏板的移动而移动，所述轴可操作地联接到所述可移动套筒并且响应于所述可移动套筒的所述移动而可移动，所述弹簧踏板阻力模块联接到所述固定套筒并且包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别响应于移动和与所述套筒和所述轴的接触而可压缩来产生所述弹簧踏板阻力。

15.如权利要求14所述的踏板阻力构件，其中所述踏板力感测模块联接到所述可移动套筒。

16.如权利要求11所述的踏板阻力构件，其中所述踏板阻力构件包括可移动套筒和固定套筒，所述可移动套筒响应于所述踏板的移动而移动，所述轴可操作地联接到所述可移动套筒并且响应于所述可移动套筒的所述移动而可移动，所述弹簧踏板阻力模块联接到所述可移动套筒并且包括第一弹簧，所述第一弹簧响应于所述可移动套筒的移动而可压缩来产生所述弹簧踏板阻力。

17.如权利要求16所述的踏板阻力构件，其中所述踏板力感测模块联接到所述可移动套筒。

18.如权利要求11所述的踏板阻力构件，其中所述踏板力感测模块包括具有可变形应变计元件的可偏转应变计板，所述应变计板可偏转，并且所述应变计元件响应于对所述应变计板施加力而可变形。

19.如权利要求11所述的踏板阻力构件，所述制动踏板组件还包括支架，所述支架联接到踏板并且延伸到所述踏板力感测模块中并与所述可偏转应变计接触，所述支架被适配成响应于所述踏板的移动而对所述可偏转应变计施加力。

20.如权利要求11所述的踏板阻力构件，其中磁体联接到静止套筒，所述踏板位置传感器包括霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器安装到所述可移动套筒并且被适配成响应于所述霍尔效应传感器相对于所述磁体的移动而感测由所述磁体产生的磁场的变化来确定所述踏板的位置。

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