CN116101240A - 用于车辆制动系统的踏板模拟器及制动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆制动系统的踏板模拟器及制动方法，踏板模拟器包括支撑座、制动踏板、制动缸缸体、往复运动安装在制动缸缸体内的活塞以及与活塞相连的弹性复位件，制动踏板铰接安装在支撑座上并通过连杆与活塞相连，用于车辆制动系统的踏板模拟器还包括检测组件，检测组件用于在踩踏制动踏板时检测制动踏板、制动缸缸体、活塞和连杆中至少一个的受力情况。制动方法是在踩踏制动踏板进行制动的过程中，通过检测组件检测制动踏板、制动缸缸体、活塞和连杆中至少一个的受力情况，在检测到受力变大时，控制车辆的制动系统进行制动。本发明具有结构简单紧凑、成本低、易于推广应用、可提高制动稳定可靠性和安全性等优点。

Description

用于车辆制动系统的踏板模拟器及制动方法
技术领域
本发明涉及车辆制动技术领域，具体涉及一种用于车辆制动系统的踏板模拟器及制动方法。
背景技术
目前乘用车上已有部分车型开始使用液压线控制动系统，现有液压线控制动系统主要由踏板模拟器和执行器构成，其中踏板模拟器包括支撑座、制动踏板、制动缸缸体和往复运动安装在制动缸缸体内的活塞，制动缸缸体固定安装在支撑座上，制动踏板铰接安装在支撑座上，制动踏板通过连杆与活塞相连，活塞连接有复位弹簧，制动缸缸体的工作腔与一弹性储液罐连通，并设置用于检测工作腔内液压压力的压力传感器和用于检测活塞运动行程的行程传感器。制动时，踩踏制动踏板迫使活塞克服复位弹簧的作用运动挤压工作腔内的制动液，使制动液进入到弹性储液罐中，来模拟制动的感觉，同时，根据压力传感器检测的压力变化和行程传感器检测的行程变化，来判断驾驶员的刹车意图，并基于压力和行程的变化情况通过控制执行器来执行制动动作。这种制动系统在活塞卡死失效时，由于制动液的压力和活塞的行程不会产生变化，压力传感器和行程传感器的检测会同时失效，从而导致制动失灵，引发危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单紧凑、成本低、易于推广应用、可提高制动稳定可靠性和安全性的用于车辆制动系统的踏板模拟器，还相应提供一种采用该用于车辆制动系统的踏板模拟器进行车辆制动的制动方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于车辆制动系统的踏板模拟器，包括支撑座、制动踏板、制动缸缸体、往复运动安装在所述制动缸缸体内的活塞以及与所述活塞相连的弹性复位件，所述制动踏板铰接安装在支撑座上并通过连杆与所述活塞相连，所述用于车辆制动系统的踏板模拟器还包括检测组件，所述检测组件用于在踩踏制动踏板时检测所述制动踏板、制动缸缸体、活塞和连杆中至少一个的受力情况。
上述用于车辆制动系统的踏板模拟器，优选的，所述制动缸缸体以沿所述活塞运动方向往复运动的方式安装在支撑座上，所述检测组件包括一个以上压力传感器，所述压力传感器安装在支撑座和制动缸缸体之间用于检测制动缸缸体对支撑座的作用力。
上述用于车辆制动系统的踏板模拟器，优选的，所述支撑座设有安装通孔，所述制动缸缸体穿设安装在所述安装通孔中并能沿所述活塞运动方向往复运动。
上述用于车辆制动系统的踏板模拟器，优选的，所述制动缸缸体与所述安装通孔沿所述活塞运动方向滑动配合。
上述用于车辆制动系统的踏板模拟器，优选的，所述制动缸缸体设有凸环部，所述压力传感器安装在所述凸环部与支撑座之间。
上述用于车辆制动系统的踏板模拟器，优选的，所述制动踏板位于支撑座的一侧，所述凸环部位于制动踏板和支撑座之间，所述压力传感器压设在安装在凸环部与支撑座之间。
上述用于车辆制动系统的踏板模拟器，优选的，所述制动缸缸体固定安装在所述支撑座上，所述检测组件包括测力传感器，所述测力传感器设于活塞和连杆之间用于检测连杆对活塞的作用力，或者所述测力传感器设于制动踏板和连杆之间用于检测制动踏板对连杆的作用力，或者所述测力传感器设于支撑座和制动踏板之间用于检测制动踏板对支撑座的作用力，或者所述测力传感器设于制动踏板上用于检测制动踏板内部结构受力情况，或者所述测力传感器设于活塞上用于检测活塞内部结构受力情况，或者所述测力传感器设于连杆上用于检测连杆内部结构受力情况。
上述用于车辆制动系统的踏板模拟器，优选的，所述弹性复位件为安装在制动缸缸体内的伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的两端分别与制动缸缸体内壁和活塞相连。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种采用上述踏板模拟器进行车辆制动的制动方法，该制动方法是，在踩踏制动踏板进行制动的过程中，通过检测组件检测制动踏板、制动缸缸体、活塞和连杆中至少一个的受力情况，在制动踏板、制动缸缸体、活塞和连杆中至少一个的受力变大时，控制车辆的制动系统进行制动。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明用于车辆制动系统的踏板模拟器，检测组件在踩踏制动踏板时能检测制动踏板、制动缸缸体、活塞和连杆中至少一个的受力情况，在踩踏制动踏板进行制动时，即使发生活塞卡死的情况，制动踏板、制动缸缸体、活塞和连杆所受的作用力也不会消失，可被检测组件检测获取，仍然能够反映驾驶员的制动刹车意图，并可依据检测组件的检测受力情况来控制制动，能够避免因活塞卡死而导致制动失灵的问题，保障制动稳定可靠性，提升安全性。同时，该用于车辆制动系统的踏板模拟器可在现有踏板模拟器上进行简单的改造获得，具有结构简单紧凑、成本低、易于推广应用的优点。
附图说明
图1为用于车辆制动系统的踏板模拟器的结构原理图。
图例说明：
1、支撑座；11、安装通孔；2、制动踏板；3、制动缸缸体；31、凸环部；4、活塞；5、弹性复位件；6、连杆；7、压力传感器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本实施例的用于车辆制动系统的踏板模拟器，包括支撑座1、制动踏板2、制动缸缸体3、往复运动安装在制动缸缸体3内的活塞4以及与活塞4相连的弹性复位件5，制动踏板2铰接安装在支撑座1上并通过连杆6与活塞4相连，用于车辆制动系统的踏板模拟器还包括检测组件，检测组件用于在踩踏制动踏板2时检测制动踏板2、制动缸缸体3、活塞4和连杆6中至少一个的受力情况。该用于车辆制动系统的踏板模拟器中，检测组件在踩踏制动踏板2时能检测制动踏板2、制动缸缸体3、活塞4和连杆6中至少一个的受力情况，在踩踏制动踏板2进行制动时，即使发生活塞4卡死的情况，制动踏板2、制动缸缸体3、活塞4和连杆6所受的作用力也不会消失，可被检测组件检测获取，仍然能够反映驾驶员的制动刹车意图，并可依据检测组件的检测受力情况来控制制动，能够避免因活塞4卡死而导致制动失灵的问题，保障制动稳定可靠性，提升安全性。同时，该用于车辆制动系统的踏板模拟器可在现有踏板模拟器上进行简单的改造获得，具有结构简单紧凑、成本低、易于推广应用的优点。
本实施例中，制动缸缸体3以沿活塞4运动方向往复运动的方式安装在支撑座1上，检测组件包括一个以上压力传感器7，压力传感器7安装在支撑座1和制动缸缸体3之间用于检测制动缸缸体3对支撑座1的作用力。在踩踏制动踏板2驱动活塞4运动进行制动的过程中，制动缸缸体3所受的作用力会通过压力传感器7传递至支撑座1，从而检测出制动缸缸体3对支撑座1的作用力，也即检测出检测制动缸缸体3所受的作用力。该种检测组件只需使制动缸缸体3以往复运动的方式安装在支撑座1上，再在支撑座1和制动缸缸体3之间设置压力传感器7即可，其制作装配简便、可简化结构，且检测稳定、可靠、精准。
本实施例中，支撑座1设有安装通孔11，制动缸缸体3穿设安装在安装通孔11中并能沿活塞4运动方向往复运动。该种安装方式具有结构简单紧凑、稳定性好、制作装配简易的优点。在其他实施例中，制动缸缸体3以沿活塞4运动方向往复运动的方式安装在支撑座1上，还可以是在支撑座1上设置导向套筒，制动缸缸体3穿设安装在导向套筒中；或者制动缸缸体3通过滑轨机构等安装在支撑座1上，只要使制动缸缸体3能够相对于支撑座1沿活塞4运动方向往复运动即可。
优选的，制动缸缸体3与安装通孔11沿活塞4运动方向滑动配合，能够进一步提升制动缸缸体3往复运动的稳定性，保证装配结构的稳定可靠性，并利于提升检测精度。
本实施例中，制动缸缸体3设有凸环部31，压力传感器7安装在凸环部31与支撑座1之间。安装时，直接将压力传感器7装在凸环部31与支撑座1之间的空隙中即可，其安装维护方便，并且压力传感器7的安装稳固性好。
本实施例中，制动踏板2位于支撑座1的一侧，凸环部31位于制动踏板2和支撑座1之间，压力传感器7压设在安装在凸环部31与支撑座1之间。踩踏制动踏板2时，制动踏板2通过连杆6推动活塞4运动，制动缸缸体3受力运动的方向使凸环部31压向支撑座1，从而能够被压力传感器7检测出受力情况。该种布置形式，在装配时只需将制动缸缸体3插入安装通孔11中，在凸环部31与支撑座1之间安装好压力传感器7，再使制动踏板2通过连杆6与活塞4连接即可，其制作装配简便、结构紧凑性好。
在其他实施例中，还可将制动缸缸体3固定安装在支撑座1上，检测组件包括测力传感器，测力传感器设于活塞4和连杆6之间用于检测连杆6对活塞4的作用力，或者测力传感器设于制动踏板2和连杆6之间用于检测制动踏板2对连杆6的作用力，或者测力传感器设于支撑座1和制动踏板2之间用于检测制动踏板2对支撑座1的作用力，或者测力传感器设于制动踏板2上用于检测制动踏板2内部结构受力情况，或者测力传感器设于活塞4上用于检测活塞4内部结构受力情况，或者测力传感器设于连杆6上用于检测连杆6内部结构受力情况。上述检测组件及其装配方式，均能检测获得踩踏制动踏板2时各对应部件的受力情况，可根据需要灵活选择。测力传感器的安装形式也可根据实际情况进行设置，只要能够检测出各对应部件的受力情况即可。
本实施例中，弹性复位件5为安装在制动缸缸体3内的伸缩弹簧，伸缩弹簧的两端分别与制动缸缸体3内壁和活塞4相连。其结构简单紧凑、利于活塞4顺畅的复位。
一种采用本实施例用于车辆制动系统的踏板模拟器进行车辆制动的制动方法，该制动方法是，在踩踏制动踏板2进行制动的过程中，通过检测组件检测制动踏板2、制动缸缸体3、活塞4和连杆6中至少一个的受力情况，在制动踏板2、制动缸缸体3、活塞4和连杆6中至少一个的受力变大时，控制车辆的制动系统进行制动。这样，可避免因活塞4卡死而导致制动失灵的问题，保障制动稳定可靠性，提升安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于车辆制动系统的踏板模拟器，包括支撑座(1)、制动踏板(2)、制动缸缸体(3)、往复运动安装在所述制动缸缸体(3)内的活塞(4)以及与所述活塞(4)相连的弹性复位件(5)，所述制动踏板(2)铰接安装在支撑座(1)上并通过连杆(6)与所述活塞(4)相连，其特征在于：所述用于车辆制动系统的踏板模拟器还包括检测组件，所述检测组件用于在踩踏制动踏板(2)时检测所述制动踏板(2)、制动缸缸体(3)、活塞(4)和连杆(6)中至少一个的受力情况。
2.根据权利要求1所述的用于车辆制动系统的踏板模拟器，其特征在于：所述制动缸缸体(3)以沿所述活塞(4)运动方向往复运动的方式安装在支撑座(1)上，所述检测组件包括一个以上压力传感器(7)，所述压力传感器(7)安装在支撑座(1)和制动缸缸体(3)之间用于检测制动缸缸体(3)对支撑座(1)的作用力。
3.根据权利要求2所述的用于车辆制动系统的踏板模拟器，其特征在于：所述支撑座(1)设有安装通孔(11)，所述制动缸缸体(3)穿设安装在所述安装通孔(11)中并能沿所述活塞(4)运动方向往复运动。
4.根据权利要求3所述的用于车辆制动系统的踏板模拟器，其特征在于：所述制动缸缸体(3)与所述安装通孔(11)沿所述活塞(4)运动方向滑动配合。
5.根据权利要求3所述的用于车辆制动系统的踏板模拟器，其特征在于：所述制动缸缸体(3)设有凸环部(31)，所述压力传感器(7)安装在所述凸环部(31)与支撑座(1)之间。
6.根据权利要求5所述的用于车辆制动系统的踏板模拟器，其特征在于：所述制动踏板(2)位于支撑座(1)的一侧，所述凸环部(31)位于制动踏板(2)和支撑座(1)之间，所述压力传感器(7)压设在安装在凸环部(31)与支撑座(1)之间。
7.根据权利要求1所述的用于车辆制动系统的踏板模拟器，其特征在于：所述制动缸缸体(3)固定安装在所述支撑座(1)上，所述检测组件包括测力传感器，所述测力传感器设于活塞(4)和连杆(6)之间用于检测连杆(6)对活塞(4)的作用力，或者所述测力传感器设于制动踏板(2)和连杆(6)之间用于检测制动踏板(2)对连杆(6)的作用力，或者所述测力传感器设于支撑座(1)和制动踏板(2)之间用于检测制动踏板(2)对支撑座(1)的作用力，或者所述测力传感器设于制动踏板(2)上用于检测制动踏板(2)内部结构受力情况，或者所述测力传感器设于活塞(4)上用于检测活塞(4)内部结构受力情况，或者所述测力传感器设于连杆(6)上用于检测连杆(6)内部结构受力情况。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于车辆制动系统的踏板模拟器，其特征在于：所述弹性复位件(5)为安装在制动缸缸体(3)内的伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的两端分别与制动缸缸体(3)内壁和活塞(4)相连。
9.一种采用权利要求1至8中任一项所述踏板模拟器进行车辆制动的制动方法，其特征在于：该制动方法是，在踩踏制动踏板(2)进行制动的过程中，通过检测组件检测制动踏板(2)、制动缸缸体(3)、活塞(4)和连杆(6)中至少一个的受力情况，在制动踏板(2)、制动缸缸体(3)、活塞(4)和连杆(6)中至少一个的受力变大时，控制车辆的制动系统进行制动。
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