CN117162980A - 一种弹性件分段组合的踏板盒、制动系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种弹性件分段组合的踏板盒、制动系统及车辆,以实现可靠的踏板力模拟反馈,提高车辆的制动安全性。踏板盒包括驱动杆、第一移动件、第二移动件、第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件,其中,驱动杆用于驱动第一移动件沿驱动杆的轴向相对第二移动件移动;第一移动件与第二移动件相接触前,第一移动件用于通过第一弹性件驱动第二移动件压缩第二弹性件;第一移动件与第二移动件相接触后,驱动杆用于通过第一移动件驱动第二移动件先单独压缩第二弹性件、再同时压缩第二弹性件和第三弹性件。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及到一种弹性件分段组合的踏板盒、制动系统及车辆。
背景技术
线控制动技术是当前车辆制动系统的主要发展方向,不同于传统的液压式制动装置,线控制动技术是一种力解耦方案,即制动踏板与制动器之间无机械或液压力的连接。车辆在线控制动模式下,其控制器可以根据制动踏板输出的制动信号判断驾驶员的制动意图,进而发出控制信号控制制动器产生制动力。
在线控制动系统中,由于制动踏板与制动器之间处于力解耦状态,为了使驾驶员获得相对真实的踏板力反馈,制动系统中一般采用踏板感觉模拟器来模拟踏板力。然而,现有的踏板感觉模拟器中,其位移与踏板力的关系曲线相对简单,导致驾驶员所获得的力感反馈较为单一,与传统制动装置的力感反馈存在一定差异,因此不利于车辆的制动安全性。
发明内容
本申请提供了一种弹性件分段组合的踏板盒、制动系统及车辆,以实现可靠的踏板力模拟反馈,提高车辆的制动安全性。
第一方面,本申请提供了一种踏板盒,该踏板盒包括驱动杆和踏板力反馈件,踏板力反馈件包括第一移动件、第二移动件、第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件。其中,驱动杆用于驱动第一移动件沿驱动杆的轴向相对第二移动件移动;第一移动件与第二移动件相接触前,第一移动件用于通过第一弹性件驱动第二移动件压缩第二弹性件;第一移动件与第二移动件相接触后,驱动杆用于通过第一移动件驱动第二移动件先单独压缩第二弹性件、再同时压缩第二弹性件和第三弹性件。
在本申请中,踏板力反馈件的压缩状态分为三个阶段,第一阶段为第一移动件与第二移动件相接触前,此阶段第一弹性件与第二弹性件同时变形,踏板力反馈件的压缩力为第一弹性件和第二弹性件串联后的弹性力;第二阶段为第一移动件与第二移动件相接触后,第一弹性件被压缩到一定状态不再继续形变,驱动杆直接通过第一移动件驱动第二移动件移动,第二移动件单独压缩第二弹性件,此阶段踏板力反馈件的压缩力为第一弹性件形成的恒定弹性力与第二弹性件的弹性力之和;第三阶段第二移动件同时压缩第二弹性件和第三弹性件,第二弹性件与第三弹性件为并联关系,此阶段踏板力反馈件的压缩力为第一弹性件的恒定的弹性力与第二弹性件和第三弹性件并联后的弹性力之和。可以看出,踏板力反馈件通过在三个阶段对弹性件的不同组合方式,使得踏板力反馈件的压缩力与压缩行程在三个阶段呈现出不同的线性或近似线性关系,这样踏板盒对驾驶员的踏板力反馈会更加接近机械式制动机构对驾驶员的踏板力反馈,进而使驾驶员能够根据踏板盒的踏板力反馈获知车辆的制动状态,有助于提高车辆的制动安全性。
在一些实施方案中,沿驱动杆的轴向第一移动件的一侧端面与第二移动件的一侧端面间隔排列,第一移动件的一侧端面或第二移动件的一侧端面中至少一个包括容纳槽,其中,第一移动件的容纳槽用于容纳第一弹性件的一端,第二移动件的容纳槽用于容纳第一弹性件的另一端,第一弹性件的一端和另一端沿驱动杆的轴向相对排列。第一移动件的容纳槽或者第二移动件的容纳槽能够在径向对第一弹性件进行限位,从而减小第一弹性件在被压缩的过程中出现径向移位或起拱的风险,使第一弹性件提供稳定的弹性力。
在一些实施方案中,第一移动件的容纳槽用于容纳第二移动件的一侧端面,第一移动件的容纳槽的槽底与第二移动件的一侧端面之间的活动间隙用于限制第一移动件沿驱动杆的轴向相对第二移动件移动的距离。在踏板力反馈件被压缩的第一阶段,驱动杆驱动第一移动件相对第二移动件移动,第一移动件的容纳槽的槽底与第二移动件的一侧端面之间的间隙逐渐减小,直至第一移动件的容纳槽的槽底与第二移动件的一侧端面相接触,第一移动件与第二移动件相对固定,之后踏板力反馈件的压缩状态进入第二阶段。
在一些实施方案中,第一移动件的容纳槽的槽底、第二移动件的容纳槽的槽底、第一移动件的一侧端面或第二移动件的一侧端面中至少一个用于固定一个或多个垫片。其中,在第一移动件的容纳槽的槽底或者第二移动件的容纳槽的槽底固定垫片的方案中,垫片能够增加第一弹性件的预压力,因此在踏板力反馈件被压缩的第一阶段,踏板力反馈件的初始压缩力会增大。在第一移动件的一侧端面或第二移动件的一侧端面固定垫片的方案中,垫片能够减小第一移动件沿驱动杆的轴向相对第二移动件的移动距离,因此踏板力反馈件在第一阶段的压缩行程会缩短。采用以上设计,在不改变踏板盒的原有结构件的前提下,通过在相应结构件增加垫片即能够对踏板力反馈件的压缩力与压缩行程的对应关系进行调整,从而以较低的成本实现定制化的踏板盒。
在一些实施方案中,沿驱动杆的轴向第一移动件的一侧端面和第二移动件的一侧端面分别包括容纳槽,第一移动件的容纳槽沿驱动杆的径向的尺寸大于第二移动件的一侧端面沿驱动杆的径向的尺寸,第二移动件的容纳槽沿驱动杆的径向的尺寸大于第一弹性件沿驱动杆的径向的尺寸。第一弹性件的两端分别容纳在第一移动件的容纳槽和第二移动件的容纳槽内,第一移动件的容纳槽的槽底用于对第一弹性件的一端进行限位,第二移动件的容纳槽的槽底用于对第一弹性件的另一端进行限位。
在一些实施方案中,踏板盒还包括挡壁,挡壁围设于第二移动件的周侧,挡壁与第二弹性件沿驱动杆的轴向排列,挡壁用于对第二弹性件的一端进行限位,从而使第二移动件在移动过程中通过挡壁压缩第二弹性件变形。
示例性的,挡壁与第二移动件为一体成型结构,以简化踏板盒的结构及组装难度。
在一些实施方案中,挡壁朝向第二弹性件的一面包括环形围板,环形围板沿驱动杆的轴向延伸,且环形围板与第二移动件的侧壁沿驱动杆的径向间隔排列,环形围板沿驱动杆的径向的尺寸大于第二弹性件沿驱动杆的径向的尺寸。沿驱动杆的径向第二弹性件排列于第二移动件的侧壁与环形围板之间,从而通过第二移动件的侧壁与环形围板在驱动杆的径向对第二弹性件进行限位,使第二弹性件提供稳定的弹性力。
在一些实施方案中,挡壁朝向第二弹性件的一面用于固定一个或多个垫片,垫片能够增加第二弹性件的预压力,从而增大踏板力反馈件在第一阶段的初始压缩力,进一步可以实现对踏板力反馈件的压缩力与压缩行程的对应关系的调整。
在一些实施方案中,踏板盒还包括第一固定件,沿驱动杆的轴向第一固定件排列于第二移动件背向第一移动件的一侧,且第一固定件沿驱动杆的轴向延伸,第一固定件的周侧包括第一台阶结构,第一台阶结构用于对第二弹性件的另一端进行限位,从而在第二移动件相对第一固定件移动的过程中,通过第一台阶结构的限位使第二弹性件被压缩变形。
在一些实施方案中,第二弹性件包括第一子弹性件和第二子弹性件,第一子弹性件的一端和第二子弹性件的一端均通过挡壁进行限位,且第一子弹性件围设在第二子弹性件的周侧。这种将两个子弹性件套设形成并联的方式能够以使第二弹性件相对较小的体积提供较大的弹性力,从而有减小第二弹性件的占用空间,进而有助于减小踏板盒的整体体积。
另外,第一子弹性件和第二子弹性件的旋向相反,以减小第一子弹性件和第二子弹性件由于起拱或歪斜而产生干涉的风险。
在一些实施方案中,第一台阶机构包括呈阶梯状排列的第一台阶面和第二台阶面,第一台阶面和第二台阶面分别朝向第二移动件,且第一台阶面位于第二台阶面远离第一固定件朝向第二移动件的端面的一侧,第一台阶面用于对第一子弹性件的另一端进行限位,第二台阶面用于对第二子弹性件的另一端进行限位。通过合理设计第一台阶面和第二台阶面沿驱动杆的轴向的位置,保证第二移动件在开始移动时即对第一子弹性件和第二子弹性件形成压缩,使第二弹性件能够在第二移动件移动的过程中提供符合预期的弹性力。
在一些实施方案中,第一固定件包括容纳槽,第一固定件的容纳槽沿驱动杆的轴向贯穿第一固定件,第一固定件的容纳槽的内壁包括第二台阶结构,第二台阶结构的台阶面背向第二移动件,第二台阶结构的台阶面用于对第三弹性件的一端进行限位。采用这种设计,第三弹性件容纳于第一固定件的容纳槽内,第一固定件的容纳槽能够在径向对第三弹性件进行限位,从而减小第三弹性件在被压缩的过程中出现径向移位或起拱的风险。
在一些实施方案中,第一固定件的容纳槽用于容纳第二移动件靠近第一固定件的端面,第二台阶结构的台阶面与第二移动件靠近第一固定件的一侧端面之间的活动间隙用于限制第二移动件同时压缩第二弹性件和第三弹性件之间的移动距离。在踏板力反馈件被压缩的第一阶段和第二阶段,随第二移动件的移动,第二移动件的端面与第二台阶结构的台阶面的间隙逐渐减小,直至第二移动件的端面与第二台阶结构的台阶面平齐,这个过程中第三弹性件不受力因此不发生形变;若第二移动件继续移动,踏板力反馈件的压缩状态进入第三阶段,第二移动件的端面超过第二台阶结构的台阶面并开始对第三弹性件进行压缩。
在一些实施方案中,第二台阶结构的台阶面与第二移动件靠近第一固定件的端面中的至少一个用于固定一个或多个垫片。在第二台阶结构的台阶面固定垫片,垫片能够增加第三弹性件的预压力,这样,在踏板力反馈件被压缩的第三阶段,第三弹性件与第二弹性件并联后的弹性力会增大,因此此阶段踏板力反馈件的压缩力与压缩行程的关系曲线的曲率也会增大。在第二移动件靠近第一固定件的一侧端面固定垫片,垫片能够减小第二移动件单独压缩第二弹性件的过程的移动距离,使踏板力反馈件在第二阶段的压缩行程缩短。上述设计也可以在不改变踏板盒的原有结构件的前提下,以较低的成本实现对踏板力反馈件的压缩力与压缩行程的对应关系的调整。
在一些实施方案中,踏板盒还包括第二固定件,沿驱动杆的轴向第二固定件排列于第一固定件背向第二移动件的一侧,沿驱动杆的轴向第二固定件的一侧端面与第一固定件的一侧端面相接触,且第二固定件的一侧端面用于对第三弹性件的另一端进行限位,在踏板力反馈件被压缩的第三阶段,第二移动件的端面超过第二台阶结构的台阶面,第二移动件的端面与第四固定件沿驱动杆的轴向的间隙逐渐减小,从而压缩第三弹性件变形。
在一些实施方案中,踏板盒包括压力传感器和位移传感器,压力传感器用于检测驱动杆的驱动力,位移传感器用于检测驱动杆的位移。其中,驱动杆的驱动力即驱动杆向踏板力反馈件施加的压缩力,驱动杆的位移则等于踏板力反馈件的压缩行程。本申请提供的踏板盒通过压力传感器和位移传感器检测踏板盒的两个不同的参数,压力传感器的检测信号与位移传感器的检测信号互为备份,并且由于压力传感器与位移传感器的检测参数不同,两者的检测原理相差较大,因此两个传感器在相同的环境中同时失效的风险相对较小,在其中一个传感器失效的情况下,也能够通过另一个传感器的检测信号获知踏板盒的状态,从而有效提高踏板盒的可靠性,进而可以提高应用该踏板盒的车辆的制动安全性。
在一些实施方案中,压力传感器基于电阻应变效应实现对驱动杆的位移的检测,压力传感器包括压阻式压力传感器、陶瓷压力传感器等。位移传感器基于电磁效应实现对踏板力反馈件的压缩力的检测,位移传感器包括霍尔位移传感器、各向异性磁阻效应传感器、巨磁阻效应传感器、隧道磁阻效应传感器、电涡流位移传感器等。
第二方面,本申请还提供了一种制动系统,该制动系统包括控制器、制动装置以及前述第一方面任一实施方案中的踏板盒,控制器用于根据踏板盒的状态控制制动装置进行制动。本申请中踏板盒对驾驶员的踏板力反馈接近机械式制动机构对驾驶员的踏板力反馈,从而使驾驶员能够根据踏板盒的踏板力反馈获知车辆的制动状态,有助于提高车辆的制动安全性。
第三方面,本申请还提供了一种车辆,该车辆包括制动踏板以及前述第二方面中的制动系统,制动踏板与踏板盒的驱动杆传动连接,从而使驱动杆能够接收制动踏板被踩踏状态下输出的踏板力。本申请中踏板盒通过制动踏板对驾驶员的踏板力反馈能够较为真实的模拟出机械式制动机构对驾驶员的踏板力反馈,从而使驾驶员能够根据踏板盒的踏板力反馈获知车辆的制动状态,有助于提高车辆的制动安全性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种制动系统的简化结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种踏板盒的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的压力传感器的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的位移传感器的检测原理示意图;
图6为本申请实施例提供的踏板力反馈件在第一阶段的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的踏板力反馈件在第二阶段的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的踏板力反馈件在第三阶段的结构示意图;
图9为图6至图8中所示的踏板力反馈件在三个阶段的压缩力与压缩行程的关系曲线图;
图10为本申请实施例提供的另一种踏板力反馈件的结构示意图;
图11为图10中所示的踏板力反馈件在三个阶段的压缩力与压缩行程的关系曲线图;
图12为本申请实施例提供的又一种踏板力反馈件的结构示意图;
图13为图12中所示的踏板力反馈件在三个阶段的压缩力与压缩行程的关系曲线图。
附图标记:
100-车体;
200-制动系统;210-制动装置;210a-前轮制动装置;210b-后轮制动装置;211-制动电机;212-制动器;
220-制动踏板;230-踏板盒;231-壳体;2311-第一盖板;23111-开口;2312-第二盖板;2313-凸台;
23131-安装槽;2314-隔板;23141-通槽;2315-第一腔室;2316-第二腔室;232-驱动杆;
233-踏板力反馈件;2331-第一移动件;23311-凸缘;233111-卡槽;23312-凹槽;
23313-第一移动件的容纳槽;2332-第二移动件;23321-第二移动件的容纳槽;2333-第一弹性件;
2334-第二弹性件;23341-第一子弹性件;23342-第二子弹性件;2335-第三弹性件;2336-挡壁;
23361-环形围板;2337-第一固定件;23371-第一台阶结构;233711-第一台阶面;233712-第二台阶面;
23372-第一固定件的容纳槽;23373-第二台阶结构;2338-第二固定件;23381-第二固定件的容纳槽;
2339a/2339b/2339c/2339d/2339e-垫片;234-压力传感器;2341-力感应元件;235-位移传感器;
2351-移动组件;23511-第一连接件;23512-第二连接件;2352-固定组件;236-密封罩;2361-通孔;
240-控制器;
300-车轮;300a-前轮;300b-后轮。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本申请实施例中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请实施例的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
需要说明的是,在以下描述中阐述了具体细节以便于理解本申请。但是本申请实施例能够以多种不同于在此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请实施例内涵的情况下做类似推广。因此本申请不受下面公开的具体实施方式的限制。
图1为本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。参考图1所示,本申请实施例提供的车辆包括车体100、制动系统200和多个车轮300,制动系统200安装于车辆的车体100,车体100由多个车轮300进行支撑。制动系统200用于制动多个车轮300,以实现对车辆的行车制动或驻车制动。
在本申请实施例中,车辆包括纯电动汽车(pure Electric vehicle/batteryelectric vehicle,PEV/BEV)、混合动力汽车(hybrid electric vehicle,HEV)、增程式电动汽车(range extended electric vehicle,REEV)、插电式混合动力汽车(plug-inhybrid electric vehicle,PHEV)或新能源汽车(new energy vehicle,NEV)等。
在本申请实施例中,车辆包括双轴车辆或多轴车辆,图1中以车辆为双轴车辆为例进行说明。在双轴车辆中,车辆的多个车轮300包括两个前轮300a和两个后轮300b。制动系统200包括与每个车轮300分别对应的制动装置210,即对应两个前轮300a的两个前轮制动装置210a以及对应两个后轮300b的两个后轮制动装置210b,其中,两个前轮制动装置210a分别用于制动两个前轮300a,两个后轮制动装置210b分别用于制动两个后轮300b。
图2为本申请实施例提供的一种制动系统的简化结构示意图。参考图2所示,在本申请实施例中,制动系统200的各个制动装置210均可以为电子机械制动器(electromechanical brake,EMB)。制动装置210包括制动电机211和制动器212,制动电机211用于向制动器212输出制动力,以使制动器212制动车辆的车轮。
一种实施例中,制动器212包括制动钳和制动盘,制动电机211的输出轴与制动钳传动连接,制动盘在制动钳的夹持空间内,且制动盘与对应的车轮轮毂固定连接。制动电机211用于驱动制动钳夹紧或松开制动盘,以使制动钳在夹紧制动盘的状态下通过制动盘向车轮施加制动力,以及在制动钳松开制动盘的状态下解除对车轮的制动。
继续参考图2,制动系统还包括制动踏板220、踏板盒230和控制器240。其中,制动踏板220安装于车体的乘员舱内,响应于驾驶员的踩踏操作,制动踏板220发生运动并输出踏板力。踏板盒230固定于车体,且踏板盒230与制动踏板220传动连接,踏板盒230用于接收制动踏板220输出的踏板力并根据踏板力的大小产生相应的状态变化。控制器240分别与踏板盒230和各个前轮制动装置210a和后轮制动装置210b信号连接,控制器240用于根据踏板盒230的状态控制前轮制动装置210a和后轮制动装置210b进行制动或解除制动。例如,控制器240分别与前轮制动装置210a的制动电机和后轮制动装置210b的制动电机信号连接,以根据踏板盒230的状态控制制动电机驱动制动钳夹紧或松开制动盘。
图3为本申请实施例提供的一种踏板盒230的结构示意图。参考图3所示,在本申请实施例中,踏板盒230包括壳体231、驱动杆232、踏板力反馈件233、压力传感器234和位移传感器235。其中,位移传感器235包括移动组件2351和固定组件2352,壳体231用于容纳移动组件2351、踏板力反馈件233和压力传感器234,沿驱动杆232的轴向踏板力反馈件233、压力传感器234依次排列在壳体231的内部。另外,壳体231还用于固定固定组件2352,沿驱动杆232的径向移动组件2351排列于踏板力反馈件233和固定组件2352之间。
在本实施例中,驱动杆232的一端外露于壳体231,驱动杆232外露于壳体231的一端用于接收踏板力驱动。一种实现中,驱动杆232外露于壳体231的一端与制动踏板传动连接,从而使驱动杆232能够接收制动踏板被踩踏状态下输出的踏板力。驱动杆232的另一端容纳于壳体231的内部,且驱动杆232的另一端排列于踏板力反馈件233背向压力传感器234的一侧,驱动杆232的另一端用于在踏板力驱动下压缩踏板力反馈件233和带动移动组件2351沿驱动杆232的轴向移动。驱动杆232在压缩踏板力反馈件233并带动踏板力反馈件233移动的过程中,踏板力反馈件233会施加给驱动杆一个反作用力,该反作用力通过驱动杆232反向传递回制动踏板,并进一步由制动踏板传递给驾驶员,从而使驾驶员获得踏板力反馈。驾驶员松开制动踏板后,踏板力反馈件233逐渐回弹并驱动驱动杆232复位,并进一步由驱动杆232带动制动踏板复位。
请继续参考图3,在本申请实施例中,壳体231包括第一盖板2311,沿驱动杆232的轴向第一盖板2311与踏板力反馈件233相对排列。第一盖板2311包括将壳体231的内部与壳体231的外部连通的开口23111,开口23111沿驱动杆232的径向的尺寸大于驱动杆232的径向尺寸,开口23111用于使驱动杆232由壳体231的内部延伸至壳体231的外部。基于这种设计,驱动杆232的一端由第一盖板2311的开口23111伸出并外露于壳体231。
在一些实施例中,踏板盒230还包括密封罩236,沿驱动杆232的轴向密封罩236与第一盖板2311相邻排列,且密封罩236与第一盖板2311的周向侧壁固定连接,从而将第一盖板2311的开口23111罩设在密封罩236内。密封罩236由具有一定弹性的材质制作而成,示例性的,密封罩236的材质包括橡胶、塑胶等。密封罩236包括沿驱动杆232的轴向延伸的通孔2361,该通孔2361的轴心与第一盖板2311的开口23111的轴心大致同轴,驱动杆232的一端依次由第一盖板2311的开口23111和密封罩236的通孔2361伸出并外露于壳体231。密封罩236的通孔2361沿驱动杆232的径向的尺寸小于驱动杆232的径向尺寸,以使通孔2361与驱动杆232之间形成过盈配合,进而在通孔2361与驱动杆232的配合处形成密封,减小外界杂质进入壳体231内的风险。
继续参考图3,在本申请实施例中,沿驱动杆232的轴向压力传感器234的一侧端面与踏板力反馈件233相接触,沿驱动杆232的轴向压力传感器234的另一侧端面与壳体231的内壁相接触。在一种实现中,壳体231还包括第二盖板2312,沿驱动杆232的轴向第二盖板2312与压力传感器234相对排列。第二盖板2312朝向压力传感器234的一侧端面与压力传感器234相接触,第二盖板2312的该侧端面即为用于与压力传感器234相接触的壳体231的内壁。
踏板力反馈件233在驱动杆232的驱动下发生压缩并移动的过程中,踏板力反馈件233会持续抵压压力传感器234并向压力传感器234的端面施加作用力,该作用力即驱动杆232对踏板力反馈件233的驱动力,压力传感器234能够实时检测作用在其端面的作用力。换句话说,压力传感器234用于检测驱动杆232对踏板力反馈件233的驱动力。示例性的,压力传感器234包括压阻式压力传感器、陶瓷压力传感器等。
图4为本申请实施例提供的压力传感器234的结构示意图。一并参考图3和图4所示,在本申请实施例中,压力传感器234包括芯片和多个力感应元件2341,其中,多个力感应元件2341沿驱动杆232的周向间隔分布于压力传感器234朝向踏板力反馈件233的一侧端面,在踏板力反馈件233被压缩的过程中,多个力感应元件2341均会受到踏板力反馈件233所施加的作用力。以压阻式压力传感器为例,多个力感应元件2341分别为压敏电阻,多个力感应元件2341构成测量阻值的桥臂电路,芯片根据桥臂电路中阻值的变化量产生压力信号。芯片包括接线端口,芯片能够通过该接线端口与控制器信号连接,从而将压力信号发送给控制器。
请再次参考图3,在本申请实施例中,壳体231包括凸台2313,沿壳体231的径向凸台2313排列于壳体231的侧壁背向壳体231的内部的一侧,凸台2313背向所述壳体231的内部的一侧端面具有安装槽23131,该安装槽23131用于安装位移传感器235的固定组件2352,从而将固定组件2352固定于壳体231。位移传感器235的移动组件2351与驱动杆232固定连接,以使移动组件2351随同驱动杆232的移动而同步移动,沿驱动杆232的径向移动组件2351的移动路径的投影与固定组件2352的投影至少部分重叠。
在一些实施例中,壳体231的内部包括隔板2314,隔板2314用于将壳体231的内部分隔为沿驱动杆232的径向排列的第一腔室2315和第二腔室2316,沿驱动杆232的径向第一腔室2315的尺寸大于第二腔室2316的尺寸,第一腔室2315用于容纳移动组件2351、踏板力反馈件233和压力传感器234,第二腔室2316用于容纳移动组件2351,从而通过这种分腔式设计将移动组件2351与踏板力反馈件233沿驱动杆232的径向排列。在驱动杆232带动踏板力反馈件233在第一腔室2315内移动的过程中,移动组件2351同步在第二腔室2316内移动,其中,沿驱动杆232的轴向第二腔室2316的长度大于驱动杆232的移动路径的长度与移动组件2351的长度之和,从而为移动组件2351提供足够的移动空间。
另外,隔板2314包括将第一腔室2315和第二腔室2316连通的通槽23141,沿驱动杆232的轴向通槽23141的长度大于驱动杆232的移动路径的长度,通槽23141用于使移动组件2351部分延伸至第一腔室2315内与驱动杆232固定连接,为移动组件2351与驱动杆232的连接提供可行性。
在一些实施例中,移动组件2351包括第一连接件23511和第二连接件23512,其中,第一连接件23511沿驱动杆232的轴向延伸,第二连接件23512连接于第一连接件23511沿驱动杆232的轴向的一端,且第二连接件23512沿驱动杆232的径向延伸,第二连接件23512用于与驱动杆232固定连接。示例性的,第二连接件23512通过通槽23141向第一腔室2315内延伸并与驱动杆232固定连接。
在一种实现中,固定组件2352为感应部件,移动组件2351为被感应部件。基于上述位置关系,移动组件2351在移动过程中始终处于固定组件2352的感应区域内,从而使固定组件2352能够根据与移动组件2351的相对位置关系的变化检测移动组件2351的位移,而由于移动组件2351与驱动杆232同步移动,因此移动组件2351的位移即等同于驱动杆232的位移。也就是说,本申请实施例的位移传感器235用于对驱动杆232的位移进行检测。另外,固定组件2352包括接线端口,固定组件2352能够通过该接线端口与控制器信号连接,从而将位移信号发送给控制器。
在其他一些实现方式中,固定组件2352和移动组件2351的功能可以相互调换,即固定组件2352为被感应部件、移动组件2351为感应部件,这种情况下,移动组件2351在随驱动杆232同步移动的过程中,移动组件2351与固定组件2352的相对位置关系的变化情况与上述实施例一致,因此固定组件2352也始终处于移动组件2351的感应区域内,使移动组件2351能够根据两者相对位置关系的变化检测固定组件2352相对移动组件2351的位移,该相对位移即为移动组件2351在驱动杆232的带动下的实际位移,也即驱动杆232的位移。
在本申请实施例中,位移传感器235包括应用霍尔原理、磁阻原理、电涡流原理的各类传感器,例如应用霍尔原理的霍尔位移传感器,应用磁阻原理的各向异性磁阻效应(anisotropic magnetoresistive sensor,AMR)传感器、巨磁阻效应(giant magnetoresistance,GMR)传感器、隧道磁阻效应(tunnel magnetoresistance effect,TMR)传感器,应用电涡流原理的电涡流位移传感器等。
图5为本申请实施例提供的位移传感器235的检测原理示意图,图5示出了固定组件2352为感应部件、移动组件2351为被感应部件的一种示例。一并参考图3和图5所示,以位移传感器235为霍尔式位移传感器为例,固定组件2352为霍尔元件,移动组件2351为磁铁,移动组件2351沿驱动杆232的轴向移动的过程中,固定组件2352所感应到的磁场强度逐渐变化,固定组件2352根据磁场强度的变化情况获取移动组件2351的位置信息,进而确定移动组件2351的位移。
另外,在移动组件2351为磁铁的情况下,第二腔室2316包括反磁性材料层,该反磁性材料层包覆第二腔室2316的内壁,从而使第二腔室2316的内部空间能够屏蔽外部干扰磁场,进而有助于提高位移传感器235的检测精度。
如前所述,本实施例所提供的制动系统,控制器用于根据踏板盒230的状态控制制动装置进行制动。在一种实现中,踏板盒230的状态变化包括驱动杆232的驱动力变化和驱动杆232的位移变化,而由前述实施例可知,驱动杆232的驱动力即踏板力反馈件233向压力传感器234施加的作用力,该作用由压力传感器234检测,驱动杆232的位移由位移传感器235检测。基于此,在本实施例中,控制器用于响应于压力传感器234和位移传感器235中任意一个的检测信号,控制制动装置进行制动。示例性的,控制器用于根据压力传感器234和位移传感器235中任意一个的检测信号,控制各个制动装置的制动电机输出制动力,以使制动电机驱动制动钳夹紧制动盘,对车辆进行制动。
在本申请实施例中,控制器用于响应于压力传感器234处于异常状态,控制器根据位移传感器235的检测信号控制制动装置进行制动。以及,控制器用于响应于位移传感器235处于异常状态,控制器根据压力传感器234的检测信号控制制动装置进行制动。通过这种设计,压力传感器234与位移传感器235互为冗余,当其中一个传感器失效时,制动系统也能够通过另一个传感器的检测信号实现制动功能,从而可以提高车辆的制动安全性。
另外,由于压力传感器234与位移传感器235的检测参数不同,两者的检测原理相差较大,例如压力传感器234是基于电阻应变效应实现检测,位移传感器235则是基于电磁效应实现检测,因此两个传感器在相同的环境中同时失效的风险相对较小,从而有助于进一步提高车辆的制动安全性。
在了解了踏板盒的整体结构之后,下面对其踏板力反馈件233的具体结构进行说明。
图6为本申请实施例提供的踏板力反馈件233的结构示意图。参考图6所示,在本申请实施例中,踏板力反馈件233采用弹性件分段组合的形式,踏板力反馈件233包括第一移动件2331、第二移动件2332、第一弹性件2333、第二弹性件2334和第三弹性件2335,沿驱动杆232的轴向第一移动件2331与第二移动件2332相邻排列。在制动踏板的踏板力驱动下,驱动杆232用于驱动第一移动件2331沿驱动杆232的轴向相对第二移动件2332移动;第一移动件2331与第二移动件2332相接触前,第一移动件2331用于通过第一弹性件2333驱动第二移动件2332压缩第二弹性件2334;第一移动件2331与第二移动件2332相接触后,驱动杆用于通过第一移动件2331驱动第二移动件2332先单独压缩第二弹性件2334、再同时压缩第二弹性件2334和第三弹性件2335。
本实施例中,踏板力反馈件233的压缩状态分为三个阶段,图6至图8示出了踏板力反馈件233在三个阶段的结构示意图,图9为踏板力反馈件233在三个阶段的压缩力F与压缩行程S的关系曲线图,其中,踏板力反馈件233的压缩力F即为驱动杆232对踏板力反馈件233的驱动力,踏板力反馈件233的压缩行程S即为驱动杆232的位移。
首先参考图6所示的第一阶段,第一阶段为第一移动件2331与第二移动件2332相接触前,第一移动件2331移动过程中压缩第一弹性件2333,第一弹性件2333被压缩产生后的弹性力驱动第二移动件2332移动,第二移动件2332移动过程中又会压缩第二弹性件2334,因此在此阶段第一弹性件2333与第二弹性件2334同时变形,踏板力反馈件233的压缩力为第一弹性件2333和第二弹性件2334串联后的弹性力,踏板力反馈件233的压缩力F与压缩行程S的相对关系参考图9中的第一阶段所示;
参考图7所示的第二阶段,第二阶段为第一移动件2331与第二移动件2332相接触后,第一弹性件2333被压缩到一定状态不再继续形变,驱动杆232直接通过第一移动件2331驱动第二移动件2332移动,第二移动件2332单独压缩第二弹性件2334,此阶段第一弹性件2333形成恒定的弹性力,而第二弹性件2334由于继续变形因此其弹性力会不断增大,踏板力反馈件233的压缩力为第一弹性件2333的恒定的弹性力与第二弹性件2334的持续增大的弹性力之和,踏板力反馈件233的压缩力F与压缩行程S的相对关系参考图9中的第二阶段所示;
参考图8所示的第三阶段,第三阶段中第一弹性件2333的形变量与第二阶段中保持相同,驱动杆232直接通过第一移动件2331驱动第二移动件2332移动,第二移动件2332同时压缩第二弹性件2334和第三弹性件2335,此阶段第二弹性件2334与第三弹性件2335为并联关系,踏板力反馈件233的压缩力为第一弹性件2333的恒定的弹性力与第二弹性件2334和第三弹性件2335并联后的弹性力之和,踏板力反馈件233的压缩力F与压缩行程S的相对关系参考图9中的第三阶段所示。
通过以上分析可以看出,本实施例提供的踏板力反馈件233通过在三个阶段对弹性件的不同组合方式,使得踏板力反馈件233的压缩力F与压缩行程S在三个阶段呈现出不同的线性或近似线性关系,且各个阶段的压缩力F与压缩行程S的关系曲线的曲率存在较大差异,这样踏板盒230对驾驶员的踏板力反馈会更加接近机械式制动机构对驾驶员的踏板力反馈,进而使驾驶员能够根据踏板盒230的踏板力反馈获知车辆的制动状态,有助于提高车辆的制动安全性。
另外,在本申请实施例中,踏板盒反馈件233的压缩力F与压缩行程S的映射关系可预先存储于制动系统的控制器中。控制器用于在获取压力传感器和位移传感器的检测信号后,将两个检测信号的映射关系与预存的映射关系进行比对,若两者的偏差超出阈值范围,则说明压力传感器的检测信号和位移传感器的检测信号中的至少一个有误,进一步判断压力传感器和位移传感器是否失效。
请继续参考图6,第一移动件2331的周侧包括凸缘23311,凸缘23311沿驱动杆232的径向延伸,凸缘23311的周侧包括卡槽233111,卡槽233111沿驱动杆232的径向延伸,卡槽233111用于卡接上述位移传感器235的移动组件2351(参考图3中所示),从而使移动组件2351与第一移动件2331固定连接。而由于第一移动件2331在驱动杆232压缩踏板力反馈件233的整个过程都随同驱动杆232同步移动,第一移动件2331与驱动杆232之间是相对固定的,因此将移动组件2351与第一移动件2331固定连接即等效于将移动组件2351与驱动杆232固定连接。
在一种实现中,凸缘23311位于第一移动件2331沿驱动杆232的轴向的任意一侧端面。或者,凸缘23311位于第一移动件2331的两侧端面之间的一个位置。例如在图6所示的实施例中,凸缘23311位于第一移动件2331远离驱动杆232的一侧端面。
另外,沿驱动杆232的轴向第一移动件2331朝向驱动杆232的一侧端面包括凹槽23312,该凹槽23312用于容纳驱动杆232的一端,利用凹槽23312与驱动杆232的端部的配合,能够减小第一移动件2331与驱动杆232的接触位置发生移位的风险,从而使驱动杆232的驱动力可靠地传递给踏板力反馈件233。示例性的,凹槽23312的内壁具有弧形面,相应的,驱动杆232的端部表面也具有弧形面,以减小驱动杆232的端部与凹槽23312之间发生卡滞的风险。
在本申请实施例中,沿驱动杆232的轴向第一移动件2331的一侧端面与第二移动件2332的一侧端面间隔排列,第一移动件2331的一侧端面或第二移动件2332的一侧端面中至少一个包括容纳槽,其中,第一移动件2331的容纳槽23313用于容纳第一弹性件2333的一端,第二移动件2332的容纳槽23321用于容纳第一弹性件2333的另一端,第一弹性件2333的一端和另一端沿驱动杆232的轴向相对排列。第一移动件2331的容纳槽23313或者第二移动件2332的容纳槽23321能够在径向对第一弹性件2333进行限位,从而减小第一弹性件2333在被压缩的过程中出现径向移位或起拱的风险,使第一弹性件2333提供稳定的弹性力。
示例性的,第一弹性件2333包括弹簧、硅胶、树脂、橡胶或者沿驱动杆232的轴向叠置的多个弹片等。
一并参考图6和图7,在本申请实施例中,第一移动件2331的容纳槽23313用于容纳第二移动件2332的一侧端面,第一移动件2331的容纳槽23313的槽底与第二移动件2332的一侧端面之间的活动间隙用于限制第一移动件2331沿驱动杆232的轴向相对第二移动件2332移动的距离。在踏板力反馈件233被压缩的第一阶段,驱动杆232驱动第一移动件2331相对第二移动件2332移动,第一移动件2331的容纳槽23313的槽底与第二移动件2332的一侧端面之间的间隙逐渐减小,直至第一移动件2331的容纳槽23313的槽底与第二移动件2332的一侧端面相接触,第一移动件2331与第二移动件2332相对固定,之后踏板力反馈件233的压缩状态进入第二阶段。
在一些实施例中,沿驱动232的轴向第一移动件2331的一侧端面和第二移动件2332的一侧端面分别包括容纳槽,第一移动件2331的容纳槽23313沿驱动杆232的径向的尺寸大于第二移动件2332的一侧端面沿驱动杆232的径向的尺寸,第二移动件2332的容纳槽23321沿驱动杆232的径向的尺寸大于第一弹性件2333沿驱动杆232的径向的尺寸。在该实施例中,第一弹性件2333的两端分别容纳在第一移动件2331的容纳槽23313和第二移动件2332的容纳槽23321内,第一移动件2331的容纳槽23313的槽底用于对第一弹性件2333的一端进行限位,第二移动件2332的容纳槽23321的槽底用于对第一弹性件2333的另一端进行限位,在第一移动件2331移动至第一移动件2331的容纳槽23313的槽底与第二移动件2332的一侧端面相接触后,第一移动件2331的容纳槽23313的槽底与第二移动件2332的容纳槽23321的槽底之间的间距不再发生变化,因此第一弹性件2333停止继续形变。
请继续参考图6,在本申请实施例中,踏板力反馈件233还包括挡壁2336,挡壁2336围设于第二移动件2332的周侧,挡壁2336与第二弹性件2334沿驱动杆232的轴向排列,挡壁2336用于对第二弹性件2334的一端进行限位,从而使第二移动件2332在移动过程中通过挡壁2336压缩第二弹性件2334变形。挡壁2336与第二移动件2332可以为一体成型结构,以简化踏板盒的结构及组装难度。
一种实现中,挡壁2336位于第二移动件2332沿驱动杆232的轴向的两侧端面之间的一个位置。第二弹性件2334部分套设在第二移动件2332,以使第二弹性件2334的一端与挡壁2336相抵接。
在一些实施例中,挡壁2336朝向第二弹性件2334的一面包括环形围板23361,环形围板23361沿驱动杆232的轴向延伸,且环形围板23361与第二移动件2332的侧壁沿驱动杆232的径向间隔排列,环形围板23361沿驱动杆232的径向的尺寸大于第二弹性件2334沿驱动杆232的径向的尺寸。沿驱动杆232的径向第二弹性件2334排列于第二移动件2332的侧壁与环形围板23361之间,从而通过第二移动件2332的侧壁与环形围板23361在驱动杆232的径向对第二弹性件2334进行限位,减小第二弹性件2334在被压缩的过程中出现径向移位或起拱的风险,使第二弹性件2334提供稳定的弹性力。
此外,在一些实施例中,第二弹性件2334包括第一子弹性件23341和第二子弹性件23342,第一子弹性件23341的一端和第二子弹性件23342的一端均通过挡壁2336进行限位,且第一子弹性件23341围设在第二子弹性件23342的周侧。这种情况下,沿驱动杆232的径向第二移动件2332、第二子弹性件23342、第一子弹性件23341、环形围板23361依次排列。第二移动件2332移动的过程中,第二移动件2332同时压缩第一子弹性件23341和第二子弹性件23342,因此第二弹性件2334的弹性力相当于第一子弹性件23341和第二子弹性件23342并联后的弹性力。这种将两个子弹性件套设形成并联的方式能够以使第二弹性件2334相对较小的体积提供较大的弹性力,从而减小第二弹性件2334的占用空间,进而有助于实现踏板盒的小型化设计。
一种实施例,第一子弹性件23341和第二子弹性件23342分别为弹簧。一种实施例中,第一子弹性件23341和第二子弹性件23342的旋向相反,可以减小第一子弹性件23341和第二子弹性件23342由于起拱或歪斜而产生干涉的风险。一种实施例,第一子弹性件23341中弹簧的尺寸大于第二子弹性件23342中弹簧的尺寸。一种实施例,第一子弹性件23341中弹簧的内径大于第二子弹性件23342中弹簧的内径。一种实施例,第一子弹性件23341中弹簧的长度大于第二子弹性件23342中弹簧的长度。
继续参考图6,在本申请实施例中,踏板力反馈件233还包括第一固定件2337,沿驱动杆232的轴向第一固定件2337排列于第二移动件2332背向第一移动件2331的一侧,且第一固定件2337沿驱动杆232的轴向延伸,第一固定件2337的周侧包括第一台阶结构23371,第一台阶结构23371用于对第二弹性件2334的另一端进行限位。结合前述实施例,第二弹性件2334沿驱动杆232的轴向排列的两端分别通过挡壁2336和第一台阶结构23371限位,第二移动件2332相对第一固定件2337移动的过程中,挡壁2336与第一台阶结构23371沿驱动杆232的轴向的间隙逐渐减小,从而压缩第二弹性件2334变形。示例性的,第一台阶结构23371为围绕第一固定件2337的周侧的环形结构,这样第一台阶结构23371能够在整个周向对第二弹性件2334的端部进行限位,从而提高踏板力反馈件233的结构可靠性。
一种实现中,第一台阶结构23371位于第一固定件2337沿驱动杆232的轴向的两侧端面之间的一个位置,第二弹性件2334部分套设在第一固定件2337,以使第二弹性件2334的另一端与第一台阶结构23371相抵接。
一种实施例中,在第二弹性件2334包括两个子弹性件。第一台阶结构23371分别对第一子弹性件23341的另一端和第二子弹性件23342的另一端进行限位。第一台阶结构23371包括呈阶梯状排列的第一台阶面233711和第二台阶面233712,第一台阶面233711和第二台阶面233712分别朝向第二移动件2332,且第一台阶面233711位于第二台阶面233712远离第一固定件2337朝向第二移动件2332的端面的一侧,也就是说,第一台阶面233711与挡壁2336之间的间隙大于第二台阶面233712与挡壁2336之间的间隙。第一台阶面233711用于对第一子弹性件23341的另一端进行限位,第二台阶面233712用于对第二子弹性件23342的另一端进行限位。通过合理设计第一台阶面233711和第二台阶面233712沿驱动杆232的轴向的位置,保证第二移动件2332在开始移动时即对第一子弹性件23341和第二子弹性23342件形成压缩,使第二弹性件2334能够在第二移动件2332移动的过程中提供符合预期的弹性力。
继续参考图6,在本申请实施例中,第一固定件2337包括容纳槽,第一固定件2337的容纳槽23372沿驱动杆232的轴向贯穿第一固定件2337,第一固定件2337的容纳槽23372的内壁包括第二台阶结构23373,第二台阶结构23373的台阶面背向第二移动件2332,第二台阶结构23373的台阶面用于对第三弹性件2335的一端进行限位。本实施例中,第三弹性件2335容纳于第一固定件2337的容纳槽23372内,第一固定件2337的容纳槽23372能够在径向对第三弹性件2335进行限位,从而减小第三弹性件2335在被压缩的过程中出现径向移位或起拱的风险,使第三弹性件2335提供稳定的弹性力。
示例性的,第三弹性件2335包括弹簧、硅胶、树脂、橡胶或者沿驱动杆的轴向叠置的多个弹片等。
一并参考图6至图8,第一固定件2337的容纳槽23372用于容纳第二移动件2332靠近第一固定件2337的端面,第二台阶结构23373的台阶面与第二移动件2332靠近第一固定件2337的一侧端面之间的活动间隙用于限制第二移动件2332同时压缩第二弹性件2334和第三弹性件2335之间的移动距离。在踏板力反馈件233被压缩的第一阶段,第二移动件2332由被压缩的第一弹性件2333所驱动并相对第一固定件2337移动,第二移动件2332的端面与第二台阶结构23373的台阶面之间的间隙逐渐减小;在踏板力反馈件233被压缩的第二阶段,第二移动件2332由驱动杆232通过第一移动件2331直接驱动并继续相对第一固定件2337移动,第二移动件2332的端面与第二台阶结构23373的台阶面之间的间隙进一步减小,直至第二移动件2332的端面与第二台阶结构23373的台阶面平齐,在上述两个阶段第二弹性件2334持续被第二移动件2332压缩变形,第三弹性件2335则不受力,因此第三弹性件2335不发生变形。当第二移动件2332继续相对第一固定件2337移动时,踏板力反馈件233的压缩状态进入第三阶段,第二移动件2332的端面超过第二台阶结构23373的台阶面并开始对第三弹性件2335形成压缩,而此阶段第二弹性件2334也由于第二移动件2332的移动而与第三弹性件2335一并被压缩。
在一些实施例中,踏板力反馈件233还包括第二固定件2338,沿驱动杆232的轴向第二固定件2338排列于第一固定件2337背向第二移动件2332的一侧,且沿驱动杆232的轴向第二固定件2338的一侧端面用于对第三弹性件2335的另一端进行限位,第二固定件2338的一侧端面与第一固定件2337的一侧端面相接触。结合前述实施例,在踏板力反馈件233被压缩的第一阶段和第二阶段,第三弹性件2335的两端分别通过第二台阶结构23373和第二固定件2338限位;在踏板力反馈件233被压缩的第三阶段,第二移动件2332的端面超过第二台阶结构23373的台阶面,第二移动件2332的端面与第二固定件2338沿驱动杆232的轴向的间隙逐渐减小,从而压缩第三弹性件2335变形。
在本实施例中,沿驱动杆232的轴向第二固定件2338的另一侧端面用于与压力传感器234接触(参考图3中所示),这样,驱动杆232对踏板力反馈件233施加的驱动力就会通过第二固定件2338作用在压力传感器234的端面,从而实现对驱动杆232的驱动力的检测。
一种实现中,沿驱动杆232的轴向第二固定件2338的另一侧端面包括容纳槽,第二固定件2338的容纳槽23381用于容纳压力传感器234沿驱动杆232的轴向的至少部分结构,第二固定件2338的容纳槽23381的槽底与压力传感器234的端面接触。利用第二固定件2338的容纳槽23381一方面能够在径向对压力传感器234进行限位,提高压力传感器234的受力稳定性,另一方面还可以减小踏板力反馈件233沿驱动杆232的轴向的尺寸,从而有助于减小踏板盒的整体体积。
一并参考图10至图13所示,其中,图10为本申请实施例提供的另一种踏板力反馈件233的结构示意图,图11为图10中所示的踏板力反馈件233在三个阶段的压缩力F与压缩行程S的关系曲线图,图12为本申请实施例提供的又一种踏板力反馈件233的结构示意图,图13为图12中所示的踏板力反馈件233在三个阶段的压缩力F与压缩行程S的关系曲线图。在本申请的一些实施例中,第一移动件2331的容纳槽23313的槽底、第二移动件2332的容纳槽23321的槽底、第一移动件2331的一侧端面或第二移动件2332的一侧端面中至少一个用于固定一个或多个垫片,以及,第二台阶结构23373的台阶面与第二移动件2332靠近第一固定件2337的端面中的至少一个用于固定一个或多个垫片。
例如,图10中示出了第二移动件2332的容纳槽23321的槽底固定垫片2339a的一种示例,第二移动件2332的容纳槽23321的槽底的垫片2339a能够增加第一弹性件2333的预压力,因此在踏板力反馈件233被压缩的第一阶段,踏板力反馈件233的初始压缩力会增大。容易理解的,垫片2339a的数量越多或垫片2339a沿驱动杆232的轴向的厚度越厚,踏板力反馈件233的初始压缩力会越大。以图10中所示的第二移动件2332的容纳槽23321的槽底固定垫片2339a为例,踏板力反馈件233的压缩力F与压缩行程S的相对关系参考图11中的第一阶段所示。
类似的,在第一移动件2331的容纳槽23313的槽底固定垫片也能够实现增大踏板力反馈件233在第一阶段的初始压缩力的效果,不再赘述。
基于相同的原理,在图10所示的实施例中,挡壁2336朝向第二弹性件2334的一面用于固定一个或多个垫片2339b。固定于挡壁2336的垫片2339b能够增加第二弹性件2334的预压力,该预压力同样会起到增大踏板力反馈件233在第一阶段的初始压缩力的效果。类似的,垫片2339b的数量越多或垫片2339b沿驱动杆232的轴向的厚度越厚,踏板力反馈件233的初始压缩力会越大。
图12中示出了第二移动件2332的两侧端面分别固定垫片、以及在第二台阶结构23373的台阶面固定垫片的一种示例。其中,在第二移动件2332靠近第一移动件2331的一侧端面固定垫片2339c,垫片2339c能够减小第一移动件2331沿驱动杆232的轴向相对第二移动件2332的移动距离,因此踏板力反馈件233在第一阶段的压缩行程S会缩短。容易理解的,垫片2339c的数量越多或垫片2339c沿驱动杆232的轴向的厚度越厚,踏板力反馈件233在第一阶段的压缩行程S会越短。以图12中所示的在第二移动件2332靠近第一移动件2331的一侧端面固定垫片2339c为例,踏板力反馈件233的压缩力F与压缩行程S的相对关系参考图13中的第一阶段所示。
类似的,在第一移动件2331的一侧端面固定垫片也能够实现缩短踏板力反馈件233在第一阶段的压缩行程S的效果,不再赘述。
在第二移动件2332靠近第一固定件2337的一侧端面固定垫片2339d,垫片2339d能够减小第二移动件2332单独压缩第二弹性件2334的过程的移动距离,也即踏板力反馈件233在第二阶段的压缩行程S会缩短。容易理解的,垫片2339d的数量越多或垫片2339d沿驱动杆232的轴向的厚度越厚,踏板力反馈件233在第二阶段的压缩行程S会越短。以图12中所示的在第二移动件2332靠近第一固定件2337的一侧端面固定垫片2339d为例,踏板力反馈件233的压缩力F与压缩行程S的相对关系参考图13中的第二阶段所示。
在第二台阶结构23373的台阶面固定垫片2339e,垫片2339e能够增加第三弹性件2335的预压力,这样,在踏板力反馈件233被压缩的第三阶段,第三弹性件2335与第二弹性件2334并联后的弹性力会增大,因此此阶段踏板力反馈件233的压缩力F与压缩行程S的关系曲线的曲率也会增大,例如图13中的第三阶段所示。容易理解的,垫片2339e的数量越多或垫片2339e沿驱动杆232的轴向的厚度越厚,踏板力反馈件233在第二阶段的压缩力F与压缩行程S的关系曲线的曲率会越大。
通过对图10至图13所示的实施例的分析可以看出,在不改变踏板盒的原有结构件的前提下,通过在相应结构件增加不同厚度的垫片,能够对踏板盒的压缩力F与压缩行程S的对应关系进行调整,使踏板盒实现不同的F-S曲线输出,而由于踏板盒的压缩力F与压缩行程S分别反映了驾驶员踩踏制动踏板的踩踏力和踩踏行程,因此通过对垫片的位置及数量、厚度等进行合理设计,能够使踏板盒满足不同驾驶员的使用需求,从而以较低的成本实现定制化的踏板盒。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种弹性件分段组合的踏板盒,其特征在于,所述踏板盒包括驱动杆、第一移动件、第二移动件、第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件,其中:
所述驱动杆用于驱动所述第一移动件沿所述驱动杆的轴向相对所述第二移动件移动;
所述第一移动件与所述第二移动件相接触前,所述第一移动件用于通过所述第一弹性件驱动所述第二移动件压缩所述第二弹性件;
所述第一移动件与所述第二移动件相接触后,所述驱动杆用于通过所述第一移动件驱动所述第二移动件先单独压缩所述第二弹性件、再同时压缩所述第二弹性件和所述第三弹性件。
2.如权利要求1所述的踏板盒,其特征在于,沿所述驱动杆的轴向所述第一移动件的一侧端面与所述第二移动件的一侧端面间隔排列,所述第一移动件的一侧端面或所述第二移动件的一侧端面中至少一个包括容纳槽,其中:
所述第一移动件的容纳槽用于容纳所述第一弹性件的一端,所述第二移动件的容纳槽用于容纳所述第一弹性件的另一端,所述第一弹性件的所述一端和所述另一端沿所述驱动杆的轴向相对排列。
3.如权利要求2所述的踏板盒,其特征在于,所述第一移动件的容纳槽用于容纳所述第二移动件的一侧端面,所述第一移动件的容纳槽的槽底与所述第二移动件的一侧端面之间的活动间隙用于限制所述第一移动件沿所述驱动杆的轴向相对所述第二移动件移动的距离。
4.如权利要求2-3任一项所述的踏板盒,其特征在于,所述第一移动件的容纳槽的槽底、所述第二移动件的容纳槽的槽底、所述第一移动件的一侧端面或所述第二移动件的一侧端面中至少一个用于固定一个或多个垫片。
5.如权利要求2-4任一项所述的踏板盒,其特征在于,沿所述驱动杆的轴向所述第一移动件的一侧端面和所述第二移动件的一侧端面分别包括容纳槽,所述第一移动件的容纳槽沿所述驱动杆的径向的尺寸大于所述第二移动件的容纳槽沿所述驱动杆的径向的尺寸,所述第二移动件的容纳槽沿所述驱动杆的径向的尺寸大于所述第一弹性件沿所述驱动杆的径向的尺寸。
6.如权利要求1至5任一项所述的踏板盒,其特征在于,所述踏板盒还包括挡壁,所述挡壁围设于所述第二移动件的周侧,所述挡壁与所述第二弹性件沿所述驱动杆的轴向排列,所述挡壁用于对所述第二弹性件的一端进行限位。
7.如权利要求6所述的踏板盒,其特征在于,所述挡壁朝向所述第二弹性件的一面包括环形围板,所述环形围板沿所述驱动杆的轴向延伸,且所述环形围板与所述第二移动件的侧壁沿所述驱动杆的径向间隔排列,所述环形围板沿所述驱动杆的径向的尺寸大于所述第二弹性件沿所述驱动杆的径向的尺寸。
8.如权利要求1至7任一项所述的踏板盒,其特征在于,所述踏板盒还包括第一固定件,沿所述驱动杆的轴向所述第一固定件排列于所述第二移动件背向所述第一移动件的一侧,且所述第一固定件沿所述驱动杆的轴向延伸,所述第一固定件的周侧包括第一台阶结构,所述第一台阶结构用于对所述第二弹性件的另一端进行限位。
9.如权利要求8所述的踏板盒,其特征在于,所述第二弹性件包括第一子弹性件和第二子弹性件,所述第一子弹性件的另一端和所述第二子弹性件的另一端均通过所述第一限位台阶进行限位,且所述第一子弹性件围设在所述第二子弹性件的周侧。
10.如权利要求8所述的踏板盒,其特征在于,沿所述驱动杆的轴向所述第一台阶结构包括呈阶梯状排列的第一台阶面和第二台阶面,所述第一台阶面和所述第二台阶面分别朝向所述第二移动件,且所述第一台阶面位于所述第二台阶面远离所述第一固定件朝向所述第二移动件的端面的一侧,所述第一台阶面用于对所述第一子弹性件的另一端进行限位,所述第二台阶面用于对所述第二子弹性件的另一端进行限位。
11.如权利要求8至10任一项所述的踏板盒,其特征在于,所述第一固定件包括容纳槽,所述第一固定件的容纳槽沿所述驱动杆的轴向贯穿所述第一固定件,所述第一固定件的容纳槽的内壁包括第二台阶结构,所述第二台阶结构的台阶面背向所述第二移动件,所述第二台阶结构的台阶面用于对所述第三弹性件的一端进行限位。
12.如权利要求11所述的踏板盒,其特征在于,所述第一固定件的容纳槽用于容纳所述第二移动件靠近所述第一固定件的端面,所述第二台阶结构的台阶面与所述第二移动件靠近所述第一固定件的一侧端面之间的活动间隙用于限制所述第二移动件同时压缩所述第二弹性件和所述第三弹性件之前的移动距离。
13.如权利要求8-12任一项所述的踏板盒,其特征在于,所述踏板盒还包括第二固定件,沿所述驱动杆的轴向所述第二固定件排列于所述第一固定件背向所述第二移动件的一侧,沿所述驱动杆的轴向所述第二固定件的一侧端面与所述第一固定件的一侧端面相接触,且所述第二固定件的一侧端面用于对所述第三弹性件的另一端进行限位。
14.一种制动系统,其特征在于,包括控制器、制动装置以及如权利要求1-13任一项所述的踏板盒,所述控制器用于根据所述踏板盒的状态控制所述制动装置进行制动,所述踏板盒包括压力传感器和位移传感器,所述压力传感器用于检测所述驱动杆的驱动力,所述位移传感器用于检测所述驱动杆的位移。
15.一种车辆,其特征在于,包括制动踏板以及如权利要求14所述的制动系统,所述制动踏板与所述踏板盒的驱动杆传动连接,所述制动系统用于制动所述车辆的车轮。
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