CN202130438U - 一种汽车制动踏板感觉模拟器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种汽车制动踏板感觉模拟器。在制动主缸的无杆腔内安装活塞回位弹簧，制动主缸的无杆腔分别与储油杯和二位三通电磁阀输入端连通；制动踏板分别与制动主缸活塞的推杆和踏板行程传感器连接，二位三通电磁阀的两个输出端分别与液压控制单元HCU和模拟器阀块连接。本实用新型能够准确获得驾驶员制动意图并及时反馈驾驶员踏板感觉；在传统液压制动系统上改动较小，安装在制动主缸上或和液压制动单元HCU集成一体，体积小，成本低，难度小；在电控液压制动系统失效的情况下，利用传统的液压制动系统实现应急制动；汽车制动踏板感觉模拟器和液压控制单元HCU在电控单元ECU协调控制下，保证良好的制动感觉。

Description

一种汽车制动踏板感觉模拟器
技术领域
本实用新型涉及汽车制动踏板感觉模拟器，尤其涉及可反馈踏板感觉的一种汽车制动踏板感觉模拟器。
背景技术
制动系统是汽车安全行驶的重要保障。相比传统的液压制动系统，电控液压制动系统具有结构简单，制动响应快，控制精度高，布置灵活，踏板特性一致等诸多优点；且易与汽车制动控制系统进行整合，可满足电动汽车及混合动力汽车的再生制动系统需求，具有良好的发展前景。
经相关专利文献资料查询，制动踏板感觉模拟器方面专利有集成力传感器和行程传感器的踏板模拟器（美国US6464306B2)、液压车辆制动系统的制动力发生装置（德国专利公开号CN101341055A）、BOSCH公司研制的车辆电控液压制动装置中带有一种动作模拟器(专利公开号CN1419505A)等等，这些装置仅从获得驾驶员制动意图进行设计与研究，并且结构复杂、加工成本高。
由于电控液压制动系统取消了制动踏板与制动轮缸的直接连接，所以既能准确、可靠反映驾驶员制动意图，又能提供驾驶员良好制动踏板感觉的踏板感觉模拟器成为电控液压制动系统的难点之一。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本实用新型的目的在于提出可反馈踏板感觉的一种汽车制动踏板感觉模拟器。
本实用新型采用的技术方案： 
本实用新型包括储油杯、制动主缸、制动踏板、踏板行程传感器、活塞回位弹簧、二位三通电磁阀和模拟器阀块；制动主缸的无杆腔内安装活塞回位弹簧，制动主缸的无杆腔分别与储油杯和二位三通电磁阀输入端连通；制动踏板分别与制动主缸活塞的推杆和踏板行程传感器连接，二位三通电磁阀的两个输出端分别与液压控制单元HCU和模拟器阀块连接。
所述的模拟器阀块包括模拟器阀体、模拟器活塞、缓冲块、模拟器弹簧、弹簧端盖、阶梯活塞、活塞弹簧、活塞端盖和通气孔过滤器；在模拟器阀体一侧的孔内安装有模拟器活塞，模拟器活塞内装有缓冲块，并通过安装在模拟器活塞外的模拟器弹簧与弹簧端盖连接；在模拟器阀体另一侧的孔内安装有阶梯活塞，阶梯活塞的小端朝下，阶梯活塞小端的孔内安装活塞弹簧，活塞弹簧的另一端与安装孔端面接触，活塞端盖安装在模拟器阀体的大端阶梯安装孔内，位于阶梯活塞端的模拟器阀体通气孔通过通气孔过滤器与大气相通；阶梯活塞小端腔与模拟器活塞腔连通后为进出液口，该进出液口与二位三通电磁阀常闭输出端连接。
本实用新型具有的有益效果是：
1）能够准确获得驾驶员制动意图并及时反馈驾驶员踏板感觉；
2）在传统液压制动系统上改动较小，可以安装在制动主缸上，也可以和液压控制单元HCU集成一体，体积小，成本低，难度小；
3）在电控液压制动系统失效的情况下，利用传统的液压制动系统实现应急制动；
4）汽车制动踏板感觉模拟器和液压控制单元HCU在电控单元ECU协调下，保证良好的制动感觉。
附图说明
图1是汽车制动踏板感觉模拟器的原理示意图。
图2是汽车制动踏板感觉模拟器阀块的结构剖面图。
图3是汽车制动踏板感觉模拟器的踏板力与踏板行程关系曲线图。
图中：101.储油杯；102. 制动主缸；103.推杆；104.制动踏板；105.踏板行程传感器；106. 制动主缸活塞；107.活塞回位弹簧；108. 二位三通电磁阀；109. 模拟器阀块；110.液压控制单元HCU；111.车轮；201.缓冲块；202.模拟器弹簧；203.弹簧端盖；204.卡簧；205.阶梯活塞；206. 活塞端盖；207.密封圈；208.卡簧；209.密封圈；210.通气孔过滤器；211.通孔螺母；212.平垫片；213.密封圈；214.活塞弹簧；215. 密封圈；216.模拟器阀体；217.模拟器活塞。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型包括储油杯101、制动主缸102、制动踏板104、踏板行程传感器105、活塞回位弹簧107、二位三通电磁阀108和模拟器阀块109；制动主缸102的无杆腔内安装活塞回位弹簧107，制动主缸102的无杆腔分别与储油杯101和二位三通电磁阀108输入端连通；制动踏板104分别与制动主缸活塞106的推杆103和踏板行程传感器105连接，二位三通电磁阀108的两个输出端分别与液压控制单元HCU 110和模拟器阀块109连接。
如图2所示，所述的模拟器阀块109包括模拟器阀体216、模拟器活塞217、缓冲块201、模拟器弹簧202、弹簧端盖203、阶梯活塞205、活塞弹簧214、活塞端盖206和通气孔过滤器210；在模拟器阀体216一侧的孔内安装有模拟器活塞217，模拟器活塞217内装有缓冲块201，并通过安装在模拟器活塞217外的模拟器弹簧202与弹簧端盖203连接；在模拟器阀体216另一侧的孔内安装有阶梯活塞205，阶梯活塞205的小端朝下，阶梯活塞205小端的孔内安装活塞弹簧214，活塞弹簧214的另一端与安装孔端面接触，活塞端盖206安装在模拟器阀体216的大端阶梯安装孔内，位于阶梯活塞205端的模拟器阀体216通气孔通过通气孔过滤器210与大气相通，通孔螺母211通过平垫片212压在通气过滤器210上；阶梯活塞205小端腔与模拟器活塞217腔连通后为进出液口，该进出液口与二位三通电磁阀108常闭输出端连接。汽车制动踏板感觉模拟器能根据制动踏板104开度的大小，将制动主缸102内封存的制动油经二位三通电磁阀108进入或流出模拟器阀块109，并且把模拟器阀块109产生的制动油压通过制动主缸102传递到制动踏板104。
模拟器活塞217大端与模拟器阀体216一侧的孔间设置密封圈215，弹簧端盖203外端面用卡簧204固定。阶梯活塞205的大、小端与模拟器阀体216另一侧的孔间分别设置密封圈209和密封圈213，活塞端盖206外端面用卡簧208固定。
如图3所示，是汽车制动踏板感觉模拟器的踏板力与踏板行程关系曲线图。该实例中通过优化设计模拟器弹簧202刚度、活塞弹簧214刚度、缓冲块201的刚度、模拟器活塞217尺寸、阶梯活塞205尺寸，使得汽车制动踏板感觉模拟器的模拟制动踏板特性曲线非常接近理想制动踏板特性曲线。
在电控液压制动系统正常工作的情况下，二位三通电磁阀108与电源接通，制动主缸102通过二位三通电磁阀108与模拟器阀块109连接。当制动踏板104开度不大（轻微制动）时，制动主缸102通过二位三通电磁阀108进入模拟器阀块109中，此时油压较低，模拟器活塞217压缩模拟器弹簧202，相当于图3的A阶段；当制动踏板104开度较大（中等制动）时，缓冲块201与弹簧端盖203接触，随着油压升高，阶梯活塞205压缩活塞弹簧214，同时模拟器弹簧202和缓冲块201有轻微压缩，相当于图3的B阶段；当制动踏板104开度很大（紧急制动）时，阶梯活塞205压缩活塞弹簧214到某一位置，不再压缩 ，模拟器弹簧202和缓冲块201继续少量压缩，相当于图3的C阶段。通过图3的A、B、C三阶段，实现图3所示的汽车制动踏板感觉模拟器的踏板力与踏板行程关系曲线图。
在电控液压制动系统失效情况下，二位三通电磁阀108与电源断开，制动主缸102通过二位三通电磁阀108与液压控制单元HCU110连接，液压控制单元HCU110与车轮111制动器连接，当踏下制动踏板104时，制动主缸102油压作用于车轮111制动器，直接实现制动。
上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限制，任何在本实用新型基础上简单变换后的结构，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种汽车制动踏板感觉模拟器，其特征在于：包括储油杯(101)、制动主缸(102)、制动踏板(104)、踏板行程传感器(105)、活塞回位弹簧(107)、二位三通电磁阀(108)和模拟器阀块(109)；制动主缸 (102)的无杆腔内安装活塞回位弹簧(107)，制动主缸(102)的无杆腔分别与储油杯(101)和二位三通电磁阀(108)输入端连通；制动踏板(104)分别与制动主缸活塞(106)的推杆(103)和踏板行程传感器(105)连接，二位三通电磁阀(108)的两个输出端分别与液压控制单元HCU (110)和模拟器阀块(109)连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车制动踏板感觉模拟器，其特征在于：所述的模拟器阀块(109)包括模拟器阀体(216)、模拟器活塞(217)、缓冲块(201)、模拟器弹簧(202)、弹簧端盖(203)、阶梯活塞 (205)、活塞弹簧(214)、活塞端盖(206)和通气孔过滤器(210)；在模拟器阀体(216)一侧的孔内安装有模拟器活塞(217)，模拟器活塞(217)内装有缓冲块(201)，并通过安装在模拟器活塞(217)外的模拟器弹簧(202)与弹簧端盖(203)连接；在模拟器阀体(216)另一侧的孔内安装有阶梯活塞(205)，阶梯活塞(205)的小端朝下，阶梯活塞(205)小端的孔内安装活塞弹簧(214)，活塞弹簧(214)的另一端与安装孔端面接触，活塞端盖(206)安装在模拟器阀体(216)的大端阶梯安装孔内，位于阶梯活塞(205)端的模拟器阀体(216)通气孔通过通气孔过滤器(210)与大气相通；阶梯活塞(205)小端腔与模拟器活塞(217)腔连通后为进出液口，该进出液口与二位三通电磁阀(108)常闭输出端连接。
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