CN217753732U - 汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，包括壳体、活塞、踏板模拟器推杆、端盖以及弹性件，所述外壳上设置有进油口和出油口，所述壳体、活塞以及后端腔室内均注入有液压油，所述出油口与油壶相连通。本方案通过弹簧和异形橡胶块的配合实现踏板感层次的变化，根据调节弹簧刚度、异形橡胶块由上至下的体积大小变化以及踏板模拟器推杆与异形橡胶块之间的间距，可定制调节踏板感反馈力的变化曲线，丰富踏板感的层次，同时结构简单，占用空间小。

Description

汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器

技术领域

本实用新型涉及汽车制动领域，尤其涉及一种汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器。

背景技术

随着汽车全球电动化及智能化进程的加快，对汽车底盘技术提出了新的要求，其中就包括线控制动技术，线控制动有着制动性能高，重量轻，安装方便及能量回收等优点。“One-box”是目前市场上主流的线控制动解决方案，代表供应商包括博世，采埃孚，大陆等。其中踏板模拟器是“one-box”产品中比较重要的工作模块，在汽车制动时提供给驾驶员所需要的踏板感，而实际制动力则来源于制动电机，其是完全的解耦系统，因此踏板感的反馈需要通过在踏板模拟器中设置弹性件实现。

传统的踏板模拟器采用单一的弹性件设置，占用空间小，结构简单，但是踏板模拟器行程较短，踏板感较差，适合运动型车，现有的改进方式是在踏板模拟器中叠加设置多种碟形弹簧以及刚度不同的弹性件，为增加踏板感层次的调节，该类踏板模拟器通常需要设置多结构的、复杂的弹簧排列组合，成本较高，同时安装产线复杂，工位多、投资大。

实用新型内容

因此，为解决上述问题，本实用新型提供了一种汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，包括：外壳，所述外壳上设置有进油口和出油口；活塞，与所述进油口相连通，通过油压控制在所述外壳内往复运动；踏板模拟器推杆，装配在所述活塞的底部，与所述活塞在同方向上往复运动；端盖，包括后端腔体，所述后端腔体顶部设置有开口，所述后端腔体通过开口与出油口相连通，所述踏板模拟器推杆自开口延伸至所述后端腔体的内部，所述开口上设置有用于限定所述踏板模拟器推杆位置的限位片；弹性件，至少包括设置在所述活塞与限位片之间的弹簧以及设置在所述后端腔体内的异形橡胶块，所述异形橡胶块与所述踏板模拟器推杆共轴，且二者可选择地抵接。

优选的，所述异形橡胶块的顶部的横截面面积小于所述异形橡胶块的底部的横截面面积。

优选的，所述踏板模拟器推杆的纵截面呈“T”形，包括与所述活塞固定的第一端以及与所述异形橡胶块可选择地抵接的第二端，所述第一端与第二端之间设置有杆部，所述第二端设置在后端腔体内，并与所述限位片的表面可选择地接触。

优选的，所述限位片包括覆盖在所述开口顶部的第一限位部，所述第一限位部中部设置有用于所述踏板模拟器推杆穿过的通孔，所述通孔外周垂直设置有第二限位部。

优选的，所述第一限位部的上表面与弹簧的底部相抵接，所述第一限位部的下表面与所述踏板模拟器推杆的第二端可选择地接触。

优选的，所述端盖的外表面设置有与所述壳体内壁相匹配的螺纹，所述端盖与所述壳体通过螺纹连接。

优选的，所述活塞与进油口之间设置有进油通道，所述进油通道设置在所述壳体与所述活塞的接触面上，所述进油通道的底部嵌设有唇形密封圈。

优选的，所述端盖的外周面与所述壳体的内壁之间的接触面上设置有出油通道，所述出油通道的底部设置有O型密封圈，所述端盖的外周面设置有用于放置所述O型密封圈的O型密封圈安装槽。

优选的，所述踏板模拟器推杆的杆部的长度可调整。

优选的，所述壳体、活塞以及后端腔室内均注入有液压油，所述出油口与油壶相连通。

本实用新型技术方案的有益效果主要体现在：

1、通过弹簧和异形橡胶块的配合实现踏板感层次的变化，根据调节弹簧刚度、异形橡胶块由上至下的体积大小变化以及踏板模拟器推杆与异形橡胶块之间的间距（通过踏板模拟器推杆的杆部长度调节），可定制调节踏板感反馈力的变化曲线，丰富踏板感的层次，同时结构简单，占用空间小。

2、采用湿式踏板模拟器，整个踏板模拟器的内部空间均注入制动液，通过液压对驾驶员踩踏踏板的作用力进行模拟，并通过弹性件完成作用力的反馈，在刹车踏板和制动电机完全解耦的状态下能够利用液压和弹性件的弹性精准地反馈踏板感；同时，踏板模拟器的内部空间注入制动液，能够消除空气弹簧对踏板感的影响。

附图说明

图1：汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器的剖面图；

图2：反馈力与踏板行程变化关系曲线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特点能够更加清楚、详细地展示，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。该实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

同时声明，在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本方案中的“上方”、“前端”指靠近驾驶员踩动制动踏板的作用力输出的方向，“下方”、“后端”则指远离驾驶员踩动制动踏板的作用力输出的方向。

此外，本方案中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示对重要性的排序，或者隐含指明所示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，本实用新型揭示了一种汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，包括：

一壳体，所述壳体上设置有进油口9和出油口10；

一活塞1，设置在壳体内，与所述进油口9相连通，通过油压控制在所述壳体内往复运动；

一踏板模拟器推杆3，装配在所述活塞1的底部，与所述活塞1在同方向上往复运动；

一端盖6，包括后端腔体，所述后端腔体顶部设置有开口，所述后端腔体通过开口与出油口10相连通，所述踏板模拟器推杆3自开口延伸至所述后端腔体的内部，所述开口上设置有用于限定所述踏板模拟器推杆3位置的限位片5；

一弹性件，至少包括设置在所述活塞1与限位片5之间的弹簧2以及设置在所述后端腔体内的异形橡胶块8，所述异形橡胶块8与所述踏板模拟器推杆3共轴，且二者可选择地抵接。

具体地，所述壳体、活塞1以及后端腔室内均注入有制动液，所述出油口10与油壶相连通，当壳体内和后端腔室内的液压大于油壶内液压时，制动液从壳体和后端腔室内流出，经出油口10流向油壶；当壳体内和后端腔室内的液压小于油壶内液压时，制动液自油壶流出，经出油口10流向壳体的内部空间和后端腔室内；所述进油口9的液压通过制动踏板控制，当驾驶员踩下制动踏板时，制动液自进油口9流入活塞1；当驾驶员放松制动踏板时，作用力消失，活塞1内的制动液从进油口9流出。

具体地，所述壳体内设置有用于容纳活塞1、踏板模拟器推杆3、弹簧2以及制动液的壳体腔体，所述进油口9设置在所述壳体的侧上方，且所述进油口9通过进油通道进入到壳体内部，所述活塞1可活动地设置在所述壳体腔体的顶部，所述活塞1与所述壳体腔体的内壁紧贴设置，所述进油通道设置在所述壳体与所述活塞1的接触面上，所述活塞1的外表面与所述进油通道相接触的部分设置有入口，当制动液自进油口9流入壳体，经过进油通道，从入口进入到活塞1内，所述进油通道的底部嵌设有唇形密封圈4，防止制动液从进油通道的底部流出，确保从进油口9流进的制动液仅在活塞1、进油通道以及进油口9间循环流动。

具体地，所述踏板模拟器推杆3通过压装装配在所述活塞1的底部，与所述活塞1在同方向上往复运动，所述踏板模拟器推杆3的纵截面呈“T”形，包括与所述活塞1固定的第一端以及与所述异形橡胶块8可选择地抵接的第二端31，所述第一端与第二端31之间设置有杆部，所述第一端、第二端31和杆部共轴设置，所述活塞1中部设置有用于与所述踏板模拟器推杆3装配的定位座，所述第一端压装至所述定位座内，所述第一端的外表面设置有用于加固装配结构的凸起纹路或凸块，所述杆部的底部径向延伸设置有第二端31，所述第二端31伸入后端腔体内，所述第二端31的横截面面积大于所述杆部的横截面面积，所述第二端31延伸至所述杆部以外的部分的上表面与所述限位片5的下表面可选择地接触。

具体地，所述端盖6内设置有后端腔体，所述端盖6的外表面设置有与所述壳体底端的内壁上的螺纹相匹配的螺纹，使所述端盖6与所述壳体通过螺纹连接，所述后端腔体的顶部设置有与所述壳体腔体相通的开口，所述限位片5固定设置在所述后端腔体顶部的开口处。

具体地，所述限位片5包括覆盖在所述开口顶部的第一限位部51，所述第一限位部51中部设置有用于所述踏板模拟器推杆3穿过的通孔，具体地，所述第二端31的横截面面积大于所述通孔的横截面面积，使所述第二端31延伸至所述杆部以外的部分的上表面与所述第一限位部51的下表面可选择地接触，所述第一限位部51的上表面与所述活塞1底部之间设置有弹簧2，所述弹簧2的一端与第一限位部51的上表面抵接，所述弹簧2的另一端抵接在所述活塞1的定位座的外周，当所述活塞1内液压变大时，活塞1推动踏板模拟器推杆3和弹簧2向下运动，此时弹簧2压缩，所述踏板模拟器推杆3的第二端31底部逐渐靠近并压缩所述异形橡胶块8；当所述活塞1内液压变小时，活塞1对踏板模拟器推杆3和弹簧2所施加的推力变小，此时弹簧2带动所述活塞1和踏板模拟器推杆3逐渐复位，当所述踏板模拟器推杆3完全复位时，所述踏板模拟器推杆3的第二端31的上表面与所述限位片5的下表面接触。

具体地，所述限位片5还包括垂直设置在所述通孔外周的第二限位部52，所述第二限位部52伸入所述弹簧2的内部，用于防止弹簧2在所述限位片5上滑动偏移。

具体地，所述端盖6伸入壳体内的一段的外周面与所述壳体的内壁之间的接触面上设置有出油通道，所述出油通道的底部设置有O型密封圈7，所述出油口10设置在所述壳体上靠近所述后端腔体的开口的位置，由于所述限位片5覆盖在后端腔体的开口上，因此，所述后端腔体内的制动液从限位片5中部的通孔处流出，并从出油口10流出到油壶，所述端盖6的外周面设置有用于放置所述O型密封圈7的O型密封圈7安装槽，所述安装槽设置在所述端盖6外表面上的螺纹的上方，确保制动液不会从出油通道底部的缝隙处流出。

具体地，所述异形橡胶块8设置在所述后端腔体的底部，所述异形橡胶块8的顶部的横截面面积小于所述异形橡胶块8的底部的横截面面积，进一步地，所述异形橡胶块8的横截面面积由上至下逐渐变大，使所述异形橡胶块8顶部相对与底部更易挤压变形，从而确保随着踏板模拟器推杆3对异形橡胶块8施加的推力增加，异形橡胶块8对推杆施加的反馈力也随之增加，所述异形橡胶块8的形状可以根据需要反馈力进行调整。

具体地，所述踏板模拟器推杆3的杆部的长度可调整，当所述踏板模拟器推杆3的杆部的长度变长时，所述踏板模拟器推杆3的第二端31与所述异形橡胶块8之间的距离缩短，所述异形橡胶块8在整个模拟行程中将更早介入并提供反馈力；当所述踏板模拟器推杆3的杆部的长度变短时，所述踏板模拟器推杆3的第二端31与所述异形橡胶块8之间的距离延长，所述异形橡胶块8在整个模拟行程中将更晚介入。

所述汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器的模拟行程如下：

驾驶员踩下刹车踏板，制动液自进油口9流入活塞1，所述活塞1内液压增加，活塞1推动踏板模拟器推杆3以及弹簧2向下运动，所述弹簧2受力形变并产生反馈力克服推力，随着活塞1对踏板模拟器推杆3施加的推力增加，所述踏板模拟器推杆3的第二端31推动异形橡胶块8并使所述异形橡胶块8受挤压产生形变，所述后端腔体内的液压增加，后端腔体内的制动液从限位片5的通孔出流出，并最终自出油口10流出至油壶内，所述异形橡胶块8产生反馈力克服推力，所述弹簧2和异形橡胶块8的反馈力反馈至活塞1后，活塞1内液压增加，制动液流出至进油口9，并最终反馈至踏板，使驾驶员感知到踏板感，在整个模拟行程中，包括两个阶段，第一阶段是弹簧2单独提供反馈力克服推力，第二个阶段是异形橡胶介入，弹簧2和异形橡胶同时提供反馈力克服推力，整个模拟行程中，反馈力和踏板行程的关系如图2所示。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，其特征在于：包括：

一壳体，所述壳体上设置有进油口和出油口；

一活塞，设置在壳体内，与所述进油口相连通，通过油压控制在所述壳体内往复运动；

一踏板模拟器推杆，装配在所述活塞的底部，与所述活塞在同方向上往复运动；

一端盖，包括后端腔体，所述后端腔体顶部设置有开口，所述后端腔体通过开口与出油口相连通，所述踏板模拟器推杆自开口延伸至所述后端腔体的内部，所述开口上设置有用于限定所述踏板模拟器推杆位置的限位片；

一弹性件，至少包括设置在所述活塞与限位片之间的弹簧以及设置在所述后端腔体内的异形橡胶块，所述异形橡胶块与所述踏板模拟器推杆共轴，且二者可选择地抵接。

2.根据权利要求1所述的汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，其特征在于：所述异形橡胶块的顶部的横截面面积小于所述异形橡胶块的底部的横截面面积。

3.根据权利要求2所述的汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，其特征在于：所述踏板模拟器推杆的纵截面呈“T”形，包括与所述活塞固定的第一端以及与所述异形橡胶块可选择地抵接的第二端，所述第一端与第二端之间设置有杆部，所述第二端设置在后端腔体内，并与所述限位片的表面可选择地接触。

4.根据权利要求3所述的汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，其特征在于：所述限位片包括覆盖在所述开口顶部的第一限位部，所述第一限位部中部设置有用于所述踏板模拟器推杆穿过的通孔，所述通孔外周垂直设置有第二限位部。

5.根据权利要求4所述的汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，其特征在于：所述第一限位部的上表面与弹簧的底部相抵接，所述第一限位部的下表面与所述踏板模拟器推杆的第二端可选择地接触。

6.根据权利要求1所述的汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，其特征在于：所述端盖的外表面设置有与所述壳体内壁相匹配的螺纹，所述端盖与所述壳体通过螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，其特征在于：所述活塞与进油口之间设置有进油通道，所述进油通道设置在所述壳体与所述活塞的接触面上，所述进油通道的底部嵌设有唇形密封圈。

8.根据权利要求1所述的汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，其特征在于：所述端盖的外周面与所述壳体的内壁之间的接触面上设置有出油通道，所述出油通道的底部设置有O型密封圈，所述端盖的外周面设置有用于放置所述O型密封圈的O型密封圈安装槽。

9.根据权利要求3所述的汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，其特征在于：所述踏板模拟器推杆的杆部的长度可调整。

10.根据权利要求1所述的汽车电子控制助力制动系统踏板模拟器，其特征在于：所述壳体、活塞以及后端腔室内均注入有制动液，所述出油口与油壶相连通。

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