CN218929436U - 用于车辆的踏板反作用力模拟器和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于车辆的踏板反作用力模拟器和车辆，用于车辆的踏板反作用力模拟器包括：主缸体；活塞，其安装至主缸体，并能够沿着自身的轴向方向移动；衔铁，其固定地连接至活塞；电磁铁组件，其固定至主缸体并以预定间隔面向衔铁；以及弹性构件，其设置在主缸体内并弹性地支撑活塞；其中，电磁铁组件能够产生吸引衔铁的磁力，以使得衔铁和活塞能够克服弹性构件的弹性支撑力而向靠近电磁铁组件的方向移动。本实用新型的踏板反作用力模拟器的电磁铁组件能够根据车载电脑的不同的电信号产生不同大小的吸引衔铁的磁力，以吸引衔铁带动活塞能够克服弹性构件的弹性支撑力而向靠近电磁铁组件的方向移动不同的距离，进而提供不同的踏板感觉。

Description

用于车辆的踏板反作用力模拟器和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，尤其涉及一种用于车辆的踏板反作用力模拟器和车辆。

背景技术

驾驶员踩下制动踏板的感觉会影响用户舒适性和乐趣性的驾驶体验。在现在的很多车辆中，踏板反作用力模拟器可以为驾驶员提供合适的制动踏板回馈力，以使得驾驶员更好地控制制动踏板，因此踏板反作用力模拟器是控制系统的重要部件。然而，不同的驾驶员对踏板感觉的需求不同，例如，有些驾驶员喜欢偏“软”的踏板感觉，而有些驾驶员喜欢偏“硬”的踏板感觉，这就需要车辆的踏板反作用力模拟器朝向客户个性化方向发展，以满足不同消费群体的个性化需求。

尽管现有的解耦式制动踏板反作用力模拟器可以通过橡胶模拟器外形设计来模拟不同的踏板反作用力曲线，从而实现不同的踏板感觉，但橡胶模拟器外形设计太过复杂，给后期设计调教工作带来较大的工作量，并且一旦确定了橡胶模拟器的形状，踏板感觉就固定了，不可再自行调节。

因此，现有的踏板反作用力模拟器存在进一步改进的需要。

公开于本实用新型背景部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于车辆的踏板反作用力模拟器和车辆，其中，踏板反作用力模拟器的电磁铁组件能够根据车载电脑的不同的电信号产生不同大小的吸引衔铁的磁力，以吸引衔铁带动活塞能够克服弹性构件的弹性支撑力而向靠近电磁铁组件的方向移动不同的距离，进而提供不同的踏板感觉。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于车辆的踏板反作用力模拟器，包括：主缸体；活塞，其安装至主缸体，并能够沿着自身的轴向方向移动；衔铁，其固定地连接至所述活塞；电磁铁组件，其固定至所述主缸体并以预定间隔面向所述衔铁；以及弹性构件，其设置在主缸体内并弹性地支撑所述活塞；其中，所述电磁铁组件能够产生吸引所述衔铁的磁力，以使得衔铁和活塞能够克服弹性构件的弹性支撑力而向靠近电磁铁组件的方向移动。

优选地，所述衔铁的面向电磁铁组件的一侧设置有第一安装槽，所述第一安装槽内安装有第一永磁体；所述电磁铁组件的面向衔铁的一侧安装有第二永磁体，所述第二永磁体与第一永磁体的彼此面对的一面的极性相同，以产生互斥的磁力。

优选地，所述电磁铁组件包括：电磁铁；以及连接器，其一端电连接至所述电磁铁，其另一端电连接至车载电脑。

优选地，所述电磁铁包括：壳体，其面向衔铁的一侧设置有第二安装槽，所述第二永磁体安装在所述第二安装槽内；铁芯，其安装至所述壳体内部；以及线圈，其缠绕在所述铁芯上。

优选地，所述活塞设置有第一止挡部，所述电磁铁设置有第二止挡部，所述弹性构件抵止在所述第一止挡部和所述第二止挡部之间。

优选地，所述活塞进一步设置有环形延伸部，所述衔铁进一步设置有连接部，所述连接部以螺纹连接的方式安装至环形延伸部。

优选地，所述环形延伸部的圆周面上设置有通孔，通孔在环形延伸部的径向上贯穿环形延伸部。

优选地，所述衔铁进一步设置有安装部，所述安装部设置有所述第一安装槽。

优选地，所述活塞的远离电磁铁组件的一端连接至踏板杆。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种车辆，配备有如第一方面所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器。

本实用新型的用于车辆的踏板反作用力模拟器的电磁铁组件能够根据车载电脑的不同的电信号产生不同大小的吸引衔铁的磁力，以吸引衔铁带动活塞能够克服弹性构件的弹性支撑力而向靠近电磁铁组件的方向移动不同的距离，进而提供不同的踏板感觉。

本实用新型的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的实施方案中进行详细陈述，这些附图和实施方案共同用于解释本实用新型的特定原理。

附图说明

图1为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器处于运动模式时的结构示意图；

图2为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的立体分解图；

图3为本实用新型实施方案的电磁铁组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施方案的密封盖板的结构示意图；

图5为本实用新型实施方案的活塞的结构示意图；

图6为本实用新型实施方案的衔铁的结构示意图；

图7为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器正常运行时的踏板行程与踏板方反作用力的关系图；

图8为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器处于舒适模式时的结构示意图；

图9为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器处于故障模式时的结构示意图；

图10为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器处于故障模式时的踏板行程与踏板方反作用力的关系图。

应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现各种特征的简化表示，以对本实用新型的基本原理进行说明。本实用新型所公开的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记表示本实用新型的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本实用新型的各个实施方案，这些实施方案的示例呈现在附图中并描述如下。尽管本实用新型将与示例性的实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本实用新型限制为这些示例性的实施方案。相反，本实用新型旨在不但覆盖这些示例性的实施方案，而且覆盖可以被包括在本实用新型的精神和由所附权利要求所限定的范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下面结合图1至图10对本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器进行说明。

图1为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器处于运动模式时的结构示意图，其为剖视图；图2为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的立体分解图；图3为本实用新型实施方案的电磁铁组件的结构示意图，图3是从活塞200一侧向电磁铁组件400一侧观察的；图4为本实用新型实施方案的密封盖板的结构示意图；图5为本实用新型实施方案的活塞的结构示意图；图6为本实用新型实施方案的衔铁的结构示意图；图7为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器正常运行时的踏板行程与踏板方反作用力的关系图。

配合图1和图2所示，本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器包括：主缸体100、活塞200、衔铁300、电磁铁组件400和弹性构件500。

主缸体100提供有容纳空间101，容纳空间101用于容纳活塞200、衔铁300、电磁铁组件400和弹性构件500。容纳空间101的延伸方向为用户踩踏踏板时施加踩踏力的方向，在图1中，用户施加的踩踏力的方向为从左侧指向右侧。

活塞200安装至主缸体100的容纳空间101，并能够沿着自身的轴向方向移动。活塞200的轴向方向与容纳空间101的延伸方向相同，活塞200的远离电磁铁组件400的一端(即图1中左侧的一端)连接至踏板杆，踏板杆连接踏板从而接收用户踩踏踏板时施加的踏板力，踏板力可以通过踏板杆传递给一级活塞，制动时，通过电磁阀密封二级腔室的制动液，一级活塞的踏板力可以刚性地传递给二级活塞，从而可以将踏板力传递至二级活塞，所述二级活塞即图1中的活塞200。

衔铁300固定地连接至活塞200。衔铁300与活塞200通过螺纹连接，衔铁300为可拆卸结构，以便于损坏时进行二次更换。

电磁铁组件400固定至主缸体100并以预定间隔面向衔铁300，电磁铁组件400电连接至车载电脑，并接收车载电脑的不同的电信号。

弹性构件500设置在主缸体100内并弹性地支撑活塞200。具体地，弹性构件500设置在主缸体100的容纳空间101内。

其中，电磁铁组件400能够产生吸引衔铁300的磁力，以使得衔铁300和活塞200能够克服弹性构件500的弹性支撑力而向靠近电磁铁组件400的方向移动(即，向图1中的右侧运动)。

电磁铁组件400能够根据车载电脑的不同的电信号产生不同大小的吸引衔铁300的磁力，以吸引衔铁300带动活塞200能够克服弹性构件500的弹性支撑力而向靠近电磁铁组件400的方向移动(即，向图1中的右侧运动)不同的距离，进而提供不同的踏板感觉。

在示例性实施方案中，配合图1和图2所示，衔铁300的面向电磁铁组件400的一侧设置有第一安装槽301，第一安装槽301内安装有第一永磁体601。具体地，第一永磁体601为圆盘形，第一安装槽301与第一永磁体601的形状相适应。第一永磁体601固接至第一安装槽301内。例如，第一永磁体601通过粘接或者卡扣的方式固接至在第一安装槽301内。

电磁铁组件400的面向衔铁300的一侧安装有第二永磁体602，第二永磁体602与第一永磁体601的彼此面对的一面的极性相同，以产生互斥的磁力。在图1和图2的实施方案中，第二永磁体602与第一永磁体601的彼此面对的一面的极性均为S极。在另一个实施方案中，第二永磁体602与第一永磁体601的彼此面对的一面的极性均为N极(未在图中示意)。

第二永磁体602与第一永磁体601之间的互斥力可以在电磁铁组件400故障时提供中间和最后行程的主要反作用力。

在示例性实施方案中，配合图1至图3所示，电磁铁组件400包括：电磁铁401和连接器402。连接器402的一端电连接至所述电磁铁401，连接器402的另一端电连接至车载电脑。

其中，连接器402能够将车载电脑的不同的电信号(例如5V、12V的电压信号)传输至电磁铁401，以使得电磁铁401产生吸引衔铁300的不同大小的磁力。

在示例性实施方案中，配合图1至图3所示，电磁铁401包括：壳体403、铁芯405和线圈406。

配合图3所示，壳体403面向衔铁300的一侧设置有第二安装槽408。壳体403大致呈圆筒形，并且其轴向形成为与活塞200的长度方向相同，第二安装槽408设置在壳体403的靠近衔铁300的端部上。

第二永磁体602固接至第二安装槽408内，例如，第二永磁体602通过粘接或者卡扣的方式固接至第二安装槽408内。

配合图1所示，铁芯405安装至壳体403内部，铁芯405的轴向形成为与活塞200的长度方向(即，轴向方向)相同。

线圈406缠绕在铁芯405上，以在通电时产生磁场，进而吸引衔铁300。

车载电脑的不同大小的电信号通过连接器402传输至线圈406，以使得线圈406能够产生不同大小的吸引衔铁300的磁力。

电磁铁组件400进一步包括密封盖板404，配合图4所示，密封盖板404设置在壳体403的面向衔铁300的一侧，密封盖板404具有与第二安装槽408相对应的贯穿孔409，第二永磁体602穿过贯穿孔409后安装在第二安装槽408内。密封盖板404大致成环形，贯穿孔409在密封盖板404的轴向上贯穿密封盖板404。具体地，第二永磁体602为圆盘形，第二安装槽408与第二永磁体602的形状相适应。密封盖板404可以隔热并防止制动油渗入电磁铁401内部。

配合图1所示，壳体403通过固定环410固定在主缸体100的容纳空间101的内侧壁上。

在示例性实施方案中，配合图1和图5所示，活塞200设置有第一止挡部201，第一止挡部201沿着活塞200的径向向外延伸，并配合图1和图3所示，电磁铁401设置有第二止挡部411，弹性构件500抵止在第一止挡部201和第二止挡部411之间，以使得弹性构件500能够弹性地支撑活塞200。

在示例性实施方案中，配合图5所示，活塞200进一步设置有环形延伸部202(即，活塞200的位于图1中第一止挡部201右侧的部分)，并配合图5所示，衔铁300进一步设置有连接部302，连接部302以螺纹连接的方式安装至环形延伸部202。具体的，环形延伸部202设置有内螺纹，连接部302设置有外螺纹，连接部302拧入环形延伸部202。环形延伸部202和衔铁300套在螺旋弹簧内。

在示例性实施方案中好，配合图1所示，弹性构件500为螺旋弹簧，活塞200的环形延伸部202和衔铁300套在螺旋弹簧内。这里弹性构件500的种类不以此为限，其可以是现有技术中的任一种形式，只要能够实现上述功能即可。

在示例性实施方案中，配合图5所示，环形延伸部202的圆周面上设置有通孔203和通孔204，通孔203在环形延伸部202的径向上贯穿环形延伸部202，通孔204在活塞200的径向上贯穿活塞200，以使得制动液能够在活塞200的外侧和内侧之间流动。如图5所示，通孔203的横截面大致呈长方形，通孔204的横截面呈圆形。

在示例性实施方案中，配合图6所示，衔铁300进一步设置有安装部303，安装部303设置有所述第一安装槽301。安装部303的直径大于连接部302的直径。第一安装槽301从安装部303的靠近电磁铁组件400的一面向远离电磁铁组件400的一面凹陷。

本实用新型实施方案还提供一种车辆，其配备有上述的用于车辆的踏板反作用力模拟器。

需要说明的是，不同车辆选择踏板的运行模式(例如运动模式、舒适模式等)的方式不同，有的车辆是通过中控台的电子屏幕选择不同运行模式，有的车辆是通过按钮选择不同运行模式，在驾驶员选择对应的运行模式后，车载电脑能够获取用户所选择的运行模式，并根据所选择的运行模式提供不同的电信号(例如5V、12V的电压信号)。

图8为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器处于舒适模式时的结构示意图；图9为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器处于故障模式时的结构示意图，图1、图8和图9的方向一致，区别在于活塞200、衔铁300的位置不同，具体地，因为电磁铁组件400的吸引，图1中活塞200和衔铁300在轴向上产生较小的位移L1，图8中活塞200和衔铁300在轴向上产生较大的位移L2，图9中活塞200和衔铁300在轴向上没有产生位移；图10为本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器处于故障模式时的踏板行程与踏板方反作用力的关系图。

下面结合图1、图7至图10，以提供5V、12V的电压信号为例，对本实用新型实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的工作模式和工作原理进行说明。

首先，图1中存在四个作用力：用户通过踩踏踏板时施加的踏板力F_p、电磁铁401吸引衔铁300的磁力F_e、弹性支撑力F_s和第一永磁体601与第二永磁体602之间的互斥力F_m。

踏板力F_p，和磁力F_e都是从图1中的左侧指向右侧，弹性支撑力F_s和互斥力F_m都是从图1中的右侧指向左侧。

即，F_s+F_m＝F_p+F_e。

根据电磁铁401的不同工作状态，可提供以下工作模式：

(1)运动模式

当驾驶员选择运动模式时，车载电脑通过连接器402向线圈406传输较低的电压信号，例如“+5V”的电压信号，线圈406产生较小的磁力F_e。

此时，F_e<F_p，当踩下踏板时，驾驶员可以获得连续的硬踏板感觉(配合参见图7)。

(2)舒适模式

当驾驶员选择舒适模式时，车载电脑通过连接器402向线圈406传输较高的电压信号，例如“+12V”的电压信号，线圈406产生较大的磁力F_e。

此时，F_e>F_p，当踩下踏板时，驾驶员可以获得连续的软踏板感觉(配合参见图7)。

(3)故障模式

当连接器402发生故障时，没有相关电信号驱动电磁铁401中的线圈406产生磁力F_e，即磁力F_e＝0。

配合图9和图10所示，从曲线上看，只有一种踏板感觉，即固定踏板感觉。

第一永磁体601与第二永磁体602之间的互斥力F_m主要作为中间和最后行程的反作用力。

此时，F_p＝F_s+F_m，当踩下踏板时，驾驶员可以获得连续的最硬踏板感觉。

需要说明的是，这里只是以5V、12V的电压信号为例，提供了运动模式和舒适模式，车载电脑还可以提供其他不同的电压信号(例如，13V、14V、15V)，以提供更多的运行模式，从而提供更多的踏板感觉。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面”、“下面”、“上面的”、“下面的”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背后”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内部的”、“外部的”、“向前”、“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性具体实施方案的特征。

前面对本实用新型具体示例性的实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本实用新型限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本实用新型的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本实用新型的范围由所附权利要求及其等价形式所限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于，包括：

主缸体；

活塞，其安装至主缸体，并能够沿着自身的轴向方向移动；

衔铁，其固定地连接至所述活塞；

电磁铁组件，其固定至所述主缸体并以预定间隔面向所述衔铁；以及

弹性构件，其设置在主缸体内并弹性地支撑所述活塞；

其中，所述电磁铁组件能够产生吸引所述衔铁的磁力，以使得衔铁和活塞能够克服弹性构件的弹性支撑力而向靠近电磁铁组件的方向移动。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于：

所述衔铁的面向电磁铁组件的一侧设置有第一安装槽，所述第一安装槽内安装有第一永磁体；

所述电磁铁组件的面向衔铁的一侧安装有第二永磁体，所述第二永磁体与第一永磁体的彼此面对的一面的极性相同，以产生互斥的磁力。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于，所述电磁铁组件包括：

电磁铁；以及

连接器，其一端电连接至所述电磁铁，其另一端电连接至车载电脑。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于，所述电磁铁包括：

壳体，其面向衔铁的一侧设置有第二安装槽，所述第二永磁体安装在所述第二安装槽内；

铁芯，其安装至所述壳体内部；以及

线圈，其缠绕在所述铁芯上。

5.根据权利要求3所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于，所述活塞设置有第一止挡部，所述电磁铁设置有第二止挡部，所述弹性构件抵止在所述第一止挡部和所述第二止挡部之间。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于，所述活塞进一步设置有环形延伸部，所述衔铁进一步设置有连接部，所述连接部以螺纹连接的方式安装至环形延伸部。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于，所述环形延伸部的圆周面上设置有通孔，通孔在环形延伸部的径向上贯穿环形延伸部。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于，所述衔铁进一步设置有安装部，所述安装部设置有所述第一安装槽。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于，所述活塞的远离电磁铁组件的一端连接至踏板杆。

10.一种车辆，其特征在于，其配备有如权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器。

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