CN220884357U - 用于车辆的踏板反作用力模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于车辆的踏板反作用力模拟器，其包括：活塞，其设置有齿条并能够沿其长度方向移动；传动比可变的齿轮机构，其设置有与所述齿条相啮合的小齿轮，所述小齿轮随活塞的移动而转动，所述传动比可变的齿轮机构随小齿轮的转动而转动；弹性元件，其连接至所述传动比可变的齿轮机构，以对传动比可变的齿轮机构的转动提供阻力；以及调节装置，其连接至所述弹性元件，以用于调节弹性元件的预负载。通过调节第一齿轮和第二齿轮的形状和偏心度可以轻松地实现不同的踏板反作用力曲线，结构简单，易于实现；通过调节弹性元件的预负载可以动态地连续调节踏板感觉的软硬程度，从而实现不同的踏板感觉，调节方便、适用性强。

Description

用于车辆的踏板反作用力模拟器

技术领域

本实用新型涉及车辆踏板的技术领域，更具体地，本实用新型涉及用于车辆的踏板反作用力模拟器。

背景技术

车辆的踏板包括加速踏板、制动踏板等等。驾驶员踩下踏板的感觉对驾驶舒适性和车辆安全性都非常重要。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踏板的反作用力，以使得驾驶员更好地控制踏板，从而控制加速或者制动等等，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。

非解耦式制动踏板反作用力模拟器可能会受到再生制动等级的影响以及再生制动介入或退出时制动力补偿的影响，使得踏板感觉不良。而现有的解耦式制动踏板反作用力模拟器可以消除由在不同的再生制动等级选择下的不同的制动压力造成的影响，但在不同的再生制动等级下的踏板感觉将是一样的。

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，造成了很大的工作量，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。

上述对背景技术的陈述仅是为了方便对本实用新型技术方案的深入理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该消息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于车辆的踏板反作用力模拟器，其能够根据用户的需求调节踏板反作用力曲线，从而实现不同的踏板感觉走向。

本实用新型的另一个目的在于提供一种用于车辆的踏板反作用力模拟器，用户能够通过改变弹性元件的预负载来调节踏板的软硬感，从而获得需要的踏板感觉。

根据本实用新型的一个示例性实施方案，提供了一种用于车辆的踏板反作用力模拟器，包括：活塞，其设置有齿条并能够沿其长度方向移动；传动比可变的齿轮机构，其设置有与所述齿条相啮合的小齿轮，所述小齿轮随活塞的移动而转动，所述传动比可变的齿轮机构随小齿轮的转动而转动；弹性元件，其连接至所述传动比可变的齿轮机构，以对传动比可变的齿轮机构的转动提供阻力；以及调节装置，其连接至所述弹性元件，以用于调节弹性元件的预负载。

优选地，所述传动比可变的齿轮机构包括：第一齿轮，所述小齿轮偏心地设置于第一齿轮，并且第一齿轮随小齿轮的转动而转动；以及第二齿轮，其啮合至第一齿轮并随第一齿轮的转动而转动，并且第二齿轮偏心地设置有卡接孔。

优选地，第一齿轮和第二齿轮的一个是圆齿轮，并且另一个是椭圆齿轮。

优选地，所述弹性元件的一端通过所述卡接孔连接至第二齿轮，另一端连接至所述调节装置，并且所述弹性元件随第二齿轮的转动而弹性变形，以对第二齿轮的转动提供阻力。

优选地，第二齿轮设置有支撑件，所述支撑件用于支撑弹性元件。

优选地，所述弹性元件是扭簧或卷簧。

优选地，所述调节装置包括推杆，所述推杆的一端连接至所述弹性元件。

优选地，所述推杆设置有连接孔，所述推杆的一端通过所述连接孔连接至弹性元件。

优选地，所述调节装置进一步包括致动器，所述致动器连接至所述推杆的另一端，以用于通过推动或回撤推杆来调节弹性元件的预负载。

优选地，所述致动器是电致动器或液压致动器。

本实用新型采取以上技术方案，其具有以下有益效果：

根据本实用新型的示例性实施方案的踏板反作用力模拟器可以在出厂前由操作人员根据用户的需求，通过调节第一齿轮和第二齿轮的形状和偏心度来调节踏板反作用力曲线，从而实现不同的踏板感觉走向。

此外，根据本实用新型的示例性实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器可以进一步由用户根据用户偏向的软硬感觉，通过改变弹性元件的预负载来调节踏板的软硬感，从而获得需要的踏板感觉。

附图说明

下文将结合附图对本实用新型的示例性实施方案进行更为详细的说明。为清楚起见，不同附图中相同的部件以相同标记示出。需要说明的是，附图仅起到示意作用，其并不必然按照比例绘制。在这些附图中：

图1是根据本实用新型的示例性实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的安装位置的示意图；

图2是根据本实用新型的示例性实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的立体示意图；

图3是根据本实用新型的示例性实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的分解示意图；

图4是根据本实用新型的示例性实施方案的活塞上的齿条与小齿轮位于开始位置的示意图；

图5是根据本实用新型的示例性实施方案的活塞上的齿条与小齿轮位于中间位置的示意图；

图6是根据本实用新型的示例性实施方案的活塞上的齿条与小齿轮位于结束位置的示意图；

图7是根据本实用新型的示例性实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的踏板感觉随踏板力和踏板行程变化的曲线的示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施方案作详细说明，本实施方案在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施方案。

图1是根据本实用新型的示例性实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的安装位置的示意图，图2是根据本实用新型的示例性实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的立体示意图，图3是根据本实用新型的示例性实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的分解示意图，图4是根据本实用新型的示例性实施方案的活塞上的齿条与小齿轮位于开始位置的示意图，图5是根据本实用新型的示例性实施方案的活塞上的齿条与小齿轮位于中间位置的示意图，图6是根据本实用新型的示例性实施方案的活塞上的齿条与小齿轮位于结束位置的示意图。

图1中左侧的踏板杆50可以连接踏板(未示出)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，通过电磁阀密封一级腔室的制动液，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。本实用新型的用于车辆的踏板反作用力模拟器是一级活塞的替换的实施方案。

图1中的较大虚线框代表缸体，图1中的较小虚线框代表根据本实用新型的示例性实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的安装位置。

根据本实用新型的示例性实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器可以包括：活塞10、传动比可变的齿轮机构、弹性元件30和调节装置。

活塞10的一端可以连接踏板杆，用户踩踏踏板时施加的踏板力可以通过踏板杆传递到活塞10，从而使活塞10沿其长度方向可移动。具体地，活塞10可以形成为圆筒形，并且可以沿其轴向方向移动。此外，活塞10可以设置有齿条11，齿条11可以沿活塞10的轴向方向形成，并且可以形成于活塞10的外周表面。在本实用新型的示例性实施方案中，齿条11可以形成在活塞10的下部的外周表面上。

传动比可变的齿轮机构可以包括：第一齿轮21和第二齿轮22。第一齿轮21可以是偏心齿轮，其偏心地设置有小齿轮23，并且小齿轮23可以设置为与齿条11啮合，使得小齿轮23可以随着活塞10的移动而转动，从而使得传动比可变的齿轮结构可以随着小齿轮23的转动而转动。具体地，第一齿轮21可以通过第一轴24固定地连接至小齿轮23，使得第一齿轮21可以随小齿轮23的转动而偏心地转动。

当活塞10沿其轴向方向在图4中箭头所示的方向从图4的开始位置移动到图6的结束位置时，与活塞10上的齿条11啮合的小齿轮23可以逆时针方向转动，使得第一齿轮21可以随小齿轮23的转动绕着第一轴24逆时针方向转动。

第二齿轮22可以是偏心齿轮，其啮合至第一齿轮21，并且可以随着第一齿轮21的转动绕着第二轴26顺时针方向偏心地转动。第二齿轮22可以偏心地设置有卡接孔27。偏心的第一齿轮21和偏心的第二齿轮22可以使得齿轮机构在传动过程中的传动比是可变的。

在根据本实用新型的示例性实施方案中，第一齿轮21可以是圆齿轮，并且第二齿轮22可以是椭圆齿轮。在根据本实用新型的另一个示例性实施方案中，第一齿轮21可以是椭圆齿轮，并且第二齿轮22可以是圆齿轮。

弹性元件30的一端可以通过卡接孔27连接至第二齿轮22，以对传动比可变的齿轮机构的转动提供阻力。具体地，第二齿轮22可以设置有支撑件25，支撑件25可以设置在第二轴26外部，用于支撑弹性元件30。

在根据本实用新型的示例性实施方案中，弹性元件30可以为扭簧或者卷簧。支撑件25可以形成为圆筒形，并且支撑件25的外径可以小于弹性元件30的内径。弹性元件30可以设置于支撑件25的外部，以便于支撑件25对弹性元件30的支撑。

调节装置可以连接至弹性元件30，以用于调节弹性元件30的预负载。具体地，调节装置可以包括推杆41，推杆41的一端可以设置有连接孔42，推杆41的一端可以通过连接孔42连接至弹性元件30，推杆41的另一端可以是固定的或者是可调节的，使得当传动比可变的齿轮机构转动时，与第二齿轮22连接的弹性元件30可以随着第二齿轮22的转动而发生扭动，从而可以对第二齿轮22的转动提供阻力，也就是说，弹性元件30可以对传动比可变的齿轮机构的转动提供阻力。

调节装置可以进一步包括致动器，致动器可以连接至推杆41的另一端，以用于通过推动或回撤推杆来调节弹性元件30的预负载。致动器可以是电致动器活液压致动器，但不限于此。

在本实用新型的示例性实施方案中，当致动器推动推杆41使得弹性元件30逆时针方向扭动时，弹性元件30的预负载变小；当致动器回撤推杆41使得弹性元件30顺时针方向扭动时，弹性元件30的预负载变大。

图7是根据本实用新型的示例性实施方案的用于车辆的踏板反作用力模拟器的踏板感觉随踏板力和踏板行程变化的曲线的示意图，下面将结合图7详细描述踏板感觉的调节过程。图7中的横轴表示用户施加给踏板的踏板力，纵轴表示踏板行程，曲线可以表示用户踩踏踏板时踏板力与踏板行程的走向曲线。走向曲线可以由第一齿轮21和第二齿轮22的形状和偏心度以及弹性元件30的预负载共同决定。第一齿轮21和第二齿轮22的形状和偏心度为各种踏板感觉的走向曲线奠定了基础，通过设置第一齿轮21和第二齿轮22的形状和偏心度，可以实现不同的踏板感觉走向。图7中的三条线可以表示用户踩踏踏板时踏板感觉的软硬程度，上方线表示踏板感觉较软，中间线表示踏板感觉适中，下方线表示踏板感觉较硬，通过调节弹性元件30的预负载，可以实现踏板感觉的不同软硬程度。

当活塞10在图4中箭头所示的方向上移动时，与齿条11啮合的小齿轮23随着活塞10的移动而逆时针方向转动，使得第一齿轮21随着小齿轮23的转动而逆时针方向转动，同时第二齿轮22随着第一齿轮21的转动而顺时针方向转动，使得弹性元件30产生弹性变形。也就是说，弹性元件30可以产生使活塞10在图4中箭头所示的方向上移动的弹性复位力，从而对活塞10在图4中箭头所示的方向上的移动提供阻力。

在这种情况下，如果用户偏向较软的踏板感觉，则可以在与图4中箭头所示的方向相反的方向上增大推杆41的位移，使得弹性元件30的预负载减小，从而能够使弹性元件30对传动比可变的齿轮机构提供较小的阻力，以便实现较软的踏板感觉；如果用户偏向较硬的踏板感觉，则可以在与图4中箭头所示的方向相反的方向上减小推杆41的位移，使得弹性元件30的预负载增大，从而能够使弹性元件30对传动比可变的齿轮机构提供较大的阻力，以便实现较硬的踏板感觉。

在根据本实用新型的示例性实施方案中，车辆供应商可以通过市场调研等方式获得消费者偏向的踏板感觉走向曲线，并且可以根据踏板感觉走向曲线确定第一齿轮21和第二齿轮22的形状和偏心度。进一步地，可以将推杆41的位移与踏板感觉的软硬程度相对应，并且将对应关系通过音频视频导航和远程信息处理(Audio Video Navigation andTelemetric，AVNT)系统显示给用户。出于安全考虑，用户可以在停车状态下通过AVNT选择偏向的踏板感觉，集成式的电动助力器(Integrated electric booster，IEB)可以根据用户的选择自动地将推杆41的位移调整到预定水平，从而实现用户需要的踏板感觉。

如上所述，本实用新型的用于车辆的踏板反作用力模拟器具有设计上的便利性，可以根据用户的需求，通过调节第一齿轮21和第二齿轮22的形状和偏心度来轻松地实现不同的踏板反作用力曲线，结构简单，易于实现。

此外，本实用新型的用于车辆的踏板反作用力模拟器可以实现连续动态可调的踏板感觉，可以根据用户偏向的踏板软硬感觉，通过调节弹性元件30的预负载来动态地连续调节踏板感觉的软硬程度，从而实现不同的踏板感觉，调节方便、适用性强。

本实用新型的各种实施方案并非所有可能组合的穷举性列表，而是旨在描述本实用新型的代表性方面，并且以各种实施方案描述的内容可以独立地或以两种或更多种的组合来应用。

以上示例性实施方案所呈现的描述仅用以说明本实用新型的技术方案，并不想要成为毫无遗漏的，也不想要把本实用新型限制为所描述的精确形式。显然，本领域的普通技术人员根据上述教导作出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式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便于理解、实现并利用本实用新型的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本实用新型的保护范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

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：

活塞，其设置有齿条并能够沿其长度方向移动；

传动比可变的齿轮机构，其设置有与所述齿条相啮合的小齿轮，所述小齿轮随活塞的移动而转动，所述传动比可变的齿轮机构随小齿轮的转动而转动；

弹性元件，其连接至所述传动比可变的齿轮机构，以对传动比可变的齿轮机构的转动提供阻力；以及

调节装置，其连接至所述弹性元件，以用于调节弹性元件的预负载。

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，所述传动比可变的齿轮机构包括：

第一齿轮，所述小齿轮偏心地设置于第一齿轮，并且第一齿轮随小齿轮的转动而转动；以及

第二齿轮，其啮合至第一齿轮并随第一齿轮的转动而转动，并且第二齿轮偏心地设置有卡接孔。

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，第一齿轮和第二齿轮的一个是圆齿轮，并且另一个是椭圆齿轮。

4.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，所述弹性元件的一端通过所述卡接孔连接至第二齿轮，另一端连接至所述调节装置，并且所述弹性元件随第二齿轮的转动而弹性变形，以对第二齿轮的转动提供阻力。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于，第二齿轮设置有支撑件，所述支撑件用于支撑弹性元件。

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，所述弹性元件是扭簧或卷簧。

7.根据权利要求4所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于，所述调节装置包括推杆，所述推杆的一端连接至所述弹性元件。

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，所述推杆设置有连接孔，所述推杆的一端通过所述连接孔连接至弹性元件。

9.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，所述调节装置进一步包括致动器，所述致动器连接至所述推杆的另一端，以用于通过推动或回撤推杆来调节弹性元件的预负载。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的踏板反作用力模拟器，其特征在于，所述致动器是电致动器或液压致动器。