一种二阶段踏板感觉模拟器及其汽车制动踏板机构制造技术

本发明专利技术公开了一种二阶段踏板感觉模拟器及其汽车制动踏板机构，制动踏板机构包括安装支架、制动踏板、二阶段踏板感觉模拟器和感应传感器，感应传感器用于预先感知驾驶员的制动意图，踏板位移传感器用于准确识别驾驶员的制动意图，踏板感觉模拟器包括外壳、第一弹性组件、第二弹性组件、制动推杆和应急开关。本实施方式相较于现有技术，分别采用第一弹性组件、第二弹性组件为主作用的二阶段模拟方式，可有效模拟制动踏板机构的操纵感觉，结构简单合理，操作方便，响应迅速，提高了制动的稳定性、舒适性和安全性，且具有预识别制动意图与应急制动功能。

Two stage pedal sense simulator and automobile brake pedal mechanism thereof

The invention discloses a two stage pedal feeling simulator and automobile brake pedal mechanism, brake pedal mechanism comprises a mounting bracket, brake pedal, pedal feeling simulator and two phase induction sensor, inductive sensor for braking prejudging the driver's intention, the pedal displacement sensor for braking accurately identify the driver's intention, the pedal comprises a shell, a simulator the first elastic component, second elastic components, and emergency brake push switch. This implementation compared to the existing technology, the two stage is the first elastic component, second elastic components are the main function of the simulation, which can effectively simulate the brake pedal mechanism of sensory manipulation, simple and reasonable structure, convenient operation, quick response, improved stability, braking comfort and safety, and has the pre identification of braking intention with the emergency brake function.

【技术实现步骤摘要】
一种二阶段踏板感觉模拟器及其汽车制动踏板机构
本专利技术属于车辆制动设备
，具体涉及一种二阶段踏板感觉模拟器及其汽车制动踏板机构。
技术介绍
制动系统是汽车底盘的重要组成部分之一，直接关系到汽车综合性能及生命财产安全。虽然传统液压式、气压式制动系统能够满足现有制动法规的各项要求，但是存在着管道布置复杂、依靠真空助力装置、制动响应速度较慢、制动力矩不可主动调节及难于与其他系统集成控制等不足之处，不适合汽车尤其是电动汽车底盘集成化控制的发展要求。电控制动系统实现了制动踏板机构与制动执行机构的解耦，主要有电子液压制动系统(EHB)与电子机械制动系统(EMB)两种，取消了制动踏板机构与制动执行机构之间的直接连接，以电线为信息传递媒介，电子控制单元根据相关传感器信号识别制动意图，控制制动执行机构动作，实现对各个车轮制动力的控制，具有不依赖真空助力装置、动态响应迅速、易于集成控制等优点，弥补了传统制动系统结构原理上的不足。由于制动踏板机构与制动执行机构实现了解耦，使得电控制动系统的制动踏板不再依赖于传统的真空助力装置，制动踏板结构与驾驶员制动感觉等都会发生较大变化，因此需要对汽车解耦分布式制动系统制动踏板机构进行全新设计。目前，在已有可查询的汽车制动系统制动踏板机构相关信息中，与本专利技术最相关的技术是授权公告号为CN101982356B的专利技术专利——汽车制动踏板机构及其踏板感觉模拟器和授权公告号为CN201989768U的技术专利——一种汽车线控制动系统的制动踏板装置。上述专利技术采用踏板位移传感器识别驾驶员的制动意图，利用磁流变液可变阻尼特性动态调节制动踏板阻尼力，提高了制动踏板感觉和汽车制动性能。上述专利技术采用压电式踏板压力传感器与踏板线性位移传感器共同识别驾驶员的制动意图，踏板感觉模拟功能部分采用双弹簧机构，在中小强度制动时，只有外侧弹簧起作用；在高强度或紧急制动时，内、外侧弹簧同时参与工作。但是，上述专利技术中磁流变液式踏板感觉模拟器与上述专利技术中压电式踏板压力传感器等，都存在结构复杂、控制繁琐、成本较高及实现困难等问题，且两者都没有考虑制动意图预识别和应急制动功能。至目前为止，具有制动意图预识别和应急制动功能的二阶段踏板感觉模拟器及其汽车制动踏板机构还鲜有提及。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种二阶段踏板感觉模拟器及其汽车制动踏板机构。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种二阶段踏板感觉模拟器，包括：外壳；二弹性机构，包括第一弹性组件和第二弹性组件，第一弹性组件沿外壳的轴向移动设置于外壳的轴向腔室内，第二弹性组件设置于外壳的后端盖板上；制动推杆，制动推杆在外壳的轴心位置沿其轴向移动穿设于外壳内，制动推杆与第一弹性组件连接，用于推动第一弹性组件压缩后推动第二弹性组件变形；应急开关，应急开关设置于外壳的后端盖板上且位于第二弹性组件的中心位置，应急开关为机械触点式开关，应急开关为常开状态。本专利技术相较于现有技术，分别采用第一弹性组件、第二弹性组件为主作用的二阶段模拟方式，可有效模拟制动踏板机构的操纵感觉，结构简单合理，操作方便，响应迅速，提高了制动的稳定性、舒适性和安全性。作为优选的方案，上述的外壳包括壳体，壳体的轴向两端分别设有第一前端盖板和第一后端盖板，第一前端盖板的轴心位置设有用于制动推杆活动的通孔；第一弹性组件包括弹簧座和第一弹簧，弹簧座包括第一弹簧座圈和第二弹簧座圈，第一弹簧座圈和第二弹簧座圈沿壳体的轴向依次设置于壳体的轴向腔室内，第一弹簧设置于第一弹簧座圈和第二弹簧座圈之间且将第一弹簧座圈和第二弹簧座圈分别紧靠于第一前端盖板和第二弹性组件上，制动推杆穿过第一前端盖板的通孔与第一弹簧座圈连接，第二弹性组件发生变形所需的力大于第一弹簧发生变形所需的力。采用上述优选的方案，在中小强度制动时，由于第二弹性组件发生变形所需的力大于第一弹簧发生变形所需的力，制动推杆推动第一弹簧座圈移动使得第一弹簧压缩，可模拟中小强度的制动感觉；在大强度制动时，制动推杆继续推动第一弹簧座圈使得第二弹性组件发生变形，可模拟大强度的制动感觉。作为优选的方案，上述的第二弹性组件由弹性塑料制作而成的弹性元件，第二弹性组件为圆柱体结构。采用上述优选的方案，第二弹性组件由弹性塑料制作而成，制动后在自身弹性的作用下可恢复。作为优选的方案，上述的外壳包括前部壳体和后部壳体，前部壳体的轴向两端设有第二前端盖板和第二后端盖板，第二前端盖板和第二后端盖板的轴心位置设有用于制动推杆活动的通孔，后部壳体的前端与前部壳体的后端相连且二者的轴心在同一直线上；第一弹性组件包括第三弹簧座圈和第二弹簧，第二弹簧设置于第三弹簧座圈和第二后端盖板之间且将第三弹簧座圈紧靠于第二前端盖板上；制动推杆活动穿设于第二前端盖板和第二后端盖板的通孔内，制动推杆的长度方向的中部设有凸环，凸环移动设置于前部壳体内，制动推杆的长度方向的一端设有推杆端面，推杆端面移动设置于后部壳体内，第三弹簧座圈设置于凸环上。采用上述优选的方案，在中小强度制动时，制动推杆推动第三弹簧座圈使得第二弹簧压缩，可模拟中小强度的制动感觉；在大强度制动时，制动推杆继续推动使得推杆端面挤压第二弹性组件，可模拟大强度的制动感觉。作为优选的方案，上述的第二弹性组件由弹性塑料制作而成的弹性元件，第二弹性组件为圆柱体结构，第二弹性组件的端面面积不小于推杆端面的面积。采用上述优选的方案，第二弹性组件的端面面积不小于推杆端面的面积，可以使得推杆端面有效的挤压第二弹性组件。作为优选的方案，本专利技术还提供一种汽车制动踏板机构，包括：安装支架，包括相连的第一安装部和第二安装部，第二安装部位于第一安装部的下方；制动踏板，包括踏板本体和踏板转轴，踏板转轴的顶端转动设置于第一安装部上，踏板本体设置于踏板转轴的底端用以带动踏板转轴绕其与第一安装部的连接点转动；二阶段踏板感觉模拟器，二阶段踏板感觉模拟器设置于第二安装部上，制动推杆还与踏板转轴活动连接；感应传感器，其设置于踏板本体上，用于预先感知驾驶员的制动意图；踏板位移传感器，其设置于第一安装部上且与踏板转轴的顶端连接，用于准确识别驾驶员的制动意图。采用上述优选的方案，感应传感器可预先感知驾驶员的制动意图，为制动力矩实施及制动力分配提供预留时间，从而缩短制动相应时间，提高提车综合制动性能；踏板位移传感器可提高制动系统的控制精度和容错能力。其中，安装支架是整个制动踏板机构的安装基础，通过螺栓、螺母与车身、车架固定连接，安装支架采用L型结构。另外，上述的感应传感器为红外感应式传感器或超声波式传感器，踏板位移传感器为双可变阻式角位移传感器或霍尔式角位移传感器。双可变阻式角位移传感器包括感应器壳体、感应转轴、第一滑块、第一滑片、第二滑块和第二滑片，感应器壳体设置于第一安装部上，第一滑片、第二滑片为弧形结构且二者的弧度一致，第一滑片和第二滑片固定设置于感应器壳体内，感应转轴的长度方向的一端与踏板转轴的顶端固定连接，第一滑块、第二滑块设置于感应转轴的长度方向的另一端且二者之间设置有设定间隔，第一滑块移动设置于第一滑片上，第二滑块移动设置于第二滑片上。附图说明图1为本专利技术的一种实施方式的二阶段踏板感觉模拟器的结构示意图。图2为本专利技术的另一种实施方式的二阶段踏板感觉模拟器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二阶段踏板感觉模拟器，其特征在于，包括：外壳；二弹性机构，包括第一弹性组件和第二弹性组件，第一弹性组件沿外壳的轴向移动设置于外壳的轴向腔室内，第二弹性组件设置于外壳的后端盖板上；制动推杆，制动推杆在外壳的轴心位置沿其轴向移动穿设于外壳内，制动推杆与第一弹性组件连接，用于推动第一弹性组件压缩后推动第二弹性组件变形；应急开关，应急开关设置于外壳的后端盖板上且位于第二弹性组件的中心位置。

【技术特征摘要】
1.一种二阶段踏板感觉模拟器，其特征在于，包括：外壳；二弹性机构，包括第一弹性组件和第二弹性组件，第一弹性组件沿外壳的轴向移动设置于外壳的轴向腔室内，第二弹性组件设置于外壳的后端盖板上；制动推杆，制动推杆在外壳的轴心位置沿其轴向移动穿设于外壳内，制动推杆与第一弹性组件连接，用于推动第一弹性组件压缩后推动第二弹性组件变形；应急开关，应急开关设置于外壳的后端盖板上且位于第二弹性组件的中心位置。2.根据权利要求1的二阶段踏板感觉模拟器，其特征在于，外壳包括壳体，壳体的轴向两端分别设有第一前端盖板和第一后端盖板，第一前端盖板的轴心位置设有用于制动推杆活动的通孔；第一弹性组件包括弹簧座和第一弹簧，弹簧座包括第一弹簧座圈和第二弹簧座圈，第一弹簧座圈和第二弹簧座圈沿壳体的轴向依次设置于壳体的轴向腔室内，第一弹簧设置于第一弹簧座圈和第二弹簧座圈之间且将第一弹簧座圈和第二弹簧座圈分别紧靠于第一前端盖板和第二弹性组件上，制动推杆穿过第一前端盖板的通孔与第一弹簧座圈连接，第二弹性组件发生变形所需的力大于第一弹簧发生变形所需的力。3.根据权利要求2的二阶段踏板感觉模拟器，其特征在于，第二弹性组件由弹性塑料制作而成的弹性元件，第二弹性组件为圆柱体结构。4.根据权利要求1的二阶段踏板感觉模拟器，其特征在于，外壳包括前部壳体和后部壳体，前部壳体的轴向两端设有第二前端盖板和第二后端盖板，第二前端盖板和第二后端盖板的轴心位置设有用于制动推杆活动的通孔，后部壳体的前端与前部壳体的后端相连且二者的轴心在同一直线上；第一弹性组件包括第三弹簧座圈和第二弹簧，第二弹簧设置于第三弹簧座圈和第二后端盖板之间且将第三弹簧座圈紧靠于第二前端盖板上；制动推杆活动穿设于第二前端盖板和第二后端盖板的通孔内，制动推杆的长度方向的中部设有凸环，凸环移动设置于前部壳体内，制动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奎洋，张兰春，王忠收，顾冲，郑韬，王小芹，姜庆歧，唐金花，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32