一种电磁式制动踏板模拟器及汽车线控制动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电磁式制动踏板模拟器及汽车线控制动系统，其中电磁式制动踏板模拟器包括模拟器壳体、与模拟器壳体连接的液腔壳体、位于液腔壳体内液腔中的磁流变液和活塞、安装在液腔壳体外的电磁线圈以及与活塞连接的回位弹簧，所述活塞设有与制动踏板连接的活塞杆，当驾驶员踩下制动踏板时，电磁线圈提供电流使磁流变液产生流动阻力，当驾驶员松开制动踏板时，电磁线圈断电，活塞在回位弹簧的作用下回到原位。本实用新型专利技术采用磁流变液作为制动踏板模拟器的反馈介质，与弹簧式和液压式相比较，电磁式制动踏板模拟器结构简单、可靠，响应快，实时性好，并且可控。

An electromagnetic brake pedal simulator and automotive brake by wire system

The utility model discloses an electromagnetic brake pedal simulator and a car wire control brake system, in which an electromagnetic brake pedal simulator includes a simulator shell, a liquid chamber shell connected with the simulator shell, a magnetorheological fluid and a piston in the liquid cavity of the liquid cavity shell, an electromagnetic coil installed in the external cavity of the liquid cavity and the electromagnetic coil. The piston connected with the back spring, the piston has a piston rod connected to the brake pedal. When the driver stepped down the brake pedal, the electromagnetic coil provided the current to make the magnetorheological fluid flow resistance. When the driver loosened the brake pedal, the electromagnetic coil was cut off, and the piston returned to the site under the action of the reed spring. The magnetorheological fluid is used as the feedback medium of the brake pedal simulator. Compared with the spring type and the hydraulic type, the electromagnetic brake pedal simulator has simple and reliable structure, fast response, good real-time performance and controllable.

【技术实现步骤摘要】
一种电磁式制动踏板模拟器及汽车线控制动系统
本技术涉及汽车制动技术，具体涉及汽车线控制动技术。
技术介绍
与传统制动系统相比较，线控制动系统的结构更加简单，布置灵活，并且控制精度高，响应速度快。线控制动系统取消了传统的液压、气压和机械传动机构，而是采用一种制动踏板模拟器来模拟制动过程，给驾驶员提供的反馈力，使驾驶员在制动过程中具有良好的操纵感觉。传统制动系统多采用弹簧式和液压式结构，属于被动式调节，其结构一旦确定，踏板特性也是固定不变的。虽然结构简单，但模拟效果较差。现有的踏板模拟器都是与主缸相连，通过主缸流入的制动液来向驾驶员提供反作用力，该结构反应较慢，实时性较差。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题就是提供一种结构简单，相应更快，模拟效果更好的电磁式制动踏板模拟器。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种电磁式制动踏板模拟器，包括模拟器壳体、与模拟器壳体连接的液腔壳体、位于液腔壳体内液腔中的磁流变液和活塞、安装在液腔壳体外的电磁线圈以及与活塞连接的回位弹簧，所述活塞设有与制动踏板连接的活塞杆，当驾驶员踩下制动踏板时，电磁线圈提供电流使磁流变液产生流动阻力，当驾驶员松开制动踏板时，电磁线圈断电，活塞在回位弹簧的作用下回到原位。优选的，所述电磁线圈包括沿液腔壳体轴向分布的第一线圈和第二线圈。优选的，所述液腔壳体液腔的一端由模拟器壳体封闭，另外一端由密封垫封闭。本技术还提供了一种汽车线控制动系统，包括控制器以及上述的制动踏板模拟器，所述控制器控制电磁线圈的电流大小。进一步的，所述控制器控制电磁线圈提供轻度制动电流，或者正常制动电流，或者紧急制动电流。本技术采用上述技术方案，具有如下有益效果：1、采用磁流变液作为制动踏板模拟器的反馈介质，与弹簧式和液压式相比较，电磁式制动踏板模拟器结构简单、可靠，响应快，实时性好，并且可控。2、将线圈放在磁流变液腔壳体外，结构简单，易于绝缘。并且在线圈出现问题时，易于更换线圈。3、采用两组线圈分别控制，当一组线圈出现问题时，另一组线圈仍可工作，模拟踏板反馈特性，可靠性好。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步描述：图1为电磁式制动踏板模拟器的控制原理图。图2为电磁式制动踏板模拟器的结构图。1-制动踏板；2-活塞；3-密封垫；4-第一线圈；5-磁流变液；6-第二线圈；7-液腔壳体；8-回位弹簧；9-模拟器壳体。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一，如图2所示，一种电磁式制动踏板模拟器，包括模拟器壳体9、与模拟器壳体9连接的液腔壳体7、位于液腔壳体7液腔中的磁流变液5和活塞2、安装在液腔壳体7外的电磁线圈以及与活塞2连接的回位弹簧8，所述活塞2设有与制动踏板1连接的活塞杆。磁流变液是一种智能材料，由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在无外加磁场时，磁流变液具有良好的流动性。在外加磁场的作用下，可在毫秒级时间内迅速转变为黏塑性体，黏度呈数量级增加，并且这种变化是可逆的、可控的。本技术采用磁流变液作为制动踏板模拟器的反馈介质，与弹簧式和液压式相比较，电磁式制动踏板模拟器结构简单、可靠，响应快，实时性好，并且可控。如果电磁线圈直接与磁流变液接触，电磁线圈绝缘十分困难。因此，将线圈放在磁流变液腔壳体外，结构简单，易于绝缘，并且在线圈出现问题时，易于更换线圈。其中，所述电磁线圈包括沿液腔壳体7轴向分布的第一线圈4和第二线圈6。可对两组线圈同时通电，也可单独通电。两组线圈可以采用相同的电流，也可采用不同的电流。如果只采用一组线圈，线圈失效时，踏板模拟器失效。而采用两组线圈后，当一组线圈出现问题时，另一组线圈仍可工作，模拟踏板反馈特性，可靠性好。另外，本实施例中采用的第一线圈和第二线圈的匝数可以相同，也可不同。所述液腔壳体7液腔一端由模拟器壳体9封闭，另外一端由密封垫3封闭，以实现两端的封闭。活塞杆从密封垫3活动密封穿过，回位弹簧8的两端分别固定在模拟器壳体9和活塞端面上，从而使回位弹簧8可以作用在活塞2上，实现活塞2回位。实施例二，如图1所示，汽车线控制动系统，包括控制器、上述的制动踏板模拟器以及踏板位移传感器，控制器通过接收到的踏板位移传感器信号来判断驾驶员制动意图，从而控制器根据踏板位移传感器的反馈信息控制电磁线圈的电流大小。进一步的，制动分为轻度制动，正常制动和紧急制动。由控制器根据不同的制动工况向制动踏板模拟器提供相对应的电流，不同的电流会使磁流变液有不同的黏度，从而产生不同的流动阻力。对应轻度制动，正常制动和紧急制动三种制动状态，控制器控制电磁线圈提供轻度制动电流，或者正常制动电流，或者紧急制动电流。驾驶员踩下制动踏板1，控制器向第一线圈4和第二线圈6提供电流，活塞2克服磁流变液5和回位弹簧8的阻力向前推进，从而驾驶员感受到制动踏板1的反馈力。驾驶员松开制动踏板1时，第一线圈4和第二线圈6不再通电，此时活塞2在回位弹簧8的作用下回到原位。另外，本技术采用磁流变液作为制动踏板模拟器的反馈介质，并且与电子控制相结合，实现智能化连续控制，能够更好地模拟踏板特性。除上述优选实施例外，本技术还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本技术作出各种改变和变形，只要不脱离本技术的精神，均应属于本技术权利要求书中所定义的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁式制动踏板模拟器，其特征在于：包括液腔壳体、位于液腔壳体液腔中的磁流变液和活塞、安装在液腔壳体外的电磁线圈以及与活塞连接的回位弹簧，所述活塞设有与制动踏板连接的活塞杆，当驾驶员踩下制动踏板时，电磁线圈提供电流使磁流变液产生流动阻力，当驾驶员松开制动踏板时，电磁线圈断电，活塞在回位弹簧的作用下回到原位。

【技术特征摘要】
1.一种电磁式制动踏板模拟器，其特征在于：包括液腔壳体、位于液腔壳体液腔中的磁流变液和活塞、安装在液腔壳体外的电磁线圈以及与活塞连接的回位弹簧，所述活塞设有与制动踏板连接的活塞杆，当驾驶员踩下制动踏板时，电磁线圈提供电流使磁流变液产生流动阻力，当驾驶员松开制动踏板时，电磁线圈断电，活塞在回位弹簧的作用下回到原位。2.根据权利要求1所述的一种电磁式制动踏板模拟器，其特征在于：所述电磁线圈包括沿液腔壳体轴向分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓莹，陈鹏飞，陈圆圆，郑利水，
申请(专利权)人：浙江亚太机电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33