一种线控制动系统踏板模拟器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种线控制动系统踏板模拟器，包括油管、液压腔、弹簧推块、左活塞、右活塞、弹簧和弹簧腔，液压腔内部中空，弹簧腔内部中空，液压腔两侧开口并且通过两侧的开口与油管的两个支路密封地连接，液压腔底部开口并且通过底部的开口与弹簧腔连接，液压腔内部左右两端分别设置左活塞和右活塞，左活塞内侧面设置有带倒三角斜面的挡块，右活塞内侧面设置有带倒三角斜面的挡块，左活塞挡块和右活塞挡块对称设置，弹簧一端与弹簧腔底部连接，弹簧另一端固定弹簧推块，弹簧推块两端分别滑动地配和左活塞挡块的斜面以及右活塞挡块的斜面。

A pedal simulator of brake by wire system

The utility model discloses a pedal simulator of a line controlled brake system, which comprises an oil pipe, a hydraulic cavity, a spring pushing block, a left piston, a right piston, a spring and a spring cavity, wherein the hydraulic cavity is hollow inside, the spring cavity is hollow inside, the two sides of the hydraulic cavity are open and connected with two branches of the oil pipe through the openings on both sides, and the bottom of the hydraulic cavity is open and connected with the spring through the openings on the bottom The left and right ends of the hydraulic chamber are respectively equipped with left piston and right piston. The inner side of the left piston is equipped with a block with an inverted triangle slope. The inner side of the right piston is equipped with a block with an inverted triangle slope. The left piston block and the right piston block are symmetrically arranged. One end of the spring is connected with the bottom of the spring chamber. The other end of the spring is fixed with the spring block. The two ends of the spring block are respectively slidably matched And the slope of the left piston stop and the slope of the right piston stop.

【技术实现步骤摘要】
一种线控制动系统踏板模拟器
本技术属于汽车制动系统领域，特别是一种线控制动系统踏板模拟器。
技术介绍
制动系统是汽车行驶安全的重要保障,当前绝大部分汽车应用真空助力形式的制动系统，真空助力源由发动机或电动真空泵产生负压进行真空助力。随着汽车主动安全技术的发展以及混合动力和纯电动汽车日益兴起，传统制动系统已不能满足汽车新技术应用如AEB、再生制动能量回收等功能要求，线控制动技术相比传统制动系统,具有结构简单、制动响应快、控制精度高、布置灵活、踏板特性一致等诸多优点,易于与汽车动态控制系统进行整合,且可满足电动汽车及混合动力汽车的再生制动系统需求,具有很好的发展前景。但电控制动系统取消了制动踏板与制动轮缸的直接连接,必须采用特定装置来模拟制动踏板感觉,在制动的过程中，制动踏板行程模拟器给驾驶员一个踏板反作用力，使驾驶员有一个良好的制动踏板感觉，并且驾驶员根据踏板反作用力实时调节制动踏板的行程，保证制动的安全性。现有常规制动工况：常开型制动主缸隔离电磁阀上电关闭，常闭型模拟器开闭电磁阀上电打开，驾驶员采取制动时，踩下制动踏板，制动主缸油液通过模拟器开闭电磁阀进入模拟器主缸，并由模拟器弹簧回复力反馈制动脚感。因为常规制动系统踏板力-踏板行程曲线是非线性的，模拟器主缸弹簧通常被设计成两段或多段式，用分段线性的踏板力-踏板行程曲线特征去尽量贴近。线控制动系统ECU通过判断踏板行程传感器等信号，按照控制逻辑控制线控制动系统输出制动力；如果线控制动系统发生故障，进入备用制动状态：制动主缸隔离电磁阀断电打开，模拟器开闭电磁阀断电关闭，模拟器停止工作，此时制动油液通过制动主缸和制动主缸隔离电磁阀直接进入备用制动回路，提供车辆制动力。但是现有技术方案中存在两个问题：第一，线控制动系统中踏板感主要由模拟器主缸弹簧进行模拟，因为弹簧的力-行程特征是线性的，所以现有设计常用两段甚至多段弹簧组合使用，或者用弹簧与非线性橡胶组合使用，用分段的力-行程特征去拟合非线性制动脚感。因为分段数有限，制动脚感不够顺滑，而是呈现分段变化，制动舒适性较差；第二，采用多段式弹簧设计，模拟器主缸结构复杂、工艺加工难度大，并且随着分段数的增加，精度的控制愈加困难。
技术实现思路
本技术通过在模拟器内只采用一段弹簧，解决现有技术方案中弹簧种类多、结构复杂、加工难度大的问题，同时通过活塞背部曲线设计实现踏板特性的灵活实现，解决现有技术方案中踏板力-行程分段线性，制动脚感不顺滑、舒适性差的问题。为了解决上述问题，本技术提出一种下出油式线控制动系统高速开关电磁阀。本技术所采用的技术方案是：一种线控制动系统踏板模拟器，包括油管、液压腔、弹簧推块、左活塞、右活塞、弹簧和弹簧腔，液压腔内部中空，弹簧腔内部中空，液压腔两侧开口并且通过两侧的开口与油管的两个支路密封地连接，液压腔底部开口并且通过底部的开口与弹簧腔连接，液压腔内部左右两端分别设置左活塞和右活塞，左活塞内侧面设置有带倒三角斜面的挡块，右活塞内侧面设置有带倒三角斜面的挡块，左活塞挡块和右活塞挡块对称设置，弹簧一端与弹簧腔底部连接，弹簧另一端固定弹簧推块，弹簧推块两端分别滑动地配和左活塞挡块的斜面以及右活塞挡块的斜面。常规制动时，制动油液通过模拟器油管进入模拟器液压腔，同时推动左活塞和右活塞并通过两个活塞背部特定曲面传递力至弹簧推块，推动弹簧腔中的弹簧压缩，反馈制动脚感。进一步的，所述左活塞挡块的斜面为曲线斜面，右活塞挡块的斜面为曲线斜面。进一步的，所述弹簧推块两端分别固定滑轮，弹簧推块通过滑轮与左活塞挡块的斜面以及右活塞挡块的斜面配和。进一步的，所述弹簧腔位于液压腔的底部中间位置。本技术同现有技术相比具有以下优点及效果：1、本技术在模拟器内只采用一段弹簧，解决现有技术方案中弹簧种类多、结构复杂、加工难度大的问题。2、本技术通过活塞背部曲线设计实现踏板特性的灵活实现，解决现有技术方案中踏板力-行程分段线性，制动脚感不顺滑、舒适性差的问题。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1是现有线控制动踏板模拟系统回路；图2是本技术线控制动踏板模拟系统回路；图3是本技术的结构示意图；图4是本技术的踏板模拟器受力分析特性图；图5是本技术的模拟器可输出踏板力-行程曲线图。标号说明：1.油管；2.液压腔；3.弹簧推块；4.左活塞；5.右活塞；6.弹簧；7.弹簧腔。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1：如图2至5所示，一种线控制动系统踏板模拟器，包括油管1、液压腔2、弹簧推块3、左活塞4、右活塞5、弹簧6和弹簧腔7，液压腔2为内部中空的圆柱体，弹簧腔7也为内部中空的圆柱体，液压腔2左右两面开口并且通过两侧的开口与油管1的两个支路密封地连接，液压腔2侧面设置带开口的凸台并且通过凸台的开口与弹簧腔7连接，液压腔2内部左右两端分别设置左活塞4和右活塞5，左活塞4内侧面设置有带倒三角斜面的挡块，右活塞5内侧面设置有带倒三角斜面的挡块，左活塞挡块和右活塞挡块对称设置，左活塞挡块和右活塞挡块的斜面均为曲线斜面，弹簧6一端与弹簧腔7底部连接，弹簧6另一端固定弹簧推块3，弹簧推块3两端分别固定滑轮，弹簧推块3通过滑轮与左活塞挡块的斜面以及右活塞挡块的斜面配和。工作时，制动油液通过模拟器油管1进入模拟器液压腔2，同时推动左活塞4和右活塞5并通过两个活塞背部特定曲面传递力至弹簧推块3，推动弹簧腔7中的弹簧6压缩，反馈制动脚感。踏板力(F)-踏板行程(S)关系特性是踏板模拟器性能评价的关键指标。对于现有的双段弹簧式踏板模拟器,其F-S特性方程可推导为：F＝Dz(K1S/β+F0/β)/Dm，0≤S≤S1F＝Dz[K2S/β+((K1-K2)S1+F0)/β]/Dm，S≥S1其中：K1为第一段弹簧刚度；K2为第二段弹簧刚度；S1为第一段弹簧与第二段弹簧距离；F0为第一段弹簧预紧力；β为踏板杠杆比；Dz为制动主缸直径；Dm为模拟器液压腔直径；β为杠杆比本专利中受力分析特性如图4所示，根据质量连续性方程和牛顿第二定律可推导出F-S特性方程为：F＝KmDz2[df(x)/dx]*f(0.5DzS/Dm)/f(0.5DZS/Dm)/β其中：Km为弹簧刚度；β为踏板杠杆比；Dz为制动主缸直径；Dm为模拟器液压腔直径；β为杠杆比，f(x)为活塞背部曲线方程。假定制动主缸直径Dz与Dm相同，杠杆比β为3，f(x)＝x2，则本专利技术踏板模拟器F-S特性为：F＝0.25KmS2，通过选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线控制动系统踏板模拟器，其特征在于，包括油管、液压腔、弹簧推块、左活塞、右活塞、弹簧和弹簧腔，液压腔内部中空，弹簧腔内部中空，液压腔两侧开口并且通过两侧的开口与油管的两个支路密封地连接，液压腔底部开口并且通过底部的开口与弹簧腔连接，液压腔内部左右两端分别设置左活塞和右活塞，左活塞内侧面设置有带倒三角斜面的挡块，右活塞内侧面设置有带倒三角斜面的挡块，左活塞挡块和右活塞挡块对称设置，弹簧一端与弹簧腔底部连接，弹簧另一端固定弹簧推块，弹簧推块两端分别滑动地配和左活塞挡块的斜面以及右活塞挡块的斜面。/n

【技术特征摘要】
1.一种线控制动系统踏板模拟器，其特征在于，包括油管、液压腔、弹簧推块、左活塞、右活塞、弹簧和弹簧腔，液压腔内部中空，弹簧腔内部中空，液压腔两侧开口并且通过两侧的开口与油管的两个支路密封地连接，液压腔底部开口并且通过底部的开口与弹簧腔连接，液压腔内部左右两端分别设置左活塞和右活塞，左活塞内侧面设置有带倒三角斜面的挡块，右活塞内侧面设置有带倒三角斜面的挡块，左活塞挡块和右活塞挡块对称设置，弹簧一端与弹簧腔底部连接，弹簧另一端固定弹簧推块，弹簧推块两端分别滑动地配和左活...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏伟，刘伟，张杰，张雪锋，焦雨辰，顾红萍，华秩友，
申请(专利权)人：万向钱潮股份有限公司，万向集团公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33