一种电动汽车制动感觉和踏板位置主动调节式操纵机构制造技术

本发明专利技术尤其涉及一种电动汽车制动感觉和踏板位置主动调节式操纵机构，包括制动踏板、踏板行程感应装置、踏板感觉模拟器、支撑杆、制动底座和推杆装置；制动踏板上设有预感应传感器；踏板行程感应装置包括踏板行程壳体和设在踏板行程壳体和踏板推杆之间的霍尔齿轮传感器；踏板感觉模拟器包括磁流变液阻尼器和弹簧阻尼器，弹簧阻尼器包括弹簧壳体和设在弹簧壳体内的阻尼弹簧；磁流变液阻尼器包括磁流变液壳体和设在磁流变液壳体内的阻尼活塞和线圈，阻尼活塞杆与踏板推杆固接，阻尼活塞杆上设有调节阻尼弹簧预紧力的限位件；踏板行程壳体、弹簧壳体、磁流变液壳体和支撑杆依次固接，支撑杆转动设在制动底座上，推杆装置驱动制动底座前后移动。座前后移动。座前后移动。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车制动感觉和踏板位置主动调节式操纵机构


[0001]本专利技术属于车辆制动
，尤其涉及一种电动汽车制动感觉和踏板位置主动调节式操纵机构。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的快速发展，线控制动成为了汽车制动的发展趋势。传统的通过机械传动直接控制汽车制动器的制动踏板已经不能满足新能源汽车的发展要求。随之产生了用于模拟汽车制动踏板感觉的踏板感觉模拟器，通过电信号来间接控制汽车制动器。
[0003]制动踏板感觉模拟器主要用于模拟踏板力与踏板位移的关系，使驾驶员具有良好的制动踏板感觉，并且通过电连接控制汽车制动器的制动状态，实现更智能、准确、舒适的制动效果。
[0004]1、现有的制动踏板感觉模拟器大多是被动式的，制动踏板感觉不能够随着实际应用环境改变而进行主动调整，无法保证最好的制动效果；2、现有的制动踏板机构与车架刚性连接，不能根据不同的驾驶员的驾驶习惯来调整制动踏板机构的位置，不能适应不同驾驶员的个体需求，使得制动踏板与驾驶员人体匹配不佳，从而影响驾驶舒适性与制动安全性。虽然通过调节座椅位置可以一定程度上满足驾驶员与制动踏板匹配要求，但是其可能会影响驾驶员的视野及舒适性，且无法满足不同驾驶员对不同制动踏板位置的个性化需求；3、现有的主动调节式踏板机构只有几个固定的设置选项，不能根据驾驶员的个人习惯来调整不同的踏板阻尼力，影响了驾驶员的舒适性，且无法满足不同驾驶员对不同制动踏板阻尼力的个性化需求；4、现有的汽车制动系统没有备用制动功能，当制动踏板机构出现故障不能立刻采取备用制动功能。r/>
技术实现思路

[0005]为解决现有技术存在的制动踏板感觉和制动踏板位置不能主动调整的问题，本专利技术提供一种电动汽车制动感觉和踏板位置主动调节式操纵机构。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下，一种电动汽车制动感觉和踏板位置主动调节式操纵机构，包括依次设置的制动踏板、踏板行程感应装置、踏板感觉模拟器、支撑杆、制动底座和推杆装置；
[0007]所述制动踏板上设置有预感应传感器，所述预感应传感器用于预先感知制动意图；所述踏板行程感应装置包括踏板行程壳体和霍尔齿轮传感器，所述制动踏板的踏板推杆为齿条，所述霍尔齿轮传感器设置在踏板行程壳体和踏板推杆之间；
[0008]所述踏板感觉模拟器包括磁流变液阻尼器和弹簧阻尼器，所述弹簧阻尼器包括弹簧壳体，所述弹簧壳体内设置有阻尼弹簧和限位件；所述磁流变液阻尼器包括磁流变液壳体，所述弹簧壳体分别与踏板行程壳体和磁流变液壳体固定连接，所述磁流变液壳体内设置有阻尼活塞和磁流变液，所述阻尼活塞的阻尼活塞杆滑动穿过弹簧壳体和踏板行程壳体并与踏板推杆固定连接，所述阻尼活塞内设置有线圈，所述阻尼弹簧和限位件均设置在阻
尼活塞杆上，所述限位件用于调节阻尼弹簧的预紧力；
[0009]所述磁流变液壳体与支撑杆固定连接，所述支撑杆通过步进电机转动设置在制动底座上，所述推杆装置包括活动推杆和推杆驱动件，所述活动推杆与制动底座固定连接，所述推杆驱动件用于驱动活动推杆前后移动。
[0010]作为优选，该操纵机构还包括应急制动系统，所述应急制动系统包括应急开关和应急制动油路，所述应急制动油路包括依次设置的蓄压器、应急单向阀和制动轮缸，所述磁流变液壳体的底部开设有控制流道和控制孔，所述控制流道与应急单向阀的阀芯连通，所述控制孔内设置有单向阀弹簧和柱塞，所述柱塞上贯穿有导通孔，所述应急开关为弹性元件，所述应急开关设置在控制孔内，所述柱塞位于单向阀弹簧和应急开关之间，当所述制动踏板踩到底，其驱动阻尼活塞挤压应急开关，所述应急开关受挤压变形并推动柱塞回缩至导通孔与控制流道连通。当制动踏板踩到底，其驱动阻尼活塞挤压应急开关，应急开关受挤压变形并推动柱塞回缩至导通孔与控制流道连通，此时控制流道打开，其触发应急单向阀的阀芯以打开应急制动油路，即启动应急制动系统，在蓄压器中的制动液通过应急单向阀进入制动轮缸，提供额外的制动力，增强制动系统的安全性能。
[0011]作为优选，所述霍尔齿轮传感器包括霍尔齿轮、霍尔集成电路芯片和磁钢，所述霍尔齿轮转动设置在踏板行程壳体内并与齿条啮合，所述磁钢固定设置在霍尔齿轮上，所述霍尔集成电路芯片固定设置在踏板行程壳体内。基于霍尔原理，踏板行程感应装置将制动踏板的直线位移转换成旋转角位移，霍尔齿轮传感器将该角位移以电信号的形式输出，踏板行程感应装置不改变现有制动踏板的结构和安装方式，工艺继承性好，并且霍尔齿轮传感器内置于踏板行程壳体内，结构紧凑、可靠性高，采用霍尔原理进行检测，同时具有无接触、分辨率高、耐震动、耐磨损、功耗小、安装方便等优点。
[0012]作为优选，所述预感应传感器和霍尔齿轮传感器的数量均为两个，两个所述预感应传感器分别设置在制动踏板的上下两侧，两个所述霍尔齿轮传感器绕制动推杆的周向分布。预感应传感器和霍尔齿轮传感器均采用冗余设计，当其中一个发生故障后另一个仍然能正常工作，提高该操纵机构的可靠性，同时提高感应精度。
[0013]作为优选，所述预感应传感器采用激光传感器或超声波传感器。能精确预识别制动意图，即汽车制动时，当驾驶员将右脚移至制动踏板上方时，感应传感器即可在驾驶员实施实际制动之前，精确地预先感知驾驶员的制动意图，为汽车的电控制动系统启动工作及制动力分配等提供预留时间，从而缩短制动响应时间，提高汽车制动性能。
[0014]进一步地，所述限位件包括两块限位板，所述限位板与阻尼活塞杆螺纹连接，且两块所述限位板的螺纹旋向相反；绕所述限位板的周向设置有调节齿，所述弹簧壳体上开设有与限位板连通的调节孔。透过调节孔转动调节齿，调节限位板在阻尼活塞杆上的位置，以调节阻尼弹簧的预紧力，当阻尼弹簧的预紧力调节好后，相互靠近旋紧两个限位板以相互锁定，阻尼弹簧的预紧力调节简单便捷，且两个限位板相互锁定牢靠。
[0015]进一步地，所述预感应传感器、霍尔齿轮传感器、线圈、步进电机和推杆驱动件均与汽车的车载控制器信号连接，所述汽车的中控台处设置有制动调节按钮，所述制动调节按钮与车载控制器信号连接，所述制动调节按钮包括制动感觉调节钮和制动踏板位置调节钮。通过旋动制动感觉调节钮和制动踏板位置调节钮，可分别调节制动阻尼和制动踏板的位置，以满足不同驾驶者对舒适的个性化需求。
[0016]进一步地，所述推杆驱动件包括推杆壳体、丝杆和推杆电机，所述活动推杆远离制动底座的一端位于推杆壳体内，且其与丝杆螺纹连接，所述推杆电机的输出端通过同步带与丝杆传动连接，所述推杆壳体和推杆电机均固定设置在汽车车架上。推杆电机驱动活动推杆前后移动的结构简单可靠，调节精度高，便于控制，成本较低。
[0017]进一步地，所述推杆驱动件包括液压缸壳体、液压活塞和推杆液压油路，所述液压活塞设置在液压缸壳体内，所述活动推杆远离制动底座的一端与液压活塞固定连接，所述液压缸壳体固定设置在汽车车架上，所述推杆液压油路与液压缸壳体连接用于驱动液压活塞前后移动。推杆液压油路驱动活动推杆前后移动的结构简单可靠，便于控制，成本较低。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车制动感觉和踏板位置主动调节式操纵机构，其特征在于：包括依次设置的制动踏板(1)、踏板行程感应装置(2)、踏板感觉模拟器(3)、支撑杆(4)、制动底座(5)和推杆装置(6)；所述制动踏板(1)上设置有预感应传感器(7)，所述预感应传感器(7)用于预先感知制动意图；所述踏板行程感应装置(2)包括踏板行程壳体(21)和霍尔齿轮传感器(22)，所述制动踏板(1)的踏板推杆(11)为齿条，所述霍尔齿轮传感器(22)设置在踏板行程壳体(21)和踏板推杆(11)之间；所述踏板感觉模拟器(3)包括磁流变液阻尼器(31)和弹簧阻尼器(32)，所述弹簧阻尼器(32)包括弹簧壳体(321)，所述弹簧壳体(321)内设置有阻尼弹簧(322)和限位件(323)；所述磁流变液阻尼器(31)包括磁流变液壳体(311)，所述弹簧壳体(321)分别与踏板行程壳体(21)和磁流变液壳体(311)固定连接，所述磁流变液壳体(311)内设置有阻尼活塞(312)和磁流变液，所述阻尼活塞(312)的阻尼活塞杆(313)滑动穿过弹簧壳体(321)和踏板行程壳体(21)并与踏板推杆(11)固定连接，所述阻尼活塞(312)内设置有线圈(314)，所述阻尼弹簧(322)和限位件(323)均设置在阻尼活塞杆(313)上，所述限位件(323)用于调节阻尼弹簧(322)的预紧力；所述磁流变液壳体(311)与支撑杆(4)固定连接，所述支撑杆(4)通过步进电机(8)转动设置在制动底座(5)上，所述推杆装置(6)包括活动推杆(61)和推杆驱动件(62)，所述活动推杆(61)与制动底座(5)固定连接，所述推杆驱动件(62)用于驱动活动推杆(61)前后移动。2.根据权利要求1所述的电动汽车制动感觉和踏板位置主动调节式操纵机构，其特征在于：该操纵机构还包括应急制动系统，所述应急制动系统包括应急开关(91)和应急制动油路(92)，所述应急制动油路(92)包括依次设置的蓄压器(6271)、应急单向阀(921)和制动轮缸(922)，所述磁流变液壳体(311)的底部开设有控制流道(93)和控制孔(94)，所述控制流道(93)与应急单向阀(921)的阀芯连通，所述控制孔(94)内设置有单向阀弹簧(96)和柱塞(97)，所述柱塞(97)上贯穿有导通孔(95)，所述应急开关(91)为弹性元件，所述应急开关(91)设置在控制孔(94)内，所述柱塞(97)位于单向阀弹簧(96)和应急开关(91)之间，当所述制动踏板(1)踩到底，其驱动阻尼活塞(312)挤压应急开关(91)，所述应急开关(91)受挤压变形并推动柱塞(97)回缩至导通孔(95)与控制流道(93)连通。3.根据权利要求2所述的电动汽车制动感觉和踏板位置主动调节式操纵机构，其特征在于：所述霍尔齿轮传感器(22)包括霍尔齿轮(221)、霍尔集成电路芯片(222)和磁钢(223)，所述霍尔齿轮(221)转动设置在踏板行程壳体(21)内并与齿条啮合，所述磁钢(223)固定设置在霍尔齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奎洋，金一超，甘宇童，朱雨婕，陶志远，徐浩凯，朱杰，唐金花，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：