汽车制动踏板机构及其踏板感觉模拟器制造技术

本发明专利技术涉及一种汽车制动踏板机构及其踏板感觉模拟器，制动踏板机构包括制动踏板、踏板位移传感器、踏板感觉模拟器、微波测距雷达及中央处理单元等。踏板位移传感器采用双可变电阻器，用于识别驾驶员的制动意图。踏板感觉模拟器采用磁流变液原理，中央处理单元可以根据踏板速度或由微波测距雷达提供的前方车辆、人员或障碍物的距离信息控制线圈电压大小，调节模拟器的阻尼，使驾驶员具有良好的操纵感觉，提高制动稳定性、舒适性和安全性。同时，通过改变中央处理单元内的设定数值，即可调节踏板感觉模拟器的阻尼输出曲线，满足不同车型或驾驶员个体的要求。本发明专利技术具有结构简单、操纵轻便、响应迅速、适用性好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车制动领域，具体涉及汽车的线控制动踏板机构及其部件。
技术介绍
汽车制动机构是保证汽车安全行驶的重要装置。目前普遍采用的制动系统的工作 原理是驾驶员踩下制动踏板，制动踏板则通过推杆使得主缸活塞运动，而使制动主缸内的 油液在一定压力的作用下流入轮缸，在轮缸中形成相应的压力，并作用于制动盘(鼓)，实施 车辆制动。对于传统的制动系统，制动主缸与轮缸需要通过较长的液体或气体传输管路相 连，阀类元件较多，制动响应速度较慢，同时由于制动防抱死系统、驱动防滑转系统等电子 控制系统的加入，使其结构和管路布置更加复杂，不仅增加了液压(空气)管路泄漏的隐患， 而且装配与维修的成本也较高。线控制动是汽车制动系统的发展方向，已有的线控制动系统取消了传统制动系统 中液压、气压部件，采用能输出动作状态电信号的制动踏板机构，以电线为信息传递媒介， 由电子感应制动控制系统作为控制单元的重要组成部分，由电驱动元件作为制动执行器。 线控制动系统在工作时，由其控制单元根据踏板压力、踏板位移行程等传感器信号识别驾 驶员制动意图，从而发出控制信号使得制动执行器动作而实现汽车制动。线控制动系统具 有制动响应速度快、制动性能高和制动系统结构简单等优点。线控制动系统中的制动踏板 机构还可以采用与主动避撞系统相配合的智能制动踏板机构。当汽车在行驶中主动避撞系 统在检测到车辆前方出现危险状况时，一方面主动报警提醒驾驶员注意，另一方面根据需 求通过控制单元强行调节节气门开度甚至直接实施车轮制动，防止事故发生，提高安全性 能。踏板感觉模拟器是智能制动踏板机构的主要组成部分，通过模拟传统制动系统踏 板压力和位移的关系，使驾驶员在制动过程中具有良好的操纵感觉，准确掌握所施加制动 强度的大小。目前已有的制动踏板感觉模拟器主要为单弹簧、双弹簧或“弹簧+橡胶”的结 构形式，如奔驰汽车智能制动控制(SBC)中的制动压力模拟器等，其缺点是设计参数需综合 考虑各种因素折中确定，在使用中无法根据实际情况进行调节，制动踏板感觉模拟不能达 到最佳状态，且在不同车型上移植困难。中国专利文献CN 101566211A (申请号200910142370.8)公开了一种阻尼调节器 和包括该阻尼调节器的电子制动踏板感觉模拟器，所述阻尼调节器包括缸体、活塞和与活 塞相连的连杆，缸体被活塞分成压缩腔和伸张腔，压缩腔和伸张腔在缸体的外部相通，其相 通部分设置有电源正、负极，缸体内充有电流变液体；阻尼调节器通过连杆的一端与电子制 动踏板连接。上述踏板感觉模拟器使用了电流变液体，其在没有外加电场时，流动特性符合牛 顿流体的特性，加上外加电场后，力学性能发生明显变化，液体的粘性流动阻力加大，屈服 应力和抗剪切应力增强；利用该液体的上述特性与微控制器结合从而获得智能踏板感觉模 拟器。但上述公开的踏板感觉模拟器需要提供高达几千伏的电压，并且对电流变液体中生物杂质敏感，适用温度范围较窄，设备的体积较大，且没有考虑到制动踏板的自由行程，最 终则影响其制动性能。另外，该踏板感觉模拟器也存在不同车型上移植困难的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有的制动踏板机构无法根据车辆、驾驶员的实际 情况进行调节，在不同车型上移植困难，踏板的制动感觉不理想等问题，提出一种可调阻尼 的踏板感觉模拟器，并进一步提出一种包括该踏板感觉模拟器的制动踏板机构，该机构在 配合其它装置的情况下，能根据踏板运动速度或微波测距雷达提供的前方车辆、人员或障 碍物的距离信息调节踏板感觉模拟器的阻尼，而使驾驶员具有良好的操纵感觉，从而提高 制动稳定性、舒适性和响应速度。实现本专利技术目的的技术方案是一种踏板感觉模拟器，包括前缸体组件、后缸体组 件和磁流变液体；前缸体组件包括前缸体、前活塞杆以及在前缸体内按照从前向后的顺序依次设置的第 一活塞、自由行程弹簧、第二活塞和回位弹簧；第一活塞和第二活塞与前缸体前后滑动连 接；后缸体组件包括后缸体、后活塞杆、第三活塞、注液接口件、底座和线圈；第三活塞上沿 周向开有圆环柱形的线槽，线圈围绕该线槽设置；第三活塞位于后缸体中；底座密闭固定 连接在后缸体的后端处，而在底座与后缸体之间形成密闭腔体；注液接口件密闭固定在后缸体的侧壁的开有注液孔处的部位上，磁流变液体通过注液 接口件充满底座与后缸体所形成密闭腔体中且浸没第三活塞；第三活塞的侧壁外周与后缸 体的内壁之间留有间隙；所述前活塞杆的后端与前缸体内的第一活塞固定连接；所述后活塞杆穿过后缸体的前 端板，且通过密封件与后缸体密闭动连接，后活塞杆的前端与第二活塞可拆式固定连接，后 活塞杆的后端与第三活塞固定连接；前缸体从前方与后缸体固定连接在一起，从而使得位 于第一活塞与第二活塞之间的自由行程弹簧处于被压缩的状态，以及使得位于第二活塞与 后缸体之间的回位弹簧处于被压缩的状态。所述线圈的正负端子引线穿过第三活塞、后活塞杆、第二活塞、第一活塞以及前活 塞杆中设置的走线通道，线圈的正负端子引线的伸出前活塞杆的走线通道的端头是使用时 与低压直流控制电源的正负极相连的端头。所述前缸体组件的第二活塞为钢制一体件，包括位于前部的小圆柱体和从后方连 接在小圆柱体上的同轴线的大圆柱体，大圆柱体的后部设有与其同轴线的中央螺孔；后缸 体组件的后活塞杆的前杆端带有螺纹，后活塞杆由其螺纹前杆段旋合在第二活塞后部中央 的螺孔中，而使得后活塞杆的前端与第二活塞可拆式固定连接。 所述后缸体包括后缸主体、连接在后缸主体前端侧部外周的法兰连接部和连接在 后缸主体的前端板的前侧面上的圆环柱形板，后缸主体为带有前端板的圆筒体，法兰连接 部上设有前后向的连接孔；前缸体包括前缸主体和连接在前缸主体后端侧部外周的法兰连 接部，法兰连接部上设有前后向的连接孔；后缸体由其法兰连接部通过螺栓和螺帽从后方 固定连接在前缸体的法兰连接部上，后缸体的圆环柱形板从后方伸入回位弹簧中，回位弹 簧位于第二活塞的后端与后缸主体的前端板的前端面之间，并处于被压缩的状态而具有一6定的预紧度。所述后缸体的前端板上开有同轴线的用于后活塞杆进出的后小前大的中央台阶 孔，在中央台阶孔的直径较大的前孔段内还包括从后向前依次设置的动密封件和限定第三 活塞在后部液缸内运动轨迹的导向套筒；动密封件的内径小于后活塞杆的外径，导向套筒 的内径大于后活塞杆的外径；第三活塞的侧壁外周与后缸体的内壁之间的间隙s的大小与 后缸体内径之比为1 10 1 20。所述底座为钢制一体件，由圆形底板和从前方连接在底板上的圆柱形壳体构成； 底座由其带有内螺纹的前端头密闭旋合在后缸体的带有外螺纹的后端头上，从而使得底座 密闭固定连接在后缸体上。所述后缸体组件还包括橡胶垫；橡胶垫通过与底座的圆柱形壳体过渡配合设置在 底座的腔体中；所述橡胶垫在后活塞杆推动第三活塞使液腔容积发生改变时起柔性储能器 作用。一种汽车的制动踏板机构，包括踏板、踏板臂和支架；踏板臂由其上端通过销轴与 支架转动连接，踏板固定连接在踏板臂的下端；其特征在于还包括踏板感觉模拟器、踏板 位移传感器、轮速传感器、微波测距雷达及低压直流控制电源；踏板感觉模拟器包括前缸体 组件、后缸体组件和磁流变液体；前缸体组件包括前缸体、前活塞杆以及在前缸体内按照从 前向后的顺序依次设置的第一活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种踏板感觉模拟器，其特征在于：包括前缸体组件（１０）、后缸体组件（２０）和磁流变液体（３）；前缸体组件（１０）包括前缸体（１１）、前活塞杆（１２）以及在前缸体（１１）内按照从前向后的顺序依次设置的第一活塞（１３）、自由行程弹簧（１４）、第二活塞（１５）和回位弹簧（１６）；第一活塞（１３）和第二活塞（１５）与前缸体（１１）前后滑动连接；后缸体组件（２０）包括后缸体（２１）、后活塞杆（２２）、第三活塞（２３）、注液接口件（２６）、底座（２７）和线圈（２９）；第三活塞（２３）上沿周向开有圆环柱形的线槽，线圈（２９）围绕该线槽设置；第三活塞（２３）位于后缸体（２１）中；底座（２７）密闭固定连接在后缸体（２１）的后端处，而在底座（２７）与后缸体（２１）之间形成密闭腔体；注液接口件（２６）密闭固定在后缸体（２１）的侧壁的开有注液孔处的部位上，磁流变液体（３）通过注液接口件（２６）充满底座（２７）与后缸体（２１）所形成密闭腔体中且浸没第三活塞（２３）；第三活塞（２３）的侧壁外周与后缸体（２１）的内壁之间留有间隙；所述前活塞杆（１２）的后端与前缸体（１１）内的第一活塞（１３）固定连接；所述后活塞杆（２２）穿过后缸体（２１）的前端板，且通过密封件与后缸体（２１）密闭动连接，后活塞杆（２２）的前端与第二活塞（１５）可拆式固定连接，后活塞杆（２２）的后端与第三活塞（２３）固定连接；前缸体（１１）从前方与后缸体（２１）固定连接在一起，从而使得位于第一活塞（１３）与第二活塞（１５）之间的自由行程弹簧（１４）处于被压缩的状态，以及使得位于第二活塞（１５）与后缸体（２１）之间的回位弹簧（１６）处于被压缩的状态。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王奎洋，唐金花，贝绍轶，
申请(专利权)人：江苏技术师范学院，
类型：发明
国别省市：32[]