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CN112849107B - 一种分级制动踏板模拟器 - Google Patents

一种分级制动踏板模拟器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车领域,具体是一种分级制动踏板模拟器,包括:活塞缸部分,所述活塞缸部分具有活塞缸及若干贯穿所述活塞缸侧壁的油孔,所述活塞缸内设有与制动踏板连接的活塞组件;设置在活塞缸侧壁的与油孔接通的主缸体部分,所述主缸体部分内置有主活塞形成空气腔与油液腔,所述油液腔靠近油孔一端设有阀组,所述阀组控制部分油孔的开闭;制动踏板受力推动活塞组件运动,活塞组件运动挤压活塞缸内介质通过部分油孔进入油液腔;油液腔内介质在制动踏板受力解除后通过全部油孔回流至活塞缸。本发明的有益效果是:所述的分级制动踏板模拟器结构紧凑体积小,空间利用率高,解决了电机控制的制动系统制动时的驾驶员脚部反馈的感受问题。

Description

一种分级制动踏板模拟器
技术领域
本发明涉及汽车领域,具体是一种分级制动踏板模拟器。
背景技术
科技的发展推动各行各业向自动化和智能化方向发展,在汽车电气化、智能化的趋势下,越来越多的汽车制动系统不再采用传统的机械制动系统结构,而是采用电机控制。电机控制能够使制动系统的反应更加快捷,并且量化控制更加容易,与算法的匹配度更高。
然而,电机控制的制动系统由于不再具备传统制动系统的机械结构,驾驶员踩制动踏板得到的反馈感受不如传统制动系统,需要设计一种分级制动踏板模拟器,解决制动时的驾驶员脚部反馈感受问题,保证应用电机控制的制动系统与传统汽车的驾驶一致性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分级制动踏板模拟器,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种分级制动踏板模拟器,包括:活塞缸部分,所述活塞缸部分具有活塞缸及若干贯穿所述活塞缸侧壁的油孔,所述活塞缸内设有与制动踏板连接的活塞组件;设置在活塞缸侧壁的与油孔接通的主缸体部分,所述主缸体部分内置有主活塞形成空气腔与油液腔,所述油液腔靠近油孔一端设有阀组,所述阀组控制部分油孔的开闭;制动踏板受力推动活塞组件运动,活塞组件运动挤压活塞缸内介质通过部分油孔进入油液腔;油液腔内介质在制动踏板受力解除后通过全部油孔回流至活塞缸。
作为本发明进一步的方案:所述活塞组件包括活塞和与活塞一体安装的推杆,所述推杆远离活塞缸的一端连接制动踏板。
作为本发明再进一步的方案:所述推杆与制动踏板之间设有传感器,所述传感器用于检测推杆的位移并反馈控制信号给电动制动系统。
作为本发明再进一步的方案:所述活塞与活塞缸的两接触表面错位安装有密封所述活塞缸的密封件;所述活塞缸内设有弹性件,所述弹性件弹性支撑所述活塞组件。
作为本发明再进一步的方案:所述主缸体部分包括主缸体,所述主活塞通过弹性支撑件安装在主缸体内形成空气腔与油液腔。
作为本发明再进一步的方案:所述主缸体靠近油液腔的一端设有与油孔相对应的介质通道;所述主缸体设有穿过主缸体侧壁伸入介质通道的调节件,所述调节件控制介质通道的过油量。
作为本发明再进一步的方案:所述主缸体与主活塞及活塞缸的连接处分别设有密封件。
作为本发明再进一步的方案:所述活塞缸部分远离活塞组件的一端安装有制动备份系统,所述活塞组件运动至与制动备份系统的触发部接触时触发所述制动备份系统。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:所述的分级制动踏板模拟器由活塞缸部分和主缸体部分组成,结构紧凑体积小,空间利用率高,解决了电机控制的制动系统制动时的驾驶员脚部反馈的感受问题,同时保留了电机控制的制动系统的快捷反应性能和控制精度。
附图说明
图1为本发明实施例中分级制动踏板模拟器的结构示意图。
图2为图1的局部结构示意图。
图3为本发明另一个实施例中分级制动踏板模拟器的结构示意图。
附图中:1、推杆;2、活塞;3、第一密封圈;4、第二密封圈;5、活塞缸;6、O型密封圈;7、阀座;8、锥弹簧I;9、主活塞;10、锥弹簧II;11、主缸盖;12、主缸体;13、第三密封圈;14、钢球;15、第四密封圈;16、节流阀;17、第五密封圈;18、压紧弹簧;19、弹簧;20、接油壶;21、位移传感器;22、触发推杆;23、制动主缸;24、制动轮缸。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
请参阅图1,本发明实施例中,一种分级制动踏板模拟器,包括:活塞缸部分,所述活塞缸部分具有活塞缸及若干贯穿所述活塞缸侧壁的油孔,所述活塞缸内设有与制动踏板连接的活塞组件;设置在活塞缸侧壁的与油孔接通的主缸体部分,所述主缸体部分内置有主活塞形成空气腔与油液腔,所述油液腔靠近油孔一端设有阀组,所述阀组控制部分油孔的开闭;制动踏板受力推动活塞组件运动,活塞组件运动挤压活塞缸内介质通过部分油孔进入油液腔;油液腔内介质在制动踏板受力解除后通过全部油孔回流至活塞缸。
具体的,所述油孔的数量有两个,所述阀组与活塞缸5左侧的第二个油孔对应;所述活塞组件包括活塞2和与活塞2一体安装的推杆1,所述推杆1远离活塞缸5的一端连接制动踏板,所述活塞缸内设有弹性件,所述弹性件弹性支撑所述活塞组件,所述弹性件选用弹簧19。所述主缸体部分包括主缸体12,所述主活塞9通过弹性支撑件安装在主缸体12内形成空气腔与油液腔,且通过主缸盖11将主缸体12密封封装;所述弹性支撑件包括锥弹簧I8、锥弹簧II10,锥弹簧I8、锥弹簧II10将主活塞9弹性约束在主缸体12内;所述阀组包括阀座7、钢球14和压紧弹簧18,所述阀座7与锥弹簧I8的端部抵接,所述钢球14通过压紧弹簧18设置在阀座7内。
本发明实施例的工作过程:当驾驶员踩下制动踏板时,推杆1和活塞2受力运动,推动弹簧19压缩,同时挤压活塞缸5内的油液通过最左侧油孔向上流动;由于钢球14和阀座7的密封,油液此时无法从左侧第二个油孔向上流动。与此同时,锥弹簧I8会向下顶开阀座7使油液从最左侧油孔经阀座7与主缸体12之间的空隙流入锥弹簧8所在的腔体。随后主活塞9向上移动,推动锥弹簧II10压缩。当驾驶员松开制动踏板时,由于弹簧19、锥弹簧II10的恢复作用,主活塞9、活塞2复位,带动油液回流。油液回流时,会向下顶开钢球14,使钢球14和阀座7分离,因此油液回流时会从活塞缸5的两个油孔同时回流,回流速度远远大于制动时的进流速度,保证了制动踏板的跟随性。制动时弹簧19、锥弹簧I8和锥弹簧II10作用时机不同,分级地模拟了传统机械制动系统的制动脚感,保证了制动刚度的舒适性。且所述分级制动踏板模拟器由活塞缸部分和主缸体部分组成,结构紧凑体积小,空间利用率高,有利于后期升级换代。
进一步的,所述推杆与制动踏板之间设有传感器,所述传感器用于检测推杆1的位移并反馈控制信号给电动制动系统。
如图2所示,所述传感器为位移传感器21,通过所述位移传感器21对推杆1进行位移监测;作为电动制动系统的制动信号,提高应用所述分级制动踏板模拟器的电动制动系统的自动化及智能化水平。
另外,在所述主缸体的另一侧壁连接有接油壶20,所述接油壶20用于维持活塞缸内油液在设定范围,避免油液缺失影响分级制动踏板模拟器的制动性能。
请参阅图1,本发明的另一个实施例中,所述主缸体靠近油液腔的一端设有与油孔相对应的介质通道;所述主缸体设有穿过主缸体侧壁伸入介质通道的调节件,所述调节件控制介质通道的过油量。
具体的,所述介质通道与所述油孔相配,所述调节件可以采用节流阀16,节流阀16的末端穿过主缸体侧壁伸入介质通道,通过节流阀16来调节油液进出油液腔的快慢,进而调节制动阻尼,保证制动脚感与驾驶员的腿部相适应,提升驾驶体验和舒适度。
请参阅图1,本发明的另一个优选实施例中,所述活塞与活塞缸的两接触表面错位安装有密封所述活塞缸的密封件。
所述密封件分别为第一密封圈3、第二密封圈4,所述第一密封圈3、第二密封圈4错位安装在活塞2与活塞缸5的两接触表面,通过第一密封圈3、第二密封圈4的密封,使得活塞缸的内的油液无法从活塞2与活塞缸5的接触表面泄漏,同时也保证了制动液压的稳定性。
进一步的,所述主缸体与主活塞及活塞缸的连接处分别设有密封件。所述密封件分别为主缸体12与主活塞9连接处的第三密封圈13,所述主缸体与活塞缸连接处的O型密封圈6;此外,阀座7与主缸体的内腔之间连接处设有第四密封圈15;主缸体与节流阀16的连接处设有第五密封圈17;所述第三密封圈13用于防止油液腔的油液与空气腔内的空气之间相互泄漏;所述O型密封圈6、第四密封圈15和第五密封圈17均用于防止油液在活塞缸与主缸体之间流通的过程中发生泄漏。
请参阅图3,本发明的另一个实施例中,所述活塞缸部分远离活塞组件的一端安装有制动备份系统,所述活塞组件运动至与制动备份系统的触发部接触时触发所述制动备份系统,所述制动备份系统触发后产生制动力制动车轮。
所述制动备份系统包括制动主缸23和与制动主缸23接通的制动轮缸24;所述制动主缸23靠近主缸体的一端设有触发推杆22,所述触发推杆22具有触发部与推杆1接触;当推杆1提供的位移信号无法产生有效制动力时,驾驶人继续踩制动踏板,会使推杆1继续向左移动,当推杆1接触到触发推杆22时,将触发制动主缸23,制动主缸23进而通过液压管路带动四个制动轮缸24进行工作,使四个车轮都产生一定的制动力;进而保障人车安全。
本发明的工作原理:所述油孔的数量有两个,所述阀组与活塞缸5左侧的第二个油孔对应;所述活塞组件包括活塞2和与活塞2一体安装的推杆1,所述推杆1远离活塞缸5的一端连接制动踏板,所述活塞缸内设有弹性件,所述弹性件弹性支撑所述活塞组件,所述弹性件选用弹簧19。所述主缸体部分包括主缸体12,所述主活塞9通过弹性支撑件安装在主缸体12内形成空气腔与油液腔,且通过主缸盖11将主缸体12密封封装;所述弹性支撑件包括锥弹簧I8、锥弹簧II10,锥弹簧I8、锥弹簧II10将主活塞9弹性约束在主缸体12内;所述阀组包括阀座7、钢球14和压紧弹簧18,所述阀座7与锥弹簧I8的端部抵接,所述钢球14通过压紧弹簧18设置在阀座7内;当驾驶员踩下制动踏板时,推杆1和活塞2受力运动,推动弹簧19压缩,同时挤压活塞缸5内的油液通过最左侧油孔向上流动;由于钢球14和阀座7的密封,油液此时无法从左侧第二个油孔向上流动。与此同时,锥弹簧I8会向下顶开阀座7使油液从最左侧油孔经阀座7与主缸体12之间的空隙流入锥弹簧8所在的腔体。随后主活塞9向上移动,推动锥弹簧II10压缩。当驾驶员松开制动踏板时,由于弹簧19、锥弹簧II10的恢复作用,主活塞9、活塞2复位,带动油液回流。油液回流时,会向下顶开钢球14,使钢球14和阀座7分离,因此油液回流时会从活塞缸5的两个油孔同时回流,回流速度远远大于制动时的进流速度,保证了制动踏板的跟随性。制动时弹簧19、锥弹簧I8和锥弹簧II10作用时机不同,分级地模拟了传统机械制动系统的制动脚感,保证了制动刚度的舒适性。通过设置的制动备份系统,保证故障状态下的紧急制动,确保人车安全。
需要说明的是,本发明所采用的位移传感器为现有技术的应用,本专业技术人员能够根据相关的描述实现所要达到的功能,或通过相似的技术实现所需完成的技术特性,在这里就不再详细描述。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种分级制动踏板模拟器,其特征在于,包括:
活塞缸部分,所述活塞缸部分具有活塞缸及若干贯穿所述活塞缸侧壁的油孔,所述活塞缸内设有与制动踏板连接的活塞组件;
设置在活塞缸侧壁的与油孔接通的主缸体部分,所述主缸体部分内置有主活塞形成空气腔与油液腔,所述油液腔靠近油孔一端设有阀组,所述阀组控制部分油孔的开闭;
制动踏板受力推动活塞组件运动,活塞组件运动挤压活塞缸内介质通过部分油孔进入油液腔;油液腔内介质在制动踏板受力解除后通过全部油孔回流至活塞缸;
所述主缸体部分包括主缸体,所述主活塞通过弹性支撑件安装在主缸体内形成空气腔与油液腔;
所述主缸体靠近油液腔的一端设有与油孔相对应的介质通道,所述主缸体设有穿过主缸体侧壁伸入介质通道的调节件,所述调节件控制介质通道的过油量;
所述弹性支撑件包括锥弹簧I、锥弹簧II,锥弹簧I、锥弹簧II将主活塞弹性约束在主缸体内;
在所述主缸体的另一侧壁连接有接油壶,所述接油壶用于维持活塞缸内油液在设定范围,避免油液缺失影响分级制动踏板模拟器的制动性能。
2.根据权利要求1所述的分级制动踏板模拟器,其特征在于,所述活塞组件包括活塞和与活塞一体安装的推杆,所述推杆远离活塞缸的一端连接制动踏板。
3.根据权利要求2所述的分级制动踏板模拟器,其特征在于,所述推杆与制动踏板之间设有传感器,所述传感器用于检测推杆的位移并反馈控制信号给电动制动系统。
4.根据权利要求2所述的分级制动踏板模拟器,其特征在于,所述活塞与活塞缸的两接触表面错位安装有密封所述活塞缸的密封件。
5.根据权利要求1所述的分级制动踏板模拟器,其特征在于,所述活塞缸内设有弹性件,所述弹性件弹性支撑所述活塞组件。
6.根据权利要求1所述的分级制动踏板模拟器,其特征在于,所述主缸体与主活塞及活塞缸的连接处分别设有密封件。
7.根据权利要求1所述的分级制动踏板模拟器,其特征在于,所述活塞缸部分远离活塞组件的一端安装有制动备份系统,所述活塞组件运动至与制动备份系统的触发部接触时触发所述制动备份系统。
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