[发明专利]一种磁力辅助式半主动踏板感觉模拟器

说明书

一种磁力辅助式半主动踏板感觉模拟器，其主要是采用磁体间相互作用力和弹性元件压缩力组合方式的踏板感觉模拟器，以压缩反力或者压缩反力和磁体间相互作用力的合力来模拟制动踏板感觉。本发明踏板感觉模拟器采用两级弹簧压缩反力和磁体间作用力来模拟踏板感觉，在被动式踏板模拟器的基础上未添加大型新部件而实现了其半主动控制，能有效减少踏板感觉偏向性，而在此基础上有效的降低了主动式踏板感觉模拟器成本，其结构相对简单，具有使用价值。

技术领域

本发明涉及一种线控制动系统制动踏板感觉生成装置，尤其是一种踏板感觉模拟装置。

背景技术

现有制动踏板感觉模拟器分为被动式和主动式。被动式踏板感觉模拟器主要以弹簧，橡胶等弹性元件的压缩反力来模拟不同位置的踏板反力；主动式踏板感觉模拟器主要以控制液压，电机推力等其它可控装置来产生踏板反力。

被动式踏板感觉模拟器以公告号为CN103786695A的中国发明专利为例，公开了“具有多级串联弹簧的踏板模拟器”，其通过缸内活塞压缩多级弹簧长生的组合反力来模拟制动踏板感觉。此种单采用弹性元件踏板感觉模拟器，虽然成本较低，但踏板感觉锲合度较差，不能实时反馈踏板感觉，因弹簧刚度固定，造成踏板感觉不是偏硬，就是偏软，考虑到时间和不同人的踏板感知不同，不具有可调型，舒适性较差，不能给驾驶员良好的感觉反馈。

主动式踏板感觉模拟器以公告号CN103171531A的中国发明专利为例，公开了“主动式制动踏板行程模拟器及其控制方法”，其通过控制电动机产生不同推力来模拟踏板反力来模拟踏板感觉。该装置可较精确的控制踏板感觉采用双活塞，但包括电机，丝杠，双活塞，双轴承，部件较多，不足之处是：结构复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低的磁力辅助式半主动踏板感觉模拟器。本发明主要是采用磁体间相互作用力和弹性元件压缩力组合方式的踏板感觉模拟器，以压缩反力或者压缩反力和磁体间相互作用力的合力来模拟制动踏板感觉。

本发明主要包括：推杆、活塞、缸体、缸盖、弹簧、永磁体、软铁、软铁线圈、压力传感器、位移传感器及ECU。其中，制动踏板上端铰接于车体上并可绕铰接点转动，与制动踏板移动相关的制动踏板移动传感器设在制动踏板周围的部件上，其或是设在制动踏板铰接轴上的角位移传感器，或是设在缸盖上的直线位移传感器。该制动踏板与推杆自由端相邻，该推杆穿过圆槽形缸盖上的中心通孔固定端与活塞中心通孔活动连接。当采用直线位移传感器时，在缸盖上另设一通孔即安装孔，其上设有直线位移传感器，最好螺纹连接，缸盖将固定在车体上的缸体一端覆盖且两者活动连接。缸体为一端封闭的圆筒，其与缸盖相邻一侧内有活塞，该活塞内端面(非与缸盖相邻一面)与外弹簧一端相邻，该外弹簧另一端置于缸体与弹簧基座一级凸台之间，在弹簧基座一级凸台上还设有与其同轴的外径小于内弹簧内径的二级凸台，该二级凸台上套接有外径小于外弹簧内径的内弹簧一端，该内弹簧另一端为自由端，其在通常状态下与活塞有一定距离，最好活塞上设有外径小于内弹簧内径的凸环，以便于为内弹簧定位。弹簧基座非设弹簧的另一端面与一磁性体相邻，该磁性体或是圆柱形永磁铁或是电磁线圈，极性可以是S也可以是N极。该磁性体另一端与一软铁一端相邻，该软铁主体为外径与缸体内径对应的圆柱体，其内设有与其同轴的开口朝向磁性体的环形凹槽，凹槽内设有软铁线圈，在凹槽底设有通孔即软铁线圈出线孔，该软铁线圈出线孔与传感器基座及缸体上的通孔相对应，使软铁线圈的导线伸至缸体外，通过电流控制电路与车载电源相连，实现电源对软铁线圈的控制。软铁非设开口一端与压力传感器相邻，该压力传感器置于设在缸体另一端内有底孔的圆槽形传感器基座内，并且传感器顶面凸出于传感器基座顶面，便于接受压力。压力传感器的信号线穿过传感器基座的底孔及缸体端板上的通孔即压力传感器出线孔而伸至缸体外，其与设在缸盖上的直线位移传感器的信号线同与ECU(电子控制单元)相连，该ECU又与电流控制电路相连。