[实用新型]一种差径活塞结构的制动踏板感觉模拟器

说明书

技术领域

本实用新型涉及到汽车电子液压制动系统，尤其是涉及一种差径活塞结构的制动踏板感觉模拟器。

背景技术

响应灵敏且效果优秀的制动系统是汽车主动安全的保障。随着汽车电子技术的发展，电子液压制动系和传统的液压制动系统相比具有集成度高、响应灵敏、布置体积小的特点，而且可以很便捷的与整车的控制系统整合。

新型电子液压制动系统中，制动踏板和制动主缸之间没有直接联接，无法像传统的制动系统一样反馈给驾驶员制动踏板感觉。在车辆制动过程中，驾驶员通过制动踏板感觉认知车辆的制动情况，进而做出正确制动操作。良好的制动踏板感觉可以提高车辆的操作舒适性和驾驶安全性。因此，在汽车制动系统中设计出能够反馈给驾驶员合适的制动踏板感觉的装置是非常有必要的。

经过查阅相关文献资料，踏板感觉模拟器可以分为主动式感觉模拟器和被动式感觉模拟器。被动式感觉模拟器又可以分为弹簧式和液力式感觉模拟器。弹簧式感觉模拟器由弹性元件产生踏板反作用力，结构简单，但可靠性不高，模拟效果没有液力式感觉模拟器优异。主动式感觉模拟器可以根据实际车况调节反馈给驾驶员的踏板感觉，但结构更为复杂，成本更高。因此，设计一种成本低、效率高、可靠的制动踏板感觉模拟器，对汽车的安全性显得非常重要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种汽车电子液压制动系统的制动踏板感觉模拟器，通过该装置可以正确的辨识驾驶员制动意图，准确的模拟制动踏板感觉，对踏板反作用力具有良好的响应。

本实用新型的技术方案是一种差径活塞结构的制动踏板感觉模拟器，该模拟器包括储液罐；带位移传感器的制动踏板；和踏板操纵臂联接的扭力弹簧；在储液罐和ABS模块间设置一个模拟器模块，用于模拟大踏板行程下的制动踏板感觉；压力传感器，用于获取液压油路压力；电磁阀，通过得、失电保证模拟器制动踏板感觉模拟效果及失效模式下有一定制动效能。

所述的扭力弹簧通过固定支架与踏板操纵臂联接，用于模拟小踏板行程下的制动踏板感觉。

所述的模拟器模块包括差径活塞缸、模拟器缸体。

所述的差径活塞缸采用两端承压面积不等的差径活塞结构，进液口P1和出液口P3相通，出液口P3承压面积大于进液口P1的承压面积。其中阶梯形的差径柱塞上部与出液口P3处的孔为动配合，下部与油封密合，使得其下方空间与进液口P1隔绝。差径柱塞上加工有凸缘，作为阀门，其下端是工作面。在差径柱塞不工作时，阀座紧靠在阀体的台肩上，阀座上、下端面加工有周向分布的凸台，分别与阀体和差径柱塞接触。

所述的模拟器缸体采用单腔制动主缸形式，包括模拟器推杆所在的第一工作腔及处于活塞另一侧的第二工作腔，第二工作腔内设有复位弹簧。

所述的位移传感器安装在制动踏板上，压力传感器布置在模拟器缸体与ABS模块之间的油路，通过控制线路把信号传递到电控单元ECU。

所述的电磁阀包括：一个常闭阀，位于所述模拟器缸体的出液口和储液罐的回液口之间，通电后实现卸荷的作用，保证油路压力，防止损坏油路；两个常开阀，一个位于所述模拟器缸体的出液口和ABS/ESC模块之间，通电后关闭，防止油液流回差径活塞缸，一个位于ABS/ESC模块和制动缸出液口之间，通电后关闭，保证失效模式下有一定制动效能。

从储液罐中流出的液压油经过差径活塞缸的P1口流入，通过P3口、P2口分别进入到模拟器缸体的第一工作腔和第二工作腔，模拟器缸体的第二工作腔通过液压油路与电磁阀、压力传感器、ABS/ESC模块相连接；模拟器缸体的第一工作腔通过模拟器推杆和踏板操纵臂与制动踏板联接。

本实用新型带来的有益效果是：

1）本实用新型的制动踏板感觉模拟器结构简单。即可以适用于传统的液压制动系统又能与新型电子液压制动系统配合使用并提供良好制动踏板感觉。模拟器中的电磁阀、差径活塞缸、压力传感器等元件都易于加工或购买；

2）本实用新型的制动踏板感觉模拟器可以精确获得驾驶员的制动意图并且快速反应。在电子液压制动系统中安装上该模拟器，通过模拟器上的踏板位移传感器接收驾驶员制动意图并将该信号传递给ECU以快速实现踏板感觉模拟。踏板感觉分别通过扭力弹簧和液压力先后实现，更加贴近真实制动时的踏板感觉；

3）本实用新型的制动踏板感觉模拟器可以实现失效保护功能。本实用新型中有两个制动力来源：分别为模拟器缸体和电机带动的制动缸体；在模拟器缸体失效的情况下，可以由电机带动的制动缸体来实现制动；在电机带动的制动缸体失效的情况下，可以由传统的液压制动方式进行制动。