[发明专利]一种具有普适性的制动踏板模拟器及其工作方法

权利要求书

1.一种具有普适性的制动踏板模拟器的工作方法，模拟器包括：机械传动模块、制动踏板感觉模拟模块和控制模块；

所述机械传动模块包括：制动踏板、踏板转轴、连杆及推杆；

所述踏板转轴的输入端与所述制动踏板的输出端固定连接，输出端与所述连杆的输入端固定连接；连杆的输出端与所述推杆的输入端铰接；所述推杆内部开有L型通孔；

所述制动踏板感觉模拟模块包括：一级踏板模拟器、二级踏板模拟器、回位弹簧、弹簧底座、活塞、密封圈A、密封圈B、励磁线圈、导线及电控旋转拨片；

所述踏板模拟器为两级阶梯式，包括一级踏板模拟器及二级踏板模拟器；二级踏板模拟器内填充有磁流变液；所述活塞与机械传动模块的推杆固定连接并位于二级踏板模拟器内，活塞的圆形端面开有多个通孔并在活塞内芯的一端开有盲孔，盲孔与上述推杆内的L型通孔相通；所述弹簧底座固定在一级踏板模拟器内的左右两端，且中间开有圆孔以供推杆穿过；所述回位弹簧左右两端分别与弹簧底座固定连接；所述密封圈A环套在推杆上并紧贴在二级踏板模拟器输入端内壁；所述密封圈B环套在活塞的圆柱面上并紧贴在二级踏板模拟器的内壁；所述励磁线圈缠绕在活塞的内芯上；所述电控旋转拨片为多个，其数量与上述通孔数量对应；每一个分别固定在上述通孔旁且位于活塞内部；所述导线通过导线孔与励磁线圈及电控旋转拨片相连；导线位于上述活塞内芯的盲孔与推杆内部的L型通孔内；

所述控制模块包括：传感器组、电子控制单元及供电回路；

传感器组包括：制动踏板位移传感器及制动踏板力传感器；制动踏板位移传感器安装在靠近推杆输入端的一级踏板模拟器上，接收驾驶员输入的制动踏板位移信号；制动踏板力传感器安装在制动踏板内部，接收驾驶员输入的力信号；电子控制单元与传感器组电气相连，接收各传感器信号后进行计算，输出控制电流信号；并通过供电回路控制励磁线圈产生磁场大小以及电控旋转拨片的旋转角度；

其特征在于，方法包括步骤如下：

1)通过制动踏板输入制动操作，力经踏板转轴、连杆、推杆传递至制动踏板感觉模拟模块；

2)制动踏板位移传感器与制动踏板力传感器采集踏板的位移信号和驾驶员输入的制动力信号并将其发送给电子控制单元；

3)电子控制单元通过训练完毕的径向基神经网络RBF，对径向基神经网络RBF输入端输入当前驾驶员类型，制动踏板位移以及制动踏板力计算得到的踏板力加载速度，输出当前时刻踏板模拟器期望的阻尼力；

4)电子控制单元根据期望的阻尼力，输出控制电流改变励磁线圈所产生的磁场强度大小从而改变流经活塞通孔的磁流变液性质，并且通过调节电控旋转拨片的旋转角度，对活塞通孔口的大小进行调节，增大或减小磁流变液的流通面积；以获得最佳踏板反馈力；

5)松开制动踏板，励磁线圈内电流变为零，此时磁流变液为液体；在回位弹簧的作用下制动踏板以及活塞回到初始位置以供下一次制动使用。

2.根据权利要求1所述的具有普适性的制动踏板模拟器的工作方法，其特征在于，所述步骤3)中径向基神经网络RBF的方法为：输入驾驶员的类型，将驾驶员特性整合为数字语言，1表示成年男人、2表示女人、3表示老人；将上述数字语言和驾驶员制动时的制动踏板位移以及由制动踏板力传感器计算得到的踏板力加载速度作为已训练好的RBF径向基神经网络，输出为踏板模拟器阻尼力大小。