[实用新型]一种半主动式线控制动系统踏板感觉模拟装置

说明书

本实用新型涉及一种半主动式线控制动系统踏板感觉模拟装置，包括踏板推杆、模拟器缸体、第一活塞、第一弹簧、第二活塞腔体、第二活塞、第二弹簧、第三活塞、第三弹簧、第四活塞、凸轮、齿轮减速机构和电机，本实用新型根据中小强度制动、大强度制动和紧急制动三种不同的制动强度提供不同的踏板模拟反力。当电控单元ECU失效时，本实用新型借助机械结构仍具有踏板感觉模拟功能。本实用新型在传统被动式踏板感觉模拟器基础上进一步改进，节约了成本，且集成度更高，更适于汽车的装配；踏板感觉模拟器中采用常规弹簧提供踏板力，降低了制造难度，并且可以通过更换不同弹性系数的弹簧来调整踏板力，使踏板力更容易控制。

技术领域

本实用新型涉及一种踏板感觉模拟器，特别涉及一种半主动式线控制动系统踏板感觉模拟装置。

背景技术

作为汽车底盘的重要组成部分，制动系统不仅关系到汽车的综合性能，还与驾驶员及乘客的生命财产安全息息相关。随着汽车电控制动系统的发展，线控制动系统是当前技术研发的热点。线控制动系统避免了原有的液压、气压制动系统管路复杂、制动响应速度慢、难以与其它系统集成的缺点，其具有不依赖于真空助力装置、制动响应速度快、控制精度高的优点。

与传统的制动系统相比，线控制动系统驾驶员的制动意图不再以机械方式而是通过电子方式传递给制动系统。即驾驶员踩下制动踏板并不会推动制动主缸建压，而是推动踏板感觉模拟器中的模拟弹簧结构，模拟弹簧结构将模拟传统真空助力制动系统的踏板感觉。同时踏板行程传感器会采集驾驶员的踏板行程信息，并发送到电控单元ECU，电控单元ECU根据驾驶员的制动意图控制电机通过减速传动机构推动制动主缸建压。

由于采用电机和减速机构的线控制动系统实现了制动踏板和制动主缸的解耦，需要驾驶员踩制动踏板时提供一个反作用力来模拟驾驶员的脚感，这就需要设计一种踏板感觉模拟器。但是目前的踏板感觉模拟器存在结构复杂、成本较高、踏板反力难以控制、特性难以调节等问题。

发明内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供一种半主动式线控制动系统踏板感觉模拟装置，包括踏板推杆、模拟器缸体、第一活塞、第一弹簧、第二活塞腔体、第二活塞、第二弹簧、第三活塞、第三弹簧、第四活塞、凸轮、齿轮减速机构和电机，其中，第一活塞、第三活塞和第四活塞依次装配在模拟器缸体内，第一活塞与第三活塞之间设有第一弹簧，第三活塞与第四活塞之间设有第三弹簧；第二活塞腔体设在第一活塞与第三活塞之间，位于第一弹簧内部，并且一端固定在第三活塞上，第二活塞设在第二活塞腔体内，第二活塞与第三活塞之间设有第二弹簧；踏板推杆穿过模拟器缸体与第一活塞相连，第二活塞的活塞推杆穿过第二活塞腔体与第一活塞相对，无制动状态下，第一活塞与第二活塞的活塞推杆之间设有一段空程；电机设在模拟器缸体外，凸轮设在模拟器缸体内后部，轮缘与第四活塞抵接，电机通过齿轮减速机构与凸轮相连。

所述的第二弹簧的刚度大于第一弹簧的刚度。

本实用新型还包括制动踏板、踏板行程传感器、踏板力传感器、电控单元ECU，所述的制动踏板与踏板推杆相连，制动踏板通过杠杆放大作用将驾驶员施加在制动踏板的力传递到踏板推杆，踏板行程传感器设在踏板推杆上，用于获取踏板行程信息，踏板力传感器设在制动踏板上，用于获取驾驶员踏板力的信息，踏板行程传感器和踏板力传感器分别通过线路与电控单元ECU相连，踏板行程传感器和踏板力传感器能够准确识别驾驶员的制动意图，并将力和行程信号实时传输给电控单元ECU。

电机通过线路与电控单元ECU相连，电控单元ECU根据踏板力传感器和踏板行程传感器的信号控制电机转动。

所述的凸轮轮廓线包括基圆曲线和升程曲线；模拟器缸体内后部设有限位装置，第四活塞卡在限位装置前侧。

所述的限位装置为挡块或环形凸起。

第一活塞与模拟器缸体的内侧壁接触部位设置有密封圈。

本实用新型还包括电池，电池通过DC/AC模块与电机相连，提供电能。