[发明专利]一种智能人机交互式汽车油门踏板装置

摘要

本发明公开一种智能人机交互式汽车油门踏板装置，包括踏板转轴轴系、控制轴系、滑动光轴轴系与离合器轴系，均安装在踏板支架上；踏板转轴轴系用于实现普通油门踏板的工作状态；控制轴系将动力经滑动光轴轴系传递给离合器轴系，离合器轴系中圆柱凸轮、滚轮、传力杆，带动压盘轴向运动，使压盘与摩擦盘结合锁死后，并由控制轴系的盘型凸轮实现对踏板力反馈控制；且滑动光轴轴系中的调节机构可调节滑动齿轮的轴向位置，在控制电机失效时，进入普通油门踏板工作状态。本发明能够实现普通油门踏板对发动机转速功率和行车速度的控制；且可以触觉反馈形式通过油门踏板主动向驾驶员反馈行车状态与路况信息，实现人机交互，辅助驾驶员改善驾驶行为。

主权项

一种智能人机交互式汽车油门踏板装置，其特征在于：包括踏板支架以及由踏板转轴、第一带轮、角位移传感器、油门踏板与复位弹簧构成的踏板转轴轴系，由控制电机、主传动轴、主动齿轮与盘型凸轮构成的控制轴系，由滑动光轴、滑动齿轮与调节机构构成的滑动光轴轴系，以及由第一从动半轴、第二从动半轴、从动齿轮、圆柱凸轮、压盘、摩擦盘、复位卷簧、第二带轮、滚轮、传力杆与传动带构成的离合器轴系； 所述踏板转轴轴系中，踏板转轴支撑并轴向定位在踏板支架上；踏板转轴的两端分别安装有第一带轮和角位移传感器；踏板转轴上还安装有油门踏板，并空套有复位弹簧；复位弹簧的两端分别与油门踏板和踏板支架固定； 所述控制轴系中，控制电机固定在踏板支架上；主传动轴支撑并轴向定位在踏板支架上；主传动轴一端与控制电机输出轴同轴固连，另一端与盘型凸轮固连；主传动轴上还安装有同轴的主动齿轮； 所述滑动光轴轴系中，滑动光轴支撑并轴向定位在踏板支架上；滑动齿轮空套在滑动光轴上，与控制轴系中主动齿轮啮合；所述调节机构采用拨叉调节方式，用来调节滑动齿轮在滑动光轴轴向上的位置； 所述离合器轴系中，第一从动半轴与第二从动半轴的一端分别支撑并轴向定位在踏板支架上，且第一从动半轴的另一端空套在第二从动半轴另一端端面上开设的定位孔内；所述从动齿轮和圆柱凸轮同轴固定安装在第一从动半轴上；其中，从动齿轮与滑动光轴轴系的滑动齿轮啮合；圆柱凸轮的外表面周向上开有一段相互连通的凹槽A与凹槽B，凹槽A与凹槽B间具有夹角，且凹槽B与圆柱凸轮轴线垂直，通过凹槽A与凹槽B形成整体滚道；滚道内设置有滚轮；所述压盘空套在第一从动半轴上，摩擦盘固连在第二从动半轴上；其中，压盘与摩擦盘间存在间隙，且压盘边缘位置设计有U型限位槽，U型限位槽空套在滑动光轴轴系的滑动光轴上；压盘上固定安装有垂直于压盘的传力杆，传力杆与滚道内的滚轮转轴固连；当圆柱凸轮转动时，滚轮沿滚道滚动；滚轮通过传力杆推动压盘沿第一从动半轴轴向，向摩擦盘运动，最终滚轮由凹槽A进入到凹槽B内；且当滚轮由凹槽A进入到凹槽B后，压盘与摩擦盘处于紧密挤压接触状态；反之当滚轮反向滚动时，可通过传力杆牵拉压盘沿第一从动半轴轴向，向圆柱凸轮运动，最终滚轮由凹槽B进入到凹槽A内；且在滚轮进入到凹槽A过程中，压盘与摩擦盘分离；所述第二从动半轴上空套有复位卷簧，且第二从动半轴轴端固定安装有第二带轮；复位卷簧位于第二带轮与踏板支架间，两端分别与第二带轮和踏板支架固定；其中，第二带轮与踏板转轴轴系中的第一带轮间通过传动带相连；同时，控制轴系中的盘型凸轮位于第二带轮与第一带轮间，使盘型凸轮曲率半径最小处与传动带接触。