一种汽车制动踏板及应用其的真空助力器的制作方法

本实用新型涉及汽车制动领域，具体说是一种汽车制动踏板及应用其的真空助力器。

背景技术：

目前，汽车真空助力器中的推杆一端与制动踏板连接，推杆一端与具有大气阀，推杆为机械结构，这种机械结构的推杆，易于折断或者使用寿命过短，要经常检查或者更换。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种汽车制动踏板及应用其的真空助力器，以解决机械结构的推杆，易于折断或者使用寿命过短，要经常检查或者更换问题。

第一方面，本实用新型提供一种汽车制动踏板，其特征在于，包括：

制动踏板；

所述制动踏板与测量部件连接，所述测量部件与控制器连接；

所述测量部件，用于测量所述制动踏板的位移或者制动力；

所述控制器，通过所述位移或者所述制动力控制大气腔的进气口开度。

优选地，所述测量部件的一端与所述制动踏板连接，所述测量部件的另一端与与固定件连接。

优选地，所述测量部件，包括：弹性件和力测量仪；

所述力测量仪，用于测量所述制动踏板对所述弹性件产生的所述制动力。

优选地，所述测量部件为位移计；

所述位移计的测量端在所述制动踏板的内侧，所述位移计的另一端在所述固定件的外侧。

优选地，所述固定件为刚性固定件；

所述刚性固定件不产生形变。

优选地，所述固定件的具有走线孔，所述测量部件通过所述走线孔与所述控制器连接；

所述走线孔，用于防止所述测量部件和所述控制器的连接线缠绕或者损伤。

优选地，所述控制器，与驱动机构连接；

所述驱动机构，用于接收控制器的开度指令，控制大气阀的开度大小。

优选地，所述控制器，包括：控制单元；

所述控制单元具有存储器，所述存储器内设有所述位移与进气口开度的比例关系或者所述制动力与进气口开度的比例关系，通过所述比例关系控制大气腔的进气口开度。

优选地，所述控制器，还包括：驱动电路；

所述驱动电路，分别与所述控制单元和所述驱动机构（8）连接；

所述驱动电路，用于根据所述控制单元发出的进气口开度命令，控制所述驱动机构执行所述进气口开度命令。

优选地，所述控制器，还包括：时间继电器；

所述控制单元，分别与所述时间继电器和所述驱动电路连接；

所述时间继电器，用于根据所述制动力的持续时间和设定持续时间比较，控制所述控制单元是否发出的所述进气口开度命令。

第二方面，本实用新型提供一种真空助力器，包括：

如上述一种汽车制动踏板。

本实用新型具有如下有益效果：

实用新型提供一种汽车制动踏板及应用其的真空助力器，取消传统的推杆，以解决机械结构的推杆，易于折断或者使用寿命过短，要经常检查或者更换问题。。

附图说明

通过以下参考附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的一种真空助力器结构示意图；

图2是本实用新型实施例的另一种汽车制动踏板结构示意图；

图3是本实用新型实施例的一种真空助力器的外置式大气腔开度可调机构结构示意图；

图4是本实用新型图3实施例的一种真空助力器的外置式大气腔开度可调机构的左视图；

图5是本实用新型实施例的第二挡板的结构示意图；

图6是本实用新型实施例的一种汽车真空助力器的压力控制装置的电路框图；

图7是本实用新型图6实施例的一种汽车真空助力器的压力控制装置的控制单元电路框图；

图8是本实用新型实施例的第一压力检测电路和第二压力检测电路的电路原理图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是值得说明的是，本实用新型并不限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本实用新型。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本实用新型的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

图1是本实用新型实施例的一种真空助力器结构示意图。如图1所示，一种真空助力器的一种汽车制动踏板，包括：制动踏板1；制动踏板1与测量部件3连接，测量部件3与控制器7连接；测量部件3，用于测量制动踏板1的位移或者制动力；控制器7，通过位移或者制动力控制大气腔4的进气口开度。以解决更换大气阀则需要拆卸大气腔才能将大气阀取出，容易损坏大气腔，以及推杆只能控制大气阀全开或者全关，不能对大气阀的开度大小进行调节的问题。

在图1中，测量部件3的一端与制动踏板1连接，测量部件3的另一端与与固定件2连接。

在图1中，测量部件3，包括：弹性件3-1和力测量仪3-2；力测量仪3-2，用于测量制动踏板1对弹性件3-1产生的制动力。

在图1中，固定件2的一端固定在制动踏板1的主体上，固定件2为刚性固定件；刚性固定件不易产生形变。

在图1中，固定件2的具有走线孔，测量部件3通过走线孔与控制器7连接；走线孔，用于防止测量部件3和控制器7的连接线缠绕或者损伤。具体地说，对于本实用新型优选的是，测量部件3与控制器7采用无线连接的通讯方式。

在图1中，控制器7，与驱动机构8连接；驱动机构8，用于接收控制器7的开度指令，控制大气阀6的开度大小。驱动机构8可以选择步进电机，也可以选择液压机构。

在图1和图6中，控制器7，包括：控制单元73；控制单元73具有存储器，存储器内设有位移与进气口开度的比例关系或者制动力与进气口开度的比例关系，通过比例关系控制大气腔4的进气口开度。控制单元73可以为单片机或者运算放大器。位移与进气口开度的比例关系或者制动力与进气口开度的比例关系，本领域人员可以根据不同类型的制动踏板1进行试验测量。

在图1和图6中，驱动电路72，分别与控制单元73和驱动机构8连接；驱动电路72，用于根据控制单元73发出的进气口开度命令，控制驱动机构8执行进气口开度命令。如驱动机构8采用步进电机，驱动电路72可以采用电机驱动电路；如驱动机构8采用液压机构，驱动电路72可以采用液压驱动电路。对于本领域人员来说，无论是电机驱动电路和液压驱动电路都是现有技术，如：申请号为201711009022.4的电机驱动电路。

在图1和图6中，控制器7，还包括：时间继电器71；控制单元73，分别与时间继电器71和驱动电路72连接；时间继电器71，用于根据制动力的持续时间和设定持续时间比较，控制控制单元73是否发出的进气口开度命令。对于本领域人员来说，时间继电器71为现有技术，如：申请号为201720601810.1的时间继电器。具体地说，设定持续时间一般不大于0.5秒，以设定持续时间0.5秒为例进行说明：如果制动力的持续时间大于或者等于0.5秒，则控制控制单元73发出进气口开度命令，如果制动力的持续时间小于0.5秒，则说明驾驶员误触发制动踏板1，控制控制单元73不发出进气口开度命令。

一种真空助力器，包括：上述的一种汽车制动踏板。

具体地说，在图1中，制动踏板1通过测量部件3连接到固定件2上，测量部件2用于测量制动踏板1的位移或者制动踏板1所产生的力大小；测量部件3，包括：弹性件3-1和力测量仪3-2，力测量仪3-2的一端固定在固定件2上，力测量仪3-2的另一端（测量端）与弹性件3-1的一端连接，弹性件3-1的另一端与制动踏板1的内侧连接。

图2是本实用新型实施例的另一种汽车制动踏板结构示意图。如图2所示，在图1中，测量部件3也可以为位移计；位移计的测量端在制动踏板1的内侧，位移计的另一端在固定件2的外侧。具体地说，位移计采用多点位移计，可以监测多个滑动面和区域的变形。

图3是本实用新型实施例的一种真空助力器的外置式大气腔开度可调机构结构示意图。图4是本实用新型图3实施例的一种真空助力器的外置式大气腔开度可调机构的左视图。如图3和图4所示，一种真空助力器的外置式大气腔开度可调机构，包括：大气腔4；大气腔4具有进气口；进气口的外侧与第一挡板6-2密闭连接，第一挡板6-2的外侧具有第二挡板6-1；第一挡板6-2具有第一挡板进气单元6-22；第一挡板6-2和第二挡板6-1通过轴6-3连接；第二挡板6-1通过遮盖第一挡板进气单元6-22控制大气腔4的进气口开度。以解决更换大气阀则需要拆卸大气腔才能将大气阀取出，容易损坏大气腔，以及推杆只能控制大气阀全开或者全关，不能对大气阀的开度大小进行调节的问题。

在图3和图4中，第二挡板6-1具有第二挡板进气单元6-12；第二挡板6-1通过控制第二挡板进气单元6-12和第一挡板进气单元6-22的位置关系控制大气腔4的进气口开度。

在图3和图4中，大气腔4的外侧具有密封凹陷4-1；第一挡板6-2在大气腔4的外侧具有密封凸起6-21；密封凸起6-21和密封凹陷4-1配合连接，防止外置式大气腔开度控制机构闭合时，第一挡板6-2外侧的空间进入大气腔4内。

在图3和图4中，第一挡板6-2为静止挡板；第一挡板进气单元6-22与进气口连通；第二挡板6-1为动挡板；第二挡板6-1可沿着轴6-3转动，第二挡板6-1通过转动遮盖第一挡板进气单元6-22控制大气腔4的进气口开度。

在图3和图4中，第二挡板6-1具有挡板臂；挡板臂与第二挡板6-1形成第二挡板槽；第一挡板6-2的外侧在第二挡板槽内。也就是说，第二挡板6-1为U槽结构，第二挡板6-1的挡板臂内具有挡板臂密封槽，第一挡板6-2的通过密封槽与第二挡板6-1密闭连接。

在图3和图4中，第二挡板6-1与驱动机构8（图1中）连接；驱动机构8（图1中），用于控制第二挡板6-1的转动角度。驱动机构8可以选择步进电机，也可以选择液压机构，具体地可见图6中的详细描述。

在图3和图4中，驱动机构8（图1中），还与制动踏板1连接；驱动机构8（图1中）根据制动踏板1的位移大小控制第二挡板6-1的转动角度，具体地可见图6中的详细描述。

在图4中，第一挡板进气单元6-22为扇形结构，第一挡板进气单元6-22也为扇形结构，此图为第一挡板进气单元6-22关闭时的示意图。在图4中，第一挡板6-2和第二挡板6-1的位置关系可以改变，即第一挡板6-2或第二挡板6-1可以沿着轴6-3转动，如：当第一挡板6-2静止时，第二挡板6-1沿着轴6-3转动；当第二挡板6-1静止时，第一挡板6-2沿着轴6-3转动；在本实用新型中，优选方案为当第一挡板6-2静止，第二挡板6-1沿着轴6-3转动，第一挡板6-2的第一挡板进气单元6-22与图3中的大气腔4的进气口连通，当第二挡板6-1转动时，第二挡板6-1的第二挡板进气单元6-12如果与第一挡板进气单元6-22有重合部分时，图3中的大气腔4的进气口就会与大气腔4内部连通，第二挡板进气单元6-12与第一挡板进气单元6-22的重合部分越大，则说明外置式大气腔开度越大。

同时，一种真空助力器，包括：如上一种真空助力器的外置式大气腔开度可调机构。

图3和图4中所述的一种真空助力器中的制动踏板可以采用图1或者图2中描述的制动踏板。

图5是本实用新型实施例的第二挡板的结构示意图。如图5所示，一种真空助力器的外置式大气腔开度可调机构的第二挡板6-1的外侧就有驱动机构连接套6-13；驱动机构连接套6-13，与驱动机构8（图1中）的输出端连接。

图6是本实用新型实施例的一种汽车真空助力器的压力控制装置的电路框图。如图6所示，结合图1进行说明：一种汽车真空助力器的压力控制装置，包括：大气腔4和真空腔5；大气腔4和真空腔5通过膜片分隔；大气腔4和真空腔5，与压力检测电路连接；压力检测电路，与控制器7连接，用于测量大气腔4的大气压力和真空腔5的真空压力；控制器7，还与制动踏板1连接，用于根据大气压力和真空压力的压力差以及设定压力控制大气腔4的进气口开度和/或与真空腔5真空泵工作或者不工作。具体地说，设定持续时间一般不大于0.5秒，以设定持续时间0.5秒为例进行说明：如果制动力的持续时间大于或者等于0.5秒，则控制控制单元73发出进气口开度和/或与真空腔5真空泵工作或者不工作，如果制动力的持续时间小于0.5秒，则说明驾驶员误触发制动踏板1，控制控制单元73不发出进气口开度和/或与真空腔5真空泵工作或者不工作。

具体地说，在图1中，真空腔5具有真空接口，真空接口通过第一真空阀与真空泵连接。当驾驶员踩下制动踏板1后，第二真空阀会使大气腔和真空腔不再相通，同时大气阀6打开，大气通过大气阀6进大气腔7内，此时真空腔5仍为真空状态，如此膜片两端形成压差，帮助驾驶员增加主缸的输入力。如果压力差小于设定压力，则打开第一真空阀，或者同时加大大气阀6的开度；当压力差大于或者设定压力时，则关闭第一真空阀，或者同时减小大气阀6的开度。

具体地说，在图1和图6中，压力检测电路，包括：第一压力检测电路9和第二压力检测电路10；第一压力检测电路9的一端与大气腔4连接，第一压力检测电路9的另一端与控制器7连接，用于测量大气腔4的大气压力；第二压力检测电路10的一端与真空腔5连接，第二压力检测电路10的另一端与控制器7连接，用于测量真空腔5的真空压力。

具体地说，在图1和图6中，控制器7与制动踏板1通过测量部件3连接；测量部件3，用于测量制动踏板1的位移或者制动力；位移或者制动力为设定压力。本领域人员可以根据位移或者制动力的大小，设定多个设定压力，每个设定压力与一个位移值或者制动力值相对应。

在图1中，大气腔4内具有第一压力传感器底座；真空腔5内具有第二压力传感器底座；第一压力传感器底座，用于固定第一压力传感器；第二压力传感器底座，用于固定第二压力传感器；第一压力传感器，与第一压力检测电路9连接；第二压力传感器，与第二压力检测电路10连接。

在图6中，控制器7，与驱动机构8连接；驱动机构8，用于接收控制器7的开度指令，控制大气阀6的开度大小和/或与真空泵工作或者不工作。大气阀6可以选择图3或者图4中所描述的外置式大气腔开度可调机构。

在图6中，控制器7，包括：控制单元73和驱动电路72；驱动电路72，分别与控制单元73和驱动机构8连接；驱动电路72，用于根据控制单元73发出的进气口开度命令和/或者真空泵工作或者不工作的命令，控制驱动机构8执行命令。

在图6中，控制器7，还包括：时间继电器71；控制单元73，分别与时间继电器71和驱动电路72连接；时间继电器71，用于根据制动力的持续时间和设定持续时间比较，控制控制单元73是否发出的进气口开度命令和/或真空泵工作或者不工作的命令。

一种真空助力器，包括：上述一种汽车真空助力器的压力控制装置。

图7是本实用新型图6实施例的一种汽车真空助力器的压力控制装置的控制单元电路框图。如图7所示，控制单元73为运算放大器73-1；运算放大器73-1的第一输入端与第一压力检测电路9连接；运算放大器73-1的第二输入端与所第二压力检测电路10连接；运算放大器73-1的输出端与驱动电路72连接。

图8是本实用新型实施例的第一压力检测电路和第二压力检测电路的电路原理图。如图8所示，第一压力检测电路8和第二压力检测电路9，包括：第一双运算放大器和第二双运算放大器；第一双运算放大器和第二双运算放大器均采用OPA291双运算放大器；第一双运算放大器由第一放大器A4A和第二放大器A4B组成；第二双运算放大器由第三放大器A5A和第四放大器A5B组成；第一放大器A4A的正向输入端接供电电源的基准输出端VREF；第一放大器A4A的正供电电压端接供电及处理模块102的第一供电输出端VCC；第一放大器A4A的负供电电压端接地；第一放大器A4A的反向输入端及输出端均接第十三电阻R13的一端；第十三电阻R13的另一端接第十四电阻R14的一端及第二放大器A4B的正向输入端；第十四电阻R14的另一端接地。第二放大器A4B的输出端接压力传感器107的正电压输入端V+。第二放大器A4B的反向输入端接第十电阻R10、第十五电阻R15及第十六电阻R17的一端；第十电阻R10的另一端接压力传感器的负电压输入端V-；第十五电阻R15的另一端接地；第十六电阻R17的另一端接第三放大器A5A的反向输入端及第十七电阻R18的一端。第十七电阻R18的另一端接第三放大器A5A的输出端；第三放大器A5A的正供电电压端接供电电源的第二供电输出端Vout；第三放大器A5A的负供电电压端接地；第三放大器A5A的正向输入端接第十一电阻R11、第十二电容C12及第十四电容C14的一端；第十一电阻R11的另一端接压力传感器的电压差信号负端S-；第十二电容C12的另一端接地；第十四电容C14的另一端接第十二电阻R12、第十三电容C13及第四放大器A5B的正向输入端；第十三电容C13的另一端接地；第十二电阻R12的另一端接压力传感器的电压差信号正端S+；第三放大器A5A的输出端接第十八电阻R19的一端；第十八电阻R19的另一端接第十九电阻R20的一端及第四放大器A5B的反向输入端；第十九电阻R20的另一端接第四放大器A5B的输出端及第二十电阻R21的一端；第二十电阻R21的另一端接第十五电容C15的一端及控制器7（如：单片机或者运算放大器）的ADC1管脚；第十五电容C15的另一端接地。

也就是说，在图8中，图6和图7中的第一压力检测电路8和第二压力检测电路9，分别与压力传感器和控制器7（如：单片机或者运算放大器）连接，图6和图7中的第一压力检测电路8和第二压力检测电路9将压力传感器的信号放大输入控制器7（如：单片机或者运算放大器）。

在本实用新型中，压力传感器（即，第一压力传感器和第二压力传感器）可以采用南京高华科技股份有限公司生产的BS12系列压力传感器。

以上所述实施例仅为表达本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。