制动踏板模拟器、汽车制动系统和车辆的制作方法

本公开涉及车辆制动系统技术领域，具体地，涉及一种制动踏板模拟器、汽车制动系统和车辆。

背景技术：

现有车辆特别是在电动汽车中，部分制动系统取消了传统制动系统的制动踏板与制动器之间的液压或机械连接,使驾驶员无法直接感知制动时反馈到制动踏板上的制动反力，从而丧失了传统制动系统的制动感觉。其中，制动感觉是指包括踏板制动感觉、驾驶员感受到的车辆制动减速度、听觉上的制动噪音以及视觉上的车辆减速度等诸多因素的综合感觉，其中，踏板制动感觉为最重要的部分。对于上述制动系统中通常通过增设制动踏板模拟器来模拟制动踏板的特性，从而为驾驶员提供良好的踏板制动感觉。制动踏板模拟器的工作原理为踏板力的设计目标是通过机械制动元件和某种控制方法来模拟制动踏板特性，例如，现有中通过机械制动元件和液压控制方法来实现。而采用这种液压控制方法的踏板模拟器不仅结构复杂而且因液压系统的液压冲击可能会导致模拟踏板力波动较大进而存在操作稳定性低下的问题。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种结构简单且操作稳定性良好的制动踏板模拟器、包括该制动踏板模拟器的汽车制动系统和车辆。

为了解决上述目的，根据本公开的一个方面，提供一种制动踏板模拟器，该制动踏板模拟器包括制动踏板、推力结构以及多个弹性件，多个弹性件中的部分弹性件为所述制动踏板提供踏板预置力，所述推力结构铰接于所述制动踏板并与所述部分弹性件配合以用于依次驱动多个所述弹性件中的所述部分弹性件和其余弹性件沿轴向伸缩，所述制动踏板模拟器具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态下，所述部分弹性件被压缩，在所述第二工作状态下，所述部分弹性件和所述其余弹性件同步被压缩。

可选地，所述制动踏板模拟器包括用于驱动所述弹性件进一步伸缩以能够为所述推力结构对于所述弹性件的驱动提供助力的助力装置。

可选地，所述弹性件包括沿轴向布置的第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件为所述制动踏板提供所述踏板预置力，所述助力装置与所述第一弹性件和/或所述第二弹性件配合。

可选地，所述助力装置包括助力电机、与该助力电机以及所述第一弹性件和/或所述第二弹性件配合的传动配合机构，以能够通过该传动配合机构为所述推力结构的驱动提供助力。

可选地，所述传动配合机构包括螺旋机构或齿轮齿条机构，所述助力电机的输出轴通过所述螺旋机构或所述齿轮齿条机构能够与所述第二弹性件配合，以能够为所述推力结构的驱动提供助力，在所述第一工作状态下，通过所述推力机构使得所述第一弹性件被压缩，在所述第二工作状态下，通过所述推力机构和所述助力电机的配合使得所述第一弹性件和所述第二弹性件同步被压缩。

可选地，所述传动配合机构包括所述螺旋机构，该螺旋机构通过所述第一弹性件与所述第二弹性件配合，以通过在所述第一弹性件被压缩的过程中使得所述第二弹性件压缩。

可选地，所述第一弹性件和所述第二弹性件为螺旋弹簧。

可选地，所述制动踏板模拟器包括用于装配到车身上的装配部，所述第一弹性件和所述第二弹性件位于所述装配部的一侧，所述推力结构位于所述装配部的另一侧，所述第一弹性件通过弹簧座与所述推力结构配合。

可选地，所述弹簧座包括第一凸缘，该第一凸缘对应于所述推力结构的一端形成有沿所述轴向突出且沿周向间隔布置的多个连杆，多个所述连杆与所述推力结构配合，所述螺旋机构的一部分位于所述第一凸缘和所述推力结构之间的位置，并且所述螺旋机构通过所述弹簧座能够与所述第二弹性件配合。

可选地，所述弹簧座包括从所述第一凸缘依次沿所述轴向延伸的用于安装所述第一弹性件的延伸杆、用于抵接所述第二弹性件的第二凸缘，所述螺旋机构的助力螺杆连接于所述第一凸缘，所述第一弹性件对应于所述第二弹性件的一端固定于所述制动踏板模拟器的壳体内，另一端抵接于所述第一凸缘，所述第二弹性件的一端抵接于所述壳体内，在所述第一工作状态下所述第二凸缘与所述第二弹性件对应于所述第一弹性件的另一端分离，在所述第二工作状态下所述第二凸缘与所述第二弹性件的所述另一端抵接。

可选地，所述推力结构包括铰接于所述制动踏板的第一推力杆和通过铰接座铰接于该第一推力杆并能够驱动所述弹簧座沿轴向伸缩的第二推力杆，所述铰接座形成为u形座，该铰接座的两侧板上分别形成有铰接孔，所述第二推力杆贯通所述铰接座的底板并通过设置在所述底板上的螺母螺纹连接在该底板上以能够沿轴向调整位置。

可选地，所述第二推力杆形成为球头螺栓，所述推力结构还包括与所述第二推力杆的球头球副连接的对接头，以及与所述连杆连接且与所述对接头配合的推盘，所述螺旋机构布置在所述推盘和所述第一弹性件之间的位置上。

可选地，所述推盘上形成有用于供所述对接头贯穿的通孔，所述对接头上形成有抵接于所述推盘靠近所述对接头的一侧的u形压板。

可选地，所述助力电机的输出轴通过传动机构与所述螺旋机构连接。

可选地，所述传动机构包括与所述助力电机的输出轴连接的减速机构、与该减速机构的输出端连接的传动齿轮，所述螺旋机构包括与所述第二弹性件配合的助力螺杆和安装在该助力螺杆的外周面上并形成有与所述助力螺杆螺纹配合的内螺纹的助力齿轮，所述传动齿轮通过惰轮与所述助力齿轮啮合。

可选地，所述减速机构为行星轮减速机构，该行星轮减速机构中，太阳轮与所述助力电机的输出轴连接，行星架作为所述减速机构的输出端而与所述传动齿轮的轮轴连接，齿圈固定于所述制动踏板模拟器的壳体内。

可选地，所述制动踏板模拟器还包括用于控制所述助力电机的工作状态的控制器以及用于检测所述助力电机的转速的传感器。

可选地，所述制动踏板模拟器包括壳体，该壳体包括用于装配到车身上的装配部、用于容纳所述螺旋机构的第一壳体部、用于容纳所述助力电机的第二壳体部以及用于容纳所述第一弹性件和所述第二弹性件的第三壳体部，所述制动踏板和所述推力结构从所述装配部露出，所述第三壳体部的内周面上形成有用于定位所述第一弹性件对应于所述第二弹性件的一端的台阶。

可选地，所述第一壳体部上设置有用于覆盖所述推力结构的至少一部分的防尘罩。

根据本公开的另一方面，提供一种汽车制动系统，所述汽车制动系统包括如上所述的制动踏板模拟器。

根据本公开的又一方面，提供一种车辆，所述车辆包括如上所述的汽车制动系统。

通过如上所述，即，多个弹性件中的部分弹性件为制动踏板提供基础踏板反力，在踩下制动踏板时，通过依次驱动多个弹性件中的部分弹性件和其余弹性件沿轴向伸缩，从而能够提供可靠的制动踏板的制动感觉，由此能够模拟出准确的制动踏板力，具有操作稳定性良好、制动踏板相应迅速等效果。另外，在多个弹性件中的所述其余弹性件发生故障时可以通过多个弹性件中的所述部分弹性件为推力结构始终提供基础踏板反力而也能够提供制动踏板的制动感觉，从而能够继续实施制动，保证制动系统始终保持正常工作，保持制动功能。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为根据本公开第一实施方式的制动踏板模拟器在第二工作状态下的结构原理示意图一；

图2为根据本公开第一实施方式的制动踏板模拟器的结构原理示意图二，其中省去了制动踏板和第一推力杆；

图3为根据本公开第一实施方式的制动踏板模拟器的第二推力杆的结构图；

图4为根据本公开第一实施方式的制动踏板模拟器的装配图，其中省去了制动踏板和第一推力杆；

图5为根据本公开第一实施方式的制动踏板模拟器中推力结构和壳体的装配图，其中省略了制动踏板和第一推力杆；

图6为根据本公开第二实施方式的制动踏板模拟器在第二工作状态下的结构原理示意图；

图7为根据本公开第二实施方式的制动踏板模拟器的剖视结构图，其中省去了制动踏板、第一推力杆、助力电机、传感器以及控制器；

图8为根据本公开第二实施方式的制动踏板模拟器中齿轮齿条机构、第一弹性件和第二弹性件的配合状态图；

图9为根据本公开第二实施方式的制动踏板模拟器的第二推力杆的结构图；

图10为根据本公开第二实施方式的制动踏板模拟器中推力结构和壳体的装配图，其中省略了制动踏板和第一推力杆；

图11为根据本公开第三实施方式的制动踏板模拟器在第二工作状态下的结构原理示意图一；

图12为根据本公开第三实施方式的制动踏板模拟器在第二工作状态下的结构原理示意图二，其中，为了清楚显示内部结构，对于装配部的与第一弹性件配合的部分进行了局部剖切；

图13为根据本公开第三实施方式的制动踏板模拟器中齿轮齿条机构、减速机构以及第二弹性件的配合状态图；

图14为根据本公开第三实施方式的制动踏板模拟器的第二推力杆的结构图；

图15为根据本公开第三实施方式的制动踏板模拟器中推力结构、第一弹性件和壳体的装配图，其中省略了制动踏板和第一推力杆。

附图标记说明

500、600、700制动踏板；501、601、701助力电机；502、602、702推力结构；503、603、703第一弹性件；504、604、704第二弹性件；505、605、705装配部；606、706齿轮齿条机构；506螺旋机构；507、607行星轮减速机构；707齿轮副减速机构；508、608、708控制器；509、609、709传感器；510、610弹簧座；710第一弹簧座；711第二弹簧座；512连杆；612第一延伸杆；513传动齿轮；613第二延伸杆；514惰轮；；515、611第一凸缘；516、614第二凸缘；520、620、720壳体；5011、6011、7011输出轴；5021、6021、7021第一推力杆；5022、6022、7022第二推力杆；5023、6023、7023球头；5024、6024、7024铰接座；5025、6025、7025铰接孔；5026、6026、7026底板；5027、6027、7027螺母；6028卡止座；5028对接头；6029卡止突起；5029推盘；5051、6051、7051紧固件；7052限位突起；7053抵接凸缘；6061、7061齿轮轴；5061助力螺杆；6062、7062齿条；5062、6063、7063助力齿轮；7064第二端；5071、6071太阳轮；7071第一齿轮；5072、6072行星架；7072第二齿轮；5073、6073齿圈；7073传动轴；5074、6074行星轮；6101卡止凹槽；5201、6201、7201第一壳体部；5202、6202、7202第二壳体部；5203、5203a、6203、7203第三壳体部；5204、7204第四壳体部；5204防尘罩；6204台阶；7205第一卡止台；5205台阶；7206第二卡止台；50281u形压板。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”通常是指相应部件轮廓的内、外。

本公开提供一种制动踏板模拟器、汽车制动系统以及车辆的技术方案。本公开的制动踏板模拟器通过弹性件和制动方法来实现模拟制动踏板特性，在此，制动踏板特性通常是通过踏板力和踏板行程以及制动响应时间之间的对应关系来体现。本公开的制动踏板模拟器采用了多个弹性件和用于驱动多个弹性件沿轴向伸缩的推力结构的配合结构，具体地，根据本公开的第一至第三实施方式，通过如下技术方案来实现：根据本公开的制动踏板模拟器包括制动踏板、多个弹性件以及铰接于所述制动踏板并与多个所述弹性件配合以用于驱动所述弹性件沿轴向伸缩的推力结构，多个所述弹性件中的至少部分弹性件为所述制动踏板提供所述踏板预置力。在此，踏板预置力通常是指在未踩下制动踏板的初始状态下，制动踏板通过经由推力结构受到由弹性件施加的反作用力。其中，所有弹性件或者部分弹性件为制动踏板提供踏板力，保证制动系统始终保持正常工作而能够提供可靠的制动踏板的制动感觉，由此通过如上所述的简单结构就能够模拟出准确的制动踏板力，且具有操作稳定性良好、制动踏板相应迅速等效果。另外，对于制动踏板的踏板行程可以间接地通过控制推力结构的移动行程或者弹性件的压缩行程等的方式来确定，或者也可以通过其他合理地控制方式来控制制动踏板的踏板行程，在此并不特别限定。

另外，本公开中所提及的配合通常可以解释为通过直接或间接连接、固定、抵接或其他配合方式而能够实现动力传递的功能，在此并不特别作限定。

此外，多个弹性件可以根据实际需要即安装空间、操作稳定性等不同需求来合理地设计多个弹性件的布置位置、相互布置关系。可选地，多个所述弹性件中的部分弹性件为所述制动踏板提供所述踏板预置力的情况下，所述推力结构能够按照预定顺序驱动多个所述弹性件中的所述部分弹性件和其余弹性件沿所述轴向伸缩；多个所述弹性件均为所述制动踏板提供所述踏板预置力的情况下，所述推力结构能够驱动所有所述弹性件沿轴向同步伸缩。在此，对于多个弹性件中的部分弹性件为制动踏板提供踏板预置力的情况，可以通过所述多个弹性件中的所述部分弹性件在初始状态下(即未踩下制动踏板的状态)与推力结构配合，且多个弹性件中的其余弹性件在初始状态下不与推力结构和/或所述部分弹性件配合的方式来实现。在踩下制动踏板至预设踏板行程后，通过推力结构直接驱动其余弹性件或者推力结构通过所述部分弹性件来驱动其余弹性件等方式来实现驱动所述其余弹性件沿轴向伸缩的功能。在此，在其余弹性件被伸缩的过程中，所述部分弹性件也可以随所述其余弹性件同步地伸缩，或者所述部分弹性件也可以保持在被压缩的状态，对此可以根据实际需要来具体设计。另外，对于上述提及的按照预定顺序根据多个弹性件的具体布置方式来合理地设计。例如，在多个弹性件中的所述部分弹性件为两个以上且沿轴向依次相连布置，而其余弹性件为两个以上且沿轴向依次相连或间隔布置的情况下，所述按照预定顺序可以为推力结构先驱动所述部分弹性件压缩，在所述部分弹性件压缩至预设位置后，可以通过所述部分弹性件与所述其余弹性件接触的方式或者推力结构与所述其余弹性件配合的方式来使得推力结构依次驱动所述其余弹性件压缩。而对于从压缩状态转变为初始状态的顺序可以与如上所述的顺序相反。此外，再如，当所述部分弹性件为两个以上(在此可以采用相同尺寸的弹性件)且沿周向方向间隔布置(例如，可以在沿轴向间隔布置的两个圆盘等结构的支撑体之间布置沿所述两个支撑体的周向间隔布置的多个弹性件)，而其余弹性件也为两个以上(在此可以采用相同尺寸的弹性件)且沿周向方向间隔布置(例如，可以在沿轴向间隔布置的两个圆盘等结构的支撑体之间布置沿所述两个支撑体的周向间隔布置的多个弹性件)的情况下，所述按照预定顺序可以为推力结构先共同驱动所述部分弹性件沿轴向压缩，在所述部分弹性件共同被压缩到预设位置后，可以通过所述部分弹性件与所述其余所有弹性件接触的方式或者推力结构与所述其余所有弹性件配合的方式来使得推力结构共同驱动所述其余所有弹性件沿轴向压缩。而对于从压缩状态转变为初始状态的顺序可以与如上所述的顺序相反。对于上述举例的对弹性件的具体驱动方式，本公开并不限定于此，只要能够通过推力结构的驱动最终能够实现驱动多个弹性件伸缩的功能，则可以采用其他多种适当的多个弹性件的布置方式，其均落到本公开的保护范围内。

可选地，所述制动踏板模拟器包括用于驱动所述弹性件伸缩以能够为所述推力结构对于所述弹性件的驱动提供助力和/或阻力的驱动装置。在此，所述驱动装置可以采用多种适当的结构，其能够为推力结构对于弹性件的驱动提供助力、阻力或者可以同时满足提供助力和阻力的功能，由此能够通过驱动装置和推力结构的配合而能够更加精确地模拟出所需踏板力。在此，可选地，所述制动踏板模拟器包括用于驱动所述弹性件进一步伸缩以能够为所述推力结构对于所述弹性件的驱动提供助力的助力装置。其中，所述助力装置可以采用多种结构，例如可以为电动缸、气缸、液压缸等驱动缸、千斤顶等简单伸缩机构的单一结构，或者也可以为采用例如齿轮副、齿轮齿条副、涡轮蜗杆副、带传动副、螺旋副等多种机械传动机构相互传动配合的结构总成，无论采用哪种结构，在此并不限于上述提及的结构，只要能够实现为推力结构对于弹性件的驱动提供助力的功能即可。

其中，可选地，所述助力装置包括助力电机、与该助力电机以及所述弹性件中的至少部分弹性件配合的传动配合机构，以能够通过该传动配合机构为所述推力结构的驱动提供助力。在本公开中，虽然提供了以下三种具体实施方式的制动踏板模拟器来模拟制动踏板特性，其中，为了便于且清楚地说明本公开，涉及的制动踏板500、600、700以及助力电机501、601、701均采用了相同的结构，但这并不用于限定本公开的权利范围。另外，对于传动配合机构可以采用多种合理的布置结构，只要能够实现将助力电机的输出转矩传递给弹性件以能够为推力结构提供助力的功能即可。例如，如图6至图15所示地，所述传动配合机构可以包括齿轮齿条机构，助力电机的输出轴可以通过这种齿轮齿条机构与弹性件配合，从而能够为推力结构对于弹性件的驱动提供助力，再如，如图1至图5所示，所述传动配合机构可以包括螺旋机构，助力电机的输出轴可以通过这种螺旋机构与弹性件配合，从而为推力结构对于弹性件的驱动提供助力。但本公开并不限定于上述结构，除上述结构之外，所述传动配合机构还可以为齿轮副传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、带传动机构、链传动机构等多种结构，也可以为上述涉及到的多种结构之间的适当组合的结构。

具体地，在驾驶员踩下制动踏板时，推力结构驱动弹性件沿轴向压缩，推力结构受到弹性件提供的反向作用力，而当这种反向作用力作用于制动踏板的制动踏板力达到预设值时，启动助力电机使得由助力电机输出的转矩通过传动配合机构传递到弹性件，以能够为制动踏板和推力结构提供助力而驱动弹性件进一步被压缩，使得制动踏板和推力结构进一步发生位移变化，并且由于传动配合机构承受由弹性件施加的一部分反向作用力，由此能够降低推力结构受到的反向作用力，使得制动踏板获得合适的制动踏板力，从而能够模拟出制动踏板的踏板力和踏板行程的目标值。在此，当助力电机或传动配合机构发生故障而无法正常工作时，通过弹性件提供基础踏板力而也能够提供制动踏板的制动感觉，从而能够继续实施制动，保持制动功能。

通过如上所述地采用了助力电机和传动配合机构而为制动踏板对于弹性件的驱动提供助力，从而完善了弹性件的线性特性而实现了制动踏板的非线性变化特性。即，弹性件提供基础踏板反力，保证制动系统始终保持工作以在助力电机或传动配合机构等部件失效时也能够提供制动踏板的制动感觉，通过助力电机对于弹性件的驱动力来综合模拟踏板力，即通过助力电机和弹性件的配合而提供目标踏板力，以补偿基础踏板力和目标踏板力之间的剩余部分。由此，通过如上所述的制动控制方法来实现模拟制动踏板特性，并且通过助力电机和传动配合机构来替换如现有的液压制动部件而不仅结构简单且不会受到液压等因素的影响，从而具有操作稳定性良好、制动踏板响应迅速等效果。

其中，所述弹性件可以包括沿所述轴向布置的第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件和/或所述第二弹性件共同配合而为所述制动踏板提供踏板预置力，所述传动配合机构与所述第一弹性件和/或所述第二弹性件配合。在此，对于弹性件的数量并不限定于两个弹性件，也可以根据实际情况来合理地选择。在此，采用了两个弹性件的形式，对于两个弹性件的布置方式可以采用串联方式也可以采用如图1至图15所示的下述第一至第三实施方式中公开的并联方式。在此，需要说明的是，串联方式是指两个弹性件沿轴向布置，且在通过推力结构和/或驱动电机的驱动下两个弹性件始终同步地沿轴向伸缩，即，初始被驱动时两个弹性件同时被伸缩。具体地，在制动踏板和/或助力电机的驱动下，可以使得两个弹性件同步地进行压缩，并且在串联方式中制动踏板的踏板预置力可以由第一弹性件和第二弹性件的共同配合来提供；而并联方式是指两个弹性件沿轴向布置，且在推力了结构和/或助力电机的驱动下两个弹性件件依次沿轴向伸缩，即初始被驱动时两个弹性件中的一者先实现沿轴向的伸缩，之后另一者再进行沿轴向的伸缩。具体地，在制动踏板和/或助力电机的驱动下，可以使得在某一个弹性件在压缩的过程中与另一个弹性件相互接触而同时进一步压缩的布置方式，并且在并联方式中制动踏板的踏板预置力可以由第一弹性件或第二弹性件来提供，其中为制动踏板提供踏板预置力的弹性件最先被压缩。另外，对于两个弹性件的布置方式可以采用多种合理的结构，例如，两个弹性件采用串联布置结构的情况下，可以将两个弹性件沿轴向相邻布置，或者也可以采用至少部分重叠的布置方式。再如，两个弹性件采用并联布置结构的情况，可以将两个弹性件沿轴向间隔布置，或者也可以将两个弹性件沿轴向部分重叠的布置方式，对此本公开并不特别限定，可以根据实际需要例如空间布置需求等来具体设计弹性件的布置结构。上述说明中，为了更清楚地说明弹性件的布置方式，针对两个弹性件的布置结构进行了描述，但对于一个或两个以上的弹性件也均可以适用上述并联方式或串联方式。例如所述弹性件包括由多个第一弹性件沿周向间隔布置而并排的第一弹性单元和由多个第二弹性件沿周向间隔布置而并排的第二弹性单元。对于这种结构的弹性件也可以适用上述并联或串联方式。

另外，可选地，所述传动配合机构包括螺旋机构或齿轮齿条机构，所述助力电机的输出轴通过所述螺旋机构或所述齿轮齿条机构与所述第一弹性件和所述第二弹性件配合，以能够驱动所述第一弹性件和所述第二弹性件同步地伸缩，或者所述助力电机的输出轴通过所述螺旋机构与所述第一弹性件或所述第二弹性件配合，以能够按照预定顺序驱动所述第一弹性件和所述第二弹性件沿所述轴向伸缩。即，如上所述地，在两个弹性件采用串联布置方式的情况下，助力电机的输出轴可以通过螺旋机构或齿轮齿条机构与第一弹性件和第二弹性件配合，通过助力电机输出的驱动力为推力结构提供助力，由此在通过推力结构驱动第一弹性件和第二弹性件被压缩的状态下，通过助力电机能够进一步驱动第一弹性件和第二弹性件同步被伸缩。在两个弹性件采用并联布置方式的情况下，助力电机的输出轴通过螺旋机构或齿轮齿条机构与第一弹性件或第二弹性件配合，从而通过助力电机输出的驱动力为推力结构提供助力，由此在通过推力结构驱动第一弹性件或第二弹性件被压缩的状态下，通过助力电机而能够进一步按照预定顺序驱动第一弹性件和/或第二弹性件沿轴向伸缩。在此，对于并联布置方式，当助力电机的输出轴通过螺旋机构或齿轮齿条机构与第一弹性件配合时，通过助力电机和传动配合机构先驱动第一弹性件伸缩后，通过第一弹性件与第二弹性件配合的方式或者传动配合机构后续与第二弹性件配合的方式来进一步驱动第二弹性件沿轴向伸缩；当助力电机的输出轴通过螺旋机构或齿轮齿条机构与第二弹性件配合时，通过助力电机和传动配合机构可以先驱动第二弹性件沿轴向伸缩后，再通过第二弹性件与第一弹性件配合的方式或者通过传动配合结构与第一弹性件直接配合的方式来进一步驱动第一弹性件沿轴向伸缩。针对上述助力电机和传动配合机构对于第一弹性件和第二弹性件的具体驱动顺序，本公开并不需要限定，其可以根据实际布置结构来合理地设计。

此外，如上所述的制动踏板模拟器还可以包括用于装配到车身上的装配部，所述第一弹性件和所述第二弹性件布置在所述装配部的一侧或两侧。其中，当所述第一弹性件和第二弹性件布置在装配部的一侧的情况下，待制动踏板模拟器通过装配部装配到车辆时，位于装配部一侧的两个弹性件均位于发动机舱内。另外，在第一弹性件和第二弹性件布置在装配部的两侧的情况下，待制动踏板模拟器通过装配部装配到车辆时，位于所述装配部两侧的第一弹性件和第二弹性件中的一者可以位于发动机舱内，而另一者可以露出于驾驶室，由此能够降低制动踏板模拟器在发动机舱内的占用空间。但本公开并不限定于此，对于弹性件的具体布置位置可以根据实际情况来合理地布置。

在本公开中主要根据第一至第三实施方式说明第一弹性件和第二弹性件并联的方式的方案。

首先，根据第一实施方式至第三实施方式，公开了一种如下的制动踏板模拟器。所述制动踏板模拟器包括制动踏板、推力结构以及多个弹性件，多个弹性件中的部分弹性件为所述制动踏板提供踏板预置力，所述推力结构铰接于所述制动踏板并与所述部分弹性件配合以用于依次驱动多个所述弹性件中的所述部分弹性件和其余弹性件沿轴向伸缩，所述制动踏板模拟器具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态下，所述部分弹性件被压缩，在所述第二工作状态下，所述部分弹性件和所述其余弹性件同步被压缩。

在此，对于多个弹性件中的部分弹性件为制动踏板提供踏板预置力，可以通过所述多个弹性件中的所述部分弹性件在初始状态下(即未踩下制动踏板的状态)与推力结构配合，且多个弹性件中的其余弹性件在初始状态下先不与推力结构和/或所述部分弹性件配合的方式来实现。在踩下制动踏板后，通过推力结构先驱动所述部分弹性件沿轴向伸缩，在制动踏板移动至预设踏板行程后，所述推力结构通过直接与其余弹性件依次配合(例如接触等配合方式)的方式、或者推力结构通过所述部分弹性件与其余弹性件配合的方式来实现驱动所述其余弹性件沿轴向伸缩的功能。另外，上述提及的依次驱动是指先驱动部分弹性件沿轴向伸缩，之后再驱动其余弹性件沿轴向伸缩的驱动方式，其中对于驱动其余弹性件沿轴向伸缩的过程中，所述部分弹性件可以随所述其余弹性件一同沿轴向伸缩。更具体地，当多个弹性件中的所述部分弹性件为多个、且所述多个弹性件中的所述其余弹性件为也为多个的情况下，以所述部分弹性件作为第一弹性模块组，以所述其余弹性件作为第二弹性模块组，在此情况下，依次驱动是以第一弹性模块组和第二弹性模块组为基准点，即先驱动第一弹性模块组沿轴向伸缩，之后再驱动第二弹性模块组沿轴向伸缩，至于第一弹性模块组内的各个弹性件之间、第二弹性模块组内的各个弹性件之间的具体驱动方式本公开并不限定。例如，第一弹性模块组内的各个弹性件可以同时沿轴向被伸缩，第二弹性模块组内的各个弹性件也可以同时沿轴向被伸缩，或者所述第二弹性件模块组内的各个弹性件也可以依次沿轴向被伸缩。

通过如上所述，多个弹性件中的部分弹性件为制动踏板提供基础踏板反力，在踩下制动踏板时，通过依次驱动多个弹性件中的部分弹性件和其余弹性件沿轴向伸缩，从而能够提供可靠的制动踏板的制动感觉，由此能够模拟出准确的制动踏板力。另外，在多个弹性件中的所述其余弹性件发生故障时可以通过多个弹性件中的所述部分弹性件为推力结构始终提供基础踏板反力而也能够提供制动踏板的制动感觉，从而能够继续实施制动，保证制动系统始终保持正常工作，保持制动功能。如上所述的制动踏板模拟器具有操作稳定性良好、制动踏板相应迅速等效果。

可选地，所述制动踏板模拟器包括用于驱动所述弹性件进一步伸缩以能够为所述推力结构对于所述弹性件的驱动提供助力的助力装置。其中，所述助力装置可以采用多种结构，例如可以为电动缸、气缸、液压缸等驱动缸、千斤顶等简单伸缩机构的单一结构，或者也可以为采用例如齿轮副、齿轮齿条副、涡轮蜗杆副、带传动副、螺旋副等多种机械传动机构相互传动配合的结构总成，无论采用哪种结构，在此并不限于上述提及的结构，只要能够实现为推力结构对于弹性件的驱动提供助力的功能即可。

可选地，所述弹性件包括沿轴向布置的第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件为所述制动踏板提供所述踏板预置力，所述助力装置与所述第一弹性件和/或所述第二弹性件配合。其中，对于弹性件的数量并不限定于两个弹性件，也可以根据实际情况来合理地选择。在此，采用了两个弹性件的并联形式，且在推力结构和/或助力装置的驱动下两个弹性件能够依次沿轴向压缩，即初始被驱动时第一弹性件先实现沿轴向的压缩，之后第二弹性件再被驱动而沿轴向压缩，在第二弹性件被压缩的过程，第一弹性件也随第二弹性件一同进行压缩。具体地，在推力结构和/或助力装置的驱动下，可以使得在第一弹性件在压缩的过程中与第二弹性件相互接触而同时进一步压缩的布置方式。在上述描述中虽然只针对第一弹性件和第二弹性件压缩的过程进行了具体说明，但对于第一弹性件和第二弹性件被压缩的过程中受到与目前提供的驱动力相反的反向驱动力(即为推力结构对于弹性件的驱动提供的阻力)而从当前压缩位置朝向弹性件伸展的方向移动的工作过程也会存在其中，对于两个弹性件的布置方式可以采用多种合理的结构，可以将两个弹性件沿轴向间隔布置，或者也可以将两个弹性件沿轴向部分重叠的布置方式，对此本公开并不特别限定，可以根据实际需要例如空间布置需求等来具体设计弹性件的布置结构。上述说明中，虽然针对两个弹性件的布置结构进行了描述，但对于一个或两个以上的弹性件也均可以适用上述并联方式。例如所述弹性件包括由多个第一弹性件沿周向间隔布置而并排的第一弹性单元和由多个第二弹性件沿周向间隔布置而并排的第二弹性单元。对于这种结构的弹性件也可以适用上述并联方式。

可选地，所述助力装置包括助力电机、与该助力电机以及所述第一弹性件和/或所述第二弹性件配合的传动配合机构，以能够通过该传动配合机构为所述推力结构的驱动提供助力。在此，对于传动配合机构可以采用多种合理的布置结构，只要能够实现将助力电机的输出转矩传递给第一弹性件和/或第二弹性件以能够为推力结构提供助力的功能即可。例如，可选地，所述传动配合机构包括螺旋机构或齿轮齿条机构，所述助力电机的输出轴通过所述螺旋机构或所述齿轮齿条机构能够与所述第二弹性件配合，以能够为所述推力结构的驱动提供助力，在所述第一工作状态下，通过所述推力机构使得所述第一弹性件被压缩，在所述第二工作状态下，通过所述推力机构和所述助力电机的配合使得所述第一弹性件和所述第二弹性件同步被压缩。但本公开并不限定于上述结构，除上述结构之外，所述传动配合机构还可以为齿轮副传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、带传动机构、链传动机构等多种结构，也可以为上述涉及到的多种结构之间的适当组合的结构。

以下参照图1至图5对于本公开的第一实施方式的制动踏板模拟器进行详细说明。

如图1和图2所示，根据本公开第一实施方式的制动踏板模拟器包括制动踏板500、助力电机501、沿轴向间隔布置的第一弹性件503和第二弹性件504、铰接于所述制动踏板500并与所述第一弹性件503配合以能够依次驱动所述第一弹性件503和所述第二弹性件504沿所述轴向伸缩的推力结构502，所述第一弹性件503为所述制动踏板500提供踏板预置力，所述助力电机501的输出轴5011通过螺旋机构506能够与所述第二弹性件504配合，以能够为所述推力结构502的驱动提供助力，其中，所述制动踏板模拟器具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态下，通过所述推力机构502使得所述第一弹性件503被压缩，在所述第二工作状态下，通过所述推力机构502和所述助力电机501的配合使得所述第一弹性件503和所述第二弹性件504同步被压缩。在此，第一弹性件503和第二弹性件504作为制动踏板500的踏板力和踏板行程的模拟元件，在初始状态下(即未踩下制动踏板500的情况下)，第一弹性件503处于压缩状态以为制动踏板500提供踏板预置力，而第二弹性件504处于与第一弹性件503分离状态而与第一弹性件503以及推力结构502之间均不发生动力传递。另外，在第一工作状态下，第一弹性件503通过推力机构502被压缩，而第二弹性件504还是与第一初始状态相同地处于与第一弹性件503分离状态而与第一弹性件503以及推力结构502之间均不发生动力传递。而在第二工作状态下，所述第一弹性件503和第二弹性件504配合且均处于压缩的状态。

其中需要说明的是，根据第一弹性件503和第二弹性件504的刚度而在第一工作状态和第二工作状态之间可能还存在过渡状态。例如，在第一弹性件503刚度较小的情况下第一工作状态和第二工作状态之间存在第一过渡状态，即，只通过推力结构502压缩第一弹性件503的过程中因第一弹性件503与第二弹性件504发生配合而能够同时压缩第二弹性件504，即推力结构502共同压缩第一弹性件503和第二弹性件504的情况发生，而此时，助力电机501还未启动。而当第一弹性件503的刚度较大的情况下第一工作状态和第二工作状态之间存在第二过渡状态，即，在第一工作状态，通过推力结构502压缩第一弹性件503。在进一步压缩第一弹性件503的过程中助力电机501启动，使得推力结构502和助力电机501的共同配合而进一步压缩第一弹性件503，而在该第二过渡状态下，第一弹性件503还未与第二弹性件504配合。

在此，对制动踏板模拟器从第一工作状态经由第一过渡状态转变到第二工作状态的工作过程进行说明。具体地，如上所述，在驾驶员踩下制动踏板500时，推力结构502驱动第一弹性件503沿轴向压缩，在该第一工作状态下，推力结构502受到第一弹性件503提供的反向作用力，此工作过程处于第一工作状态。而当第一弹性件503在压缩的过程中与第二弹性件504配合，而使得推力结构502共同驱动第一弹性件503和第二弹性件504压缩，此时，推力结构502受到第一弹性件503和第二弹性件504共同配合而提供的反向作用力，此过程处于第一过渡状态。而当这种反向作用力作用于制动踏板500的制动踏板力达到预设值时，启动助力电机501使得其输出转矩通过螺旋机构506传递到第二弹性件504和第一弹性件503而为制动踏板500和推力结构502提供助力，而螺旋机构506在进一步压缩第二弹性件504的过程中能够同时压缩第一弹性件503，使得制动踏板500和推力结构502进一步发生位移变化，并且此时由于螺旋机构506承受由第一弹性件503和第二弹性件504提供的一部分反向作用力，由此能够降低推力结构502受到的反向作用力，使得制动踏板500获得合适的制动踏板力，从而能够模拟出制动踏板500的踏板力和踏板行程的目标值。

在此，对于制动踏板模拟器从第一工作状态经由第二过渡状态转变到第二状态的工作过程进行说明如下。在驾驶员踩下制动踏板500时，推力结构502驱动第一弹性件503沿轴向压缩，推力结构502受到第一弹性件503提供的反向作用力，此工作过程处于第一工作状态。而当进一步压缩第一弹性件503的过程中当这种反向作用力作用于制动踏板500的制动踏板力达到预设值时，启动助力电机501使得其输出转矩能够通过螺旋机构506传递给第一弹性件503而为推力结构502提供助力从而进一步压缩第一弹性件503，而此时第一弹性件503还未与第二弹性件504配合，并且推力结构502还是受到第一弹性件503提供的反向作用力，此工作过程处于第二过渡状态。在螺旋机构506进一步压缩第一弹性件503使得第一弹性件503与第二弹性件504配合后能够同时压缩第二弹性件504，使得制动踏板500和推力结构502进一步发生位移变化，并且此时由于螺旋机构506承受由第一弹性件503和第二弹性件504提供的一部分反向作用力，能够降低推力结构502受到的反向作用力，使得制动踏板500获得合适的制动踏板力，从而能够模拟出制动踏板500的踏板力和踏板行程的目标值。

在上述两种情况下，当助力电机501、螺旋机构506或第二弹性件504等部件发生故障而无法正常工作时，通过第一弹性件503为制动踏板500提供基础踏板力而也能够实现制动踏板500的制动感觉，从而能够继续实施制动，保持制动功能。另外，当驾驶员释放制动踏板500时，助力电机501失电而使得第一弹性件503和第二弹性件504由自身的弹性回复力而实现自动回位。

通过如上所述的制动控制方法来实现模拟制动踏板500的特性，并且通过助力电机501和螺旋机构506的配合来替换现有的液压制动部件而使得制动踏板模拟器不仅结构简单且不会受到如现有中液压等多种因素的影响，从而具有操作稳定性良好、制动踏板响应迅速等效果。另外，虽然在本实施方式中传动配合机构采用了螺旋机构506，但本公开并不限定于此，所述传动配合机构可以采用其他合理的布置结构。

在此需要说明的是，第一实施方式至下述第三实施方式中第一弹性件和第二弹性件采用了并联方式而制动踏板模拟器在相应工作状态下制动踏板的刚度可发生改变。即，在例如第一工作状态下，制动踏板的刚度由第一弹性件的刚度所决定，而在第二工作状态下，制动踏板的刚度由第一弹性件和第二弹性件的刚度所决定，由此，在第一工作状态的制动踏板的刚度与第二工作状态的制动踏板的刚度不同，在此可以理解为，第一工作状态的制动踏板刚度为第一弹性件的刚度，而第二工作状态的制动踏板刚度为第一弹性件和第二弹性件的刚度之和。此外，对于上述第一过渡状态和第二过渡状态的具体技术特征内容均适用于下述二和第三实施方式中。

可选地，所述螺旋机构506通过所述第一弹性件503与所述第二弹性件504配合，以通过在所述第一弹性件503被压缩的过程中使得所述第二弹性件504压缩。在此，螺旋机构506可以布置为通过与第一弹性件503连接的方式与第二弹性件504配合，从而在助力电机501启动时，将输出转矩传递至螺旋机构506，而螺旋机构506和推力结构502共同驱动第一弹性件503压缩，在第一弹性件503被压缩的过程中通过第一弹性件503与第二弹性件504的配合而使得第二弹性件504随第一弹性件503一同被压缩。但本公开并不限定于此，螺旋机构506还可以布置为直接驱动第二弹性件504压缩，而第二弹性件504可以通过与第一弹性件503配合的方式而进一步带动第一弹性件503压缩。

可选地，所述第一弹性件503和所述第二弹性件504为螺旋弹簧。由此能够对由推力结构502和/或助力电机501作用的驱动力作出快速且灵敏的反应而伸缩。但这并不限定本公开的范围，在能够保证制动踏板500、推力结构502、助力电机501以及螺旋机构506的配合来驱动第一弹性件503和/或第二弹性件504伸缩的情况下，所述第一弹性件503和第二弹性件504可以采用多种合理的结构。

可选地，如图1和图2所示，所述制动踏板模拟器包括用于装配到车身上的装配部505，所述第一弹性件503和所述第二弹性件504位于所述装配部505的一侧，所述推力结构502位于所述装配部505的另一侧，所述第一弹性件503通过弹簧座510与所述推力结构502配合。由此，通过如上所述合理的布置结构使得推力结构502和助力电机501对第一弹性件503和第二弹性件504的动力传递更加迅速，且便于第一弹性件503和第二弹性件504实现快速配合。但本公开并不限定于此，第一弹性件503和第二弹性件504可以位于装配部505的两侧，其中，装配部505可以装配在车辆发动机舱和驾驶室之间的分界处，以在制动踏板模拟器通过装配部505装配到车身时，位于所述装配部505一侧的第一弹性件503可以露出于驾驶室，而位于装配部505另一侧的第二弹性件504可以位于发动机舱内，由此能够降低制动踏板模拟器在发动机舱内的占用安装空间。但本公开并不限定于此，所述装配部505在车身上的安装位置可以根据实际情况来具体布置，从而能够适用于多种不同结构的车辆中。

可选地，所述弹簧座510包括第一凸缘515，该第一凸缘515对应于所述推力结构502的一端形成有沿所述轴向突出且沿周向间隔布置的多个连杆512，多个所述连杆512与所述推力结构502配合，所述螺旋机构506的一部分位于所述第一凸缘515和所述推力结构502之间的位置，并且所述螺旋机构506通过弹簧座510能够与所述第二弹性件504配合。由此，使得助力电机501、螺旋机构506以及第一弹性件503和第二弹性件504之间的布置结构紧凑且便于实现模块化设计。另外，对于螺旋机构506通过弹簧座510能够与第二弹性件504配合的方式可以采用多种结构来实现。例如，弹簧座510上安装有第一弹性件503，且该弹簧座510与第二弹性件504沿轴向间隔布置，由此在螺旋机构506通过弹簧座510压缩第一弹性件503的过程中，弹簧座510沿轴向靠近第二弹性件504的方向移动而与第二弹性件504配合，从而在此配合状态下能够驱动第二弹性件504沿轴向压缩。但本公开并不限定于此，只要能够通过螺旋机构最终实现驱动第二弹性件504沿轴向压缩的功能，则弹簧座510可以采用多种适当的结构。另外，对于弹簧座510的连杆512和推力结构502的配合形式可以采用多种结构，例如可以通过螺纹连接方式来实现。而在采用螺纹连接的方式的情况下，可以通过调整连杆512的螺纹连接部分的位置来调节制动踏板500的踏板预置力以及踏板空行程。除此之外，弹簧座510的连杆512和推力结构502的螺纹配合形式还能够调整制动踏板500运动至使得第一弹性件503和第二弹性件504配合以同步实现压缩时刻的踏板行程，以下对该踏板行程定义为踏板初始行程。但本公开并不限定于此，也可以通过采用其他方式连接弹簧座510和推力结构502。

可选地，如图1至图4所示，所述弹簧座510包括从所述第一凸缘515依次沿所述轴向延伸的用于安装所述第一弹性件503的延伸杆、用于抵接所述第二弹性件504的第二凸缘516，所述螺旋机构的助力螺杆5061连接于所述第一凸缘，所述第一弹性件503对应于所述第二弹性件504的一端固定于所述制动踏板模拟器的壳体520内，在所述第一工作状态下所述第二凸缘516与所述第二弹性件504对应于所述第一弹性件503的另一端分离，在所述第二工作状态下所述第二凸缘516与所述第二弹性件504的所述另一端抵接。由此，在推力结构502和/或螺旋机构506通过第一凸缘515驱动如上所述的弹簧座510沿轴向压缩第一弹性件503的过程中，弹簧座510的第二凸缘516会抵接于第二弹性件504的所述另一端，从而能够实现驱动第二弹性件504沿轴向压缩，在此过程中，第一弹性件503与第二弹性件504同步地运动。但本公开并不限定于此，可以对本公开的弹簧座510的结构进行适当地变更，例如，第二凸缘是形成在用于安装第二弹性件504的弹簧座上，而在这种情况下，只需要通过弹簧座510的延伸杆与该第二凸缘的配合而实现驱动第二弹性件504压缩，而这种变更均属于本公开的权利范围。可选地，所述推力结构502包括铰接于所述制动踏板500的第一推力杆5021和通过铰接座5024铰接于该第一推力杆5021并能够驱动所述弹簧座510沿轴向伸缩的第二推力杆5022，所述铰接座5024形成为u形座，该铰接座5024的两侧板上分别形成有铰接孔5025，所述第二推力杆5022贯通所述铰接座5024的底板5026并通过设置在所述底板5026上的螺母5027螺纹连接在该底板5026上以能够沿轴向调整位置。其中，第二推力杆5022通过铰接座5024上的铰接孔5025与第一推力杆5021铰接，另外，通过底板5026上的螺母5027与第二推力杆5022螺纹配合而能够调整制动踏板500的踏板预置力、踏板空行程以及踏板初始行程。但本公开并不限定于此，在此也可以通过其他形式来调整制动踏板500的踏板预置力、踏板空行程以及踏板初始行程。例如，可以将第一推力杆5021或第二推力杆5022布置成能够沿轴向伸缩并定位的伸缩结构(例如可以为相互螺纹配合的套杆和套设在套杆外周面上的套管的结构)以通过伸缩的方式来调整踏板预置力和踏板空行程。再如，如上所述提及地，通过推力结构502和弹簧座510的连杆采用螺纹配合形式来实现调整踏板预置力、踏板空行程以及踏板初始行程。

可选地，所述第二推力杆5022形成为球头螺栓，所述推力结构502还包括与所述第二推力杆5022的球头5023球副连接的对接头5028，以及与所述连杆512连接且与所述对接头5028配合的推盘5029，所述螺旋机构506布置在所述推盘5029和所述第一弹性件503之间的位置上。其中，推盘5029可以位于装配部505的通孔内周面上，对接头5028可以贯穿推盘5029并通过螺母等紧固件定位，在此，可选地，所述推盘5029上形成有用于供所述对接头5028贯穿的通孔，所述对接头5028上形成有抵接于所述推盘5029靠近所述对接头5028的一侧的u形压板50281。由此，当对接头5028与推盘5029装配并定位后，u形压板50281抵接推盘5029对应于第二推力杆5022的一侧，从而能够通过u形压板50281稳定地推动推盘5029使得与该推盘5029连接的第一弹性件503以及能够与该第一弹性件503配合的第二弹性件504沿轴向压缩。在驾驶员踩下制动踏板500使其发生位移变化时，第一推力杆5021、第二推力杆5022、对接头5028、推盘5029也随之发生位移变化，而通过第二推力杆5022的球头5023与对接头的球副配合，能够使得第二推力杆5022适应角度变化，防止与对接头5028发生运动干涉现象。但本公开并不限定于此，在此还可选地，所述球头5023与对接头5028可以为弧面配合，且球头5023的曲率半径小于对接头5028对应于所述球头5023的弧形配合面的曲率半径。由此，在适当范围内允许第二推力杆5022的球头5023与对接头5028的弧形配合面发生相对运动而使得制动踏板500、推力结构502、第一弹性件503以及第二弹性件504之间的传动过程更为平滑。再如，第二推力杆5022与对接头5028可以采用万向节连接形式或者采用第二推力杆5022直接抵接于对接头5028的端面的形式。在此需要说明的是，对接头5028以及推盘5029的配合结构是为了能够更可靠地驱动第一弹性件503和第二弹性件504，而在能够实现上述目的的情况和不发生矛盾的情况下，可以对推力结构502的布置结构适当地进行变更，而这种变更均属于本公开的权利范围内。

可选地，所述助力电机501的输出轴5011通过传动机构与所述螺旋机构506连接。在此，传动机构可以采用多种合理的结构，以能够将助力电机501的输出转矩以适当的传动比传递给螺旋机构506，从而能够使得螺旋机构506可靠地驱动第一弹性件503和第二弹性件504压缩，进而快速且精确地模拟制动踏板500的踏板力和踏板行程。

可选地，所述传动机构包括与所述助力电机501的输出轴5011连接的减速机构、与该减速机构的输出端连接的传动齿轮513，所述螺旋机构506包括与所述第二弹性件504配合的助力螺杆5061和安装在该助力螺杆5061的外周面上并形成有与所述助力螺杆5061螺纹配合的内螺纹的助力齿轮5062，所述传动齿轮513通过惰轮514与所述助力齿轮5062啮合。当采用如上所述的弹簧座510的情况下，所述助力螺杆5061连接于弹簧座510的第一凸缘515以通过驱动弹簧座510沿轴向移动的方式实现与第二弹性件504的配合。即，助力电机501的输出转矩依次通过减速机构、传动齿轮513、惰轮514、助力齿轮5062而传递给助力螺杆5061，而助力螺杆5061的驱动力通过弹簧座510传递给第一弹性件503和/或第二弹性件504，使得在第一弹性件503沿轴向移动的过程中，弹簧座510的(第二凸缘516)与第二弹性件504发生接触而同步地驱动第二弹性件504沿轴向压缩。在此，减速机构可以采用多种结构，例如可以采用涡轮蜗杆减速机构、齿轮副减速机构或与第一实施方式相同的行星轮减速机构，从而能够提高传动效率。

其中，所述减速机构可以采用多种适当的结构，例如可以采用齿轮副减速机构、蜗轮蜗杆减速机构、行星轮减速机构等。在此，可选地，如图1所示，所述减速机构为行星轮减速机构507，该行星轮减速机构507中，太阳轮5071与所述助力电机501的输出轴5011连接，行星架5072作为所述减速机构的输出端而与所述传动齿轮513的轮轴连接，齿圈5073固定于所述制动踏板模拟器的壳体520内。另外，行星轮减速机构507中还设置有与太阳轮5071和齿圈5073啮合的行星轮5074，行星轮5074的中心设置有行星架5072。由此，助力电机501的输出转矩经过该行星轮减速机构507减速增距后经由传动齿轮513、惰轮514和助力齿轮5062而传递给助力螺杆5061，即，助力电机501的输出转矩经太阳轮5071、行星轮5074和行星架5072后，经由位于通过键、花键连接等形式与行星架5072连接的传动齿轮513、以及惰轮514和助力齿轮5062传递给助力螺杆5061，使得助力螺杆5061沿轴向移动过程中依次驱动第一弹性件503和第二弹性件504沿轴向伸缩。通过采用行星轮减速机构507，由于行星轮减速机构507本身具有重量轻且体积小的特点，从而使得制动踏板模拟器具有整体质量轻且布置紧凑。另外，通过设置行星轮减速机构507能够有效提高助力电机501的传动效率。

可选地，所述制动踏板模拟器还包括用于控制所述助力电机501的工作状态的控制器508以及用于检测所述助力电机501的转速的传感器509。在此，具体地，在驾驶员踩下制动踏板500时，推力结构502驱动第一弹性件503沿轴向压缩，而在此过程中推力结构502还可以通过第一弹性件503和第二弹性件504的配合而依次驱动第二弹性件504沿轴向压缩，在此过程中推力结构502依次受到第一弹性件503提供的反向作用力和第一弹性件503和第二弹性件504提供的反向作用力，而在此工作过程中控制器508可以根据这种反向作用力作用于制动踏板500的制动踏板力达到预设值来控制启动助力电机501，当控制器508启动助力电机501使得其输出转矩依次通过行星轮减速机构507、螺旋机构506传递到第一弹性件503、或者传递到第一弹性件503和第二弹性件504上，从而为制动踏板500和推力结构502提供助力，在第一弹性件503和第二弹性件504配合的状态下，螺旋机构506在进一步压缩第二弹性件504的过程中能够同时压缩第一弹性件503，使得制动踏板500和推力结构502进一步发生位移变化，并且此时由于螺旋机构506承受由第一弹性件503和第二弹性件504提供的一部分反向作用力，由此能够降低推力结构502受到的反向作用力，使得制动踏板500获得合适的制动踏板力，从而能够模拟出制动踏板500的踏板力和踏板行程的目标值。其中，传感器509用于实时检测助力电机501的转速并能够实时地反馈到控制器508以能够实时地监测到制动踏板500的踏板行程，由此能够提高制动踏板模拟器的工作可靠性。另外，对于助力电机501的启动时机是受到制动踏板500的制动踏板力、第一弹性件503以及第二弹性件504的影响，例如，第一弹性件503的刚度较小时，可能在第一弹性件503和第二弹性件504配合而被压缩的状态(即第一过渡状态)下，助力电机501会被启动；或者第一弹性件503的刚度较大时，可能在第一弹性件503未与第二弹性件504配合的状态(即第二过渡状态)下，助力电机501会被启动。但本公开并不特别限定于此，可以根据实际情况来具体设计控制器508控制助力电机501的方式。

可选地，如图5所示，所述制动踏板模拟器包括壳体520，该壳体520包括用于装配到车身上的装配部505、用于容纳所述螺旋机构506以及部分传动机构(传动齿轮513和惰轮514)的第一壳体部5201、用于容纳所述助力电机501的第二壳体部5202以及用于容纳所述第一弹性件503和所述第二弹性件504的第三壳体部5203，第二弹性件504的端部抵接于第三壳体部5203的内端壁，所述制动踏板500和所述推力结构502从所述装配部505露出，所述第三壳体部5203的内周面上形成有用于定位所述第一弹性件503对应于所述第二弹性件504的一端的台阶5205。通过该台阶5205能够定位第一弹性件503的所述一端而使得螺旋机构506能够可靠且有效地同步驱动第一弹性件503和第二弹性件504压缩，提高了作业可靠性。其中，所述装配部505、第一壳体部5201、第二壳体部5202以及第三壳体部5203相互连通。第一壳体部5201、第二壳体部5202和第三壳体部5203可以通过螺栓等紧固件装配成一体。另外，所述第一壳体部5201上可以形成有用于向螺旋机构506以及传动机构提供润滑油的注油孔。此外，所述装配部505可以通过螺栓等紧固件5051装配到车身上，此时制动踏板500露出于驾驶室内，而推力结构502可以根据实际情况选择性地部分露出于驾驶室，以便于操作且使得制动踏板模拟器在在发动机舱内的所占安装空间较小。另外，在装配部505上可以设置有用于覆盖第二推力杆5022的部分外周面的防尘罩5204以起到密封和防尘的作用。通过如上所述的结构使得制动踏板模拟器具有布置紧凑且实现模块化设计的效果。但本公开并不限定于此，可以根据制动踏板模拟器的布置结构来合理地壳体520的结构。

上述内容结合图1至图5介绍了本公开第一实施方式提供的制动踏板模拟器，在不矛盾的情况下上述第一实施方式的特征可以应用到下述第二和第三实施方式中。

以下参照图6至图10对于本公开的第二实施方式的制动踏板模拟器进行详细说明。

如图6和图7所示，根据本公开第二实施方式的制动踏板模拟器包括制动踏板600、助力电机601、用于装配到车身上的装配部605、沿轴向间隔布置在所述装配部605的一侧的第一弹性件603和第二弹性件604、位于所述第一弹性件603和所述第二弹性件604之间的齿轮齿条机构606、铰接于所述制动踏板600并能够依次驱动所述第一弹性件603和所述第二弹性件604沿所述轴向伸缩的推力结构602，所述第一弹性件603为所述制动踏板600提供踏板预置力，所述助力电机601的输出轴6011通过所述齿轮齿条机构606能够与所述第二弹性件604配合，以能够为所述推力结构602的驱动提供助力，其中，所述制动踏板模拟器具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态下，通过所述推力机构602使得所述第一弹性件603被压缩，在所述第二工作状态下，通过所述推力结构602和所述助力电机601的配合使得所述第一弹性件603和所述第二弹性件604同步被压缩。

在此，第一弹性件603和第二弹性件604作为制动踏板600的踏板力和踏板行程的模拟元件，在初始状态下(即未踩下制动踏板600的情况下)，第一弹性件603处于压缩状态以为制动踏板600提供踏板预置力，而第二弹性件604处于与第一弹性件603分离状态而与第一弹性件603以及推力结构602之间均不发生动力传递。另外，在第一工作状态下，第一弹性件603通过推力机构602被压缩，而第二弹性件604还是与第一初始状态相同地处于与第一弹性件603分离状态而与第一弹性件603以及推力结构602之间均不发生动力传递。而在第二工作状态下，所述第一弹性件603和第二弹性件604配合且均处于压缩的状态。

在此需要说明的是，如上述中提及的所述第一过渡状态和所述第二过渡状态均适用于本实施方式中，在此为了避免重复，省略对其的说明。

在此，对制动踏板模拟器从第一工作状态经由第一过渡状态转变到第二工作状态的工作过程进行说明。具体地，如上所述，在驾驶员踩下制动踏板600时，推力结构602驱动第一弹性件603沿轴向压缩，推力结构602受到第一弹性件603提供的反向作用力，此工作过程处于第一工作状态。而当第一弹性件603在压缩的过程中与第二弹性件604配合，而使得推力结构602共同驱动第一弹性件603和第二弹性件604压缩，此时，推力结构602受到第一弹性件603和第二弹性件604共同配合而提供的反向作用力，此过程处于第一过渡状态。而当这种反向作用力作用于制动踏板600的制动踏板力达到预设值时，启动助力电机601使得其输出转矩通过齿轮齿条机构606传递到第二弹性件604和第一弹性件603而为制动踏板600和推力结构602提供助力，而此时齿轮齿条机构606由于同步驱动第一弹性件603和第二弹性件604压缩，使得制动踏板600和推力结构602进一步发生位移变化，并且此时由于齿轮齿条机构606承受由第一弹性件603和第二弹性件604提供的一部分反向作用力，由此能够降低推力结构602受到的反向作用力，使得制动踏板600获得合适的制动踏板力，从而能够模拟出制动踏板600的踏板力和踏板行程的目标值。

在此，对于制动踏板模拟器从第一工作状态经由第二过渡状态转变到第二状态的工作过程进行说明如下。在驾驶员踩下制动踏板600时，推力结构602驱动第一弹性件603沿轴向压缩，推力结构602受到第一弹性件603提供的反向作用力，此工作过程处于第一工作状态。而当进一步压缩第一弹性件603的过程中当这种反向作用力作用于制动踏板600的制动踏板力达到预设值时，启动助力电机601使得其输出转矩能够通过齿轮齿条机构606传递给第一弹性件603而为推力结构602提供助力从而进一步压缩第一弹性件603，而此时第一弹性件603还未与第二弹性件604配合，并且推力结构602还是受到第一弹性件603提供的反向作用力，此工作过程处于第二过渡状态。在齿轮齿条机构606进一步压缩第一弹性件603使得第一弹性件603与第二弹性件604配合后能够实现同步压缩第一弹性件603和第二弹性件604，使得制动踏板600和推力结构602进一步发生位移变化，并且此时由于齿轮齿条机构606承受由第一弹性件603和第二弹性件604提供的一部分反向作用力，能够降低推力结构602受到的反向作用力，使得制动踏板600获得合适的制动踏板力，从而能够模拟出制动踏板600的踏板力和踏板行程的目标值。

在上述两种情况下，当助力电机601、齿轮齿条机构606或第二弹性件604等部件发生故障而无法正常工作时，通过第一弹性件603为制动踏板600提供基础踏板力而也能够实现制动踏板600的制动感觉，从而能够继续实施制动，保持制动功能。另外，当驾驶员释放制动踏板600时，助力电机601失电而使得第一弹性件603和第二弹性件604由自身的弹性回复力而实现自动回位。

通过如上所述的制动控制方法来实现模拟制动踏板600的特性，并且通过助力电机601和齿轮齿条机构606的配合来替换现有的液压制动部件而使得制动踏板模拟器不仅结构简单且不会受到如现有中液压等多种因素的影响，从而具有操作稳定性良好、制动踏板响应迅速等效果。另外，虽然在本实施方式中传动配合机构采用了齿轮齿条机构606，但本公开并不限定于此，所述传动配合机构可以采用其他合理的布置结构。

在此需要说明的是，第一弹性件603和第二弹性件604采用了并联方式而制动踏板模拟器在相应工作状态下制动踏板600的刚度可发生改变。即，在例如第一工作状态下，制动踏板600的刚度由第一弹性件603的刚度所决定，而在第二工作状态下，制动踏板600的刚度由第一弹性件603和第二弹性件604的刚度所决定，由此，在第一工作状态的制动踏板600的刚度与第二工作状态的制动踏板600的刚度不同，在此可以理解为，第一工作状态的制动踏板600的刚度为第一弹性件603的刚度，而第二工作状态的制动踏板600的刚度为第一弹性件603和第二弹性件604的刚度之和。

可选地，所述齿轮齿条机构606驱动所述第二弹性件604压缩的过程中使得所述第一弹性件603同步地被压缩。在此，第一弹性件603可以布置为通过与齿轮齿条机构606连接的方式与第二弹性件604配合，从而在助力电机601启动时，将输出转矩传递至齿轮齿条机构606，而齿轮齿条机构606和推力结构602共同驱动第一弹性件603压缩，在第一弹性件603被压缩的过程中通过齿轮齿条机构606与第二弹性件604的配合而使得第二弹性件604随第一弹性件603一同被压缩。但本公开并不限定于此，所述第一弹性件603可以布置为通过安装座等结构与第二弹性件604配合。

可选地，所述齿轮齿条机构606包括齿轮轴6061和齿条6062，所述齿轮轴6061与所述助力电机601的输出轴6011连接且设置有与所述齿条6062啮合的助力齿轮6063，所述齿条6062的第一端连接于所述第一弹性件603，在所述第一工作状态下，所述齿条6062的第二端与所述第二弹性件604分离，在所述第二工作状态下，所述齿条6062的第二端与所述第二弹性件604抵接。由此，齿条6062能够驱动第一弹性件603压缩的过程中沿轴向靠近第二弹性件604的方向移动而能够与第二弹性件604配合，从而可以同步地压缩第一弹性件603和第二弹性件604。另外，齿条6062可以通过用于安装第一弹性件603的安装座与第一弹性件603连接。又或者，所述齿条6062可以直接形成在用于安装第一弹性件603的安装座上以能够驱动第一弹性件603和第二弹性件604伸缩。对于齿条6062和第一弹性件603以及第二弹性件604的连接方式本公开并不作特别限定，只要能够使得齿条6062通过与助力齿轮6063啮合而接收来自助力电机601的输出力，从而使得齿条6062能够依次或同步驱动第一弹性件603和第二弹性件604压缩即可。

可选地，所述第一弹性件603和所述第二弹性件604为螺旋弹簧。由此能够对由推力结构602和/或助力电机601作用的驱动力作出快速且灵敏的反应而伸缩。但这并不限定本公开的范围，在能够保证制动踏板600、推力结构602、助力电机601和齿轮齿条机构606的配合来驱动第一弹性件603和/或第二弹性件604伸缩的情况下，所述第一弹性件603和第二弹性件604可以采用多种合理的结构。

可选地，如图6至图8所示，所述制动踏板模拟器包括弹簧座610，该弹簧座610包括与所述推力结构602配合的第一凸缘611、从该第一凸缘611沿所述轴向依次延伸的用于安装所述第一弹性件603的第一延伸杆612、用于形成所述齿条6062的第二延伸杆613以及用于抵接所述第二弹性件604的第二凸缘614，所述第一弹性件603的一端抵接于所述第一凸缘611，且所述第一弹性件603对应于所述第二弹性件604的另一端抵接于所述制动踏板模拟器的壳体620内，所述第二弹性件604的一端抵接于所述第二凸缘614，且另一端能够抵接于所述壳体620内。由此，在推力结构602与第一凸缘611配合而驱动第一弹性件603沿轴向压缩的过程中，弹簧座610(包括齿条6062)一同沿轴向靠近第二弹性件604的方向移动，从而位于齿条6062的一端的第二凸缘614能够与第二弹性件604的所述另一端抵接，从而能够通过如上所述的弹簧座610的结构实现驱动第二弹性件604沿轴向压缩的功能，在此过程中，第一弹性件603与第二弹性件604同步地运动。但本公开并不限定于此，可以对本公开的弹簧座610的结构进行适当地变更，只要能够通过弹簧座610和齿条6062的合理的布置结构实现能够驱动第一弹性件603和第二弹性件604压缩的功能即可。例如，齿条6062的一端直接连接于用于安装第一弹性件603的弹簧座上，而齿条6062的另一端能够直接抵接于用于安装第二弹性件604的弹簧座，这种变更均属于本公开的权利范围。

可选地，如图9和图10所示，所述推力结构602包括铰接于所述制动踏板600的第一推力杆6021和铰接于该第一推力杆6021的第二推力杆6022，该第二推力杆6022形成为球头螺栓，所述第二推力杆6022的球头6023与所述弹簧座610弧面配合。由此，在驾驶员踩下制动踏板600使其发生位移变化时，第一推力杆6021和第二推力杆6022也随之发生位移变化，而通过第二推力杆6022的球头6023与弹簧座610的弧面配合，能够使得第二推力杆6022适应角度变化，防止发生运动干涉现象。可选地，所述球头6023的曲率半径小于所述弹簧座610对应于所述球头6023的弧形配合面的曲率半径。由此，在适当范围内允许第二推力杆6022的球头6023与弹簧座610的弧形配合面发生相对运动而使得制动踏板600、推力结构602、第一弹性件603以及第二弹性件604之间的传动过程更为平滑。但本公开并不限定于此，推力结构602和弹簧座610之间的配合形式可以采用其他合理的结构，例如第二推力杆6022与弹簧座610可以采用球副配合形式、万向节连接形式或者采用第二推力杆6022直接抵接于弹簧座610的端面的形式。

可选地，所述第二推力杆6022的铰接端设置有u形的铰接座6024，该铰接座6024的两侧板上分别形成有铰接孔6025，所述第二推力杆6022贯通所述铰接座6024的底板6026并通过设置在所述底板6026上的螺母6027螺纹连接在该底板6026上以能够沿轴向调整位置。其中，第二推力杆6022通过铰接座6024上的铰接孔6025与第一推力杆6021铰接，另外，通过底板6026上的螺母6027与第二推力杆6022螺纹配合而能够调整制动踏板600的踏板预置力和踏板空行程。但本公开并不限定于此，在此也可以通过其他形式来调整制动踏板600的踏板预置力和踏板空行程，例如，可以将第一推力杆6021或第二推力杆6022布置成能够沿轴向伸缩并定位的伸缩结构(例如可以为相互螺纹配合的套杆和套设在套杆外周面上的套管的结构)以通过伸缩的方式来调整踏板预置力和踏板空行程。而这种变形实施方式均可以适用于其他实施方式中。

可选地，所述第二推力杆6022靠近所述球头6023的部分套设有卡止座6028，该卡止座6028的外周面上沿周向间隔布置有轴向延伸的多个卡止突起6029，所述弹簧座610与所述卡止座6028对应的一端形成有与所述卡止突起6029配合的卡止凹槽6101。在此，卡止座6028可以与第二推力杆6022的外周面间隙配合，从而能够避免卡止座6028干涉第二推力杆6022随制动踏板600和第一推力杆6021的位置变化所产生的运动。如上所述，通过卡止座6028的卡止突起与弹簧座610的卡止凹槽6101的卡合而能够可靠地连接第二推力杆6022和第一弹性件603。但本公开并不限定于此，所述推力结构602和第一弹性件603之间的配合形式可以采用其他合理的结构。

可选地，所述助力电机601的输出轴6011通过减速机构与所述齿轮轴6061连接。在此，所述减速机构可以采用多种适当的结构，例如可以采用齿轮副减速机构、蜗轮蜗杆减速机构、行星轮减速机构等。在此，可选地，如图6所示，可选地，所述减速机构为行星轮减速机构607，该行星轮减速机构607中，太阳轮6071与所述助力电机601的输出轴6011连接，行星架6072与所述齿轮轴6061连接，齿圈6073固定于所述制动踏板模拟器的壳体620内。另外，行星轮减速机构607中还设置有与太阳轮6071和齿圈6073啮合的行星轮6074，行星轮6074的中心设置有行星架6072，由行星架6072输出来自助力电机601的转矩。由此，助力电机601的输出转矩经过该行星轮减速机构607减速增距后经由助力齿轮6063传递给齿条6062，即，助力电机601的输出转矩经太阳轮6071、行星轮6074和行星架6072后，经由位于通过键、花键连接等形式与行星架6072连接的齿轮轴6061上的助力齿轮6063传递给齿条6062，使得齿条6062沿轴向压缩第二弹性件604的方向移动过程中带动第一弹性件603和第二弹性件604同步地伸缩。通过采用行星轮减速机构607，由于行星轮减速机构607本身具有重量轻且体积小的特点，从而使得制动踏板模拟器具有整体质量轻且布置紧凑。另外，通过设置行星轮减速机构607能够有效提高助力电机601的传动效率。

可选地，该制动踏板模拟器还包括用于控制所述助力电机601的工作状态的控制器608以及用于检测所述助力电机601的转速的传感器609。在驾驶员踩下制动踏板600时，推力结构602驱动第一弹性件603沿轴向压缩，而在此过程中推力结构602还可以通过齿轮齿条机构606的齿条6062使得第一弹性件603和第二弹性件604配合而驱动第二弹性件604沿轴向压缩，在此过程中推力结构602依次受到第一弹性件603提供的反向作用力和第一弹性件603和第二弹性件604提供的反向作用力，而在此工作过程中控制器608可以根据这种反向作用力作用于制动踏板600的制动踏板力达到预设值来控制启动助力电机601，当控制器608启动助力电机601使得其输出转矩依次通过行星轮减速机构607、齿轮齿条机构606传递到第一弹性件603、或者传递到第一弹性件603和第二弹性件604上，从而为制动踏板600和推力结构602提供助力，在第一弹性件603和第二弹性件604配合的状态下，齿轮齿条机构606在进一步压缩第二弹性件604的过程中能够同时压缩第一弹性件603，使得制动踏板600和推力结构602进一步发生位移变化，并且此时由于齿轮齿条机构606承受由第一弹性件603和第二弹性件604提供的一部分反向作用力，由此能够降低推力结构602受到的反向作用力，使得制动踏板600获得合适的制动踏板力，从而能够模拟出制动踏板600的踏板力和踏板行程的目标值。其中，传感器609用于实时检测助力电机601的转速并能够实时地反馈到控制器608以能够实时地监测到制动踏板600的踏板行程，由此能够提高制动踏板模拟器的工作可靠性。另外，对于助力电机601的启动时机是受到制动踏板600的制动踏板力、第一弹性件603以及第二弹性件604的影响，例如，第一弹性件603的刚度较小时，可能在第一弹性件603和第二弹性件604配合而被压缩的状态(即第一过渡状态)下，助力电机601会被启动；或者第一弹性件603的刚度较大时，可能在第一弹性件603未与第二弹性件604配合的状态(即第二过渡状态)下，助力电机601会被启动。但本公开并不特别限定于此，可以根据实际情况来具体设计控制器608控制助力电机601的方式。

可选地，如图10所示，所述制动踏板模拟器包括壳体620，该壳体620包括所述装配部605、用于容纳所述第一弹性件603、所述齿轮齿条机构606和所述第二弹性件604的第一壳体部6201以及用于容纳所述助力电机601以及行星轮减速机构607等的第二壳体部6202以及用于容纳控制器608和传感器609的第三壳体部6203，的第二壳体部6202，所述制动踏板600和所述推力结构602从所述装配部605露出，所述第一壳体部6201的内周面上形成有用于定位所述第一弹性件603对应于所述第二弹性件604的一端的台阶6204。通过该台阶6204能够定位第一弹性件603的所述一端而使得齿轮齿条机构606能够可靠且有效地驱动第二弹性件604和第一弹性件603压缩，提高了作业可靠性。其中，所述装配部605、第一壳体部6201、第二壳体部6202以及第三壳体部6203相互连通。第一壳体部6201、第二壳体部6202和第三壳体部6203可以通过螺栓等紧固件装配成一体，并且第二壳体部6202和第三壳体部6203可以位于第一壳体部6201的相对侧。另外，装配部605可以装配在第一壳体部6201上，或者也可以与第一壳体部6201一体成型。所述装配部605可以通过螺栓6051等紧固件6051装配到车身上，此时制动踏板600露出于驾驶室内，而推力结构602可以根据实际情况选择性地部分露出于驾驶室，以便于操作。通过如上所述的结构使得制动踏板模拟器具有布置紧凑且实现模块化设计的效果。但本公开并不需要限定于此，可以根据制动踏板模拟器的布置结构来合理地设计壳体620的结构。

上述内容结合图6至图10介绍了本公开第二实施方式提供的制动踏板模拟器，在不矛盾的情况下可以与其他实施方式的特征可以相互替换、结合，对此本公开对此不做过多赘述。

以下参照图11至图15对于本公开的第三实施方式的制动踏板模拟器进行详细说明。

如图11和图12所示，根据本公开第三实施方式的制动踏板模拟器包括制动踏板700、助力电机701、用于装配到车身上的装配部705、沿轴向间隔布置在所述装配部705的两侧的第一弹性件703和第二弹性件704、位于所述第一弹性件703和所述第二弹性件704之间的齿轮齿条机构706、铰接于所述制动踏板700并能够依次驱动所述第一弹性件703和所述第二弹性件704沿所述轴向伸缩的推力结构702，所述第一弹性件703为所述制动踏板700提供踏板预置力，所述助力电机701的输出轴7011通过所述齿轮齿条机构706能够与所述第二弹性件704配合，以能够为所述推力结构702的驱动提供助力，其中，所述制动踏板模拟器具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态下，通过所述推力机构702使得所述第一弹性件703被压缩，在所述第二工作状态下，通过所述推力机构702和所述助力电机701的配合使得所述第一弹性件703和所述第二弹性件704同步被压缩。

在此，本实施方式的制动踏板模拟器与第二实施方式中的制动踏板模拟器不同的是，本实施方式中的第一弹性件703和第二弹性件704位于装配部705的两侧。由此，本实施方式和第三实施方式中的制动踏板模拟器的结构能够适用于不同结构的车辆。另外，当装配部705装配在车辆发动机舱和驾驶室之间的分界处的情况下，位于所述装配部705一侧的第一弹性件703可以露出于驾驶室，而位于装配部705另一侧的第二弹性件704可以位于发动机舱内，由此能够降低制动踏板模拟器在发动机舱内的占用空间。但本公开并不限定于此，所述装配部705在车身上的安装位置可以根据实际情况来具体布置，从而能够适用于多种不同结构的车辆中。

在此，第一弹性件703和第二弹性件704作为制动踏板700的踏板力和踏板行程的模拟元件，在初始状态下(即未踩下制动踏板700的情况下)，第一弹性件703处于压缩状态以为制动踏板700提供踏板预置力，而第二弹性件704处于与第一弹性件703分离状态而与第一弹性件703以及推力结构702之间均不发生动力传递。另外，在第一工作状态下，第一弹性件703通过推力机构702被压缩，而第二弹性件704还是与第一初始状态相同地处于与第一弹性件703分离状态而与第一弹性件703以及推力结构702之间均不发生动力传递。而在第二工作状态下，所述第一弹性件703和第二弹性件704配合且均处于压缩的状态。

在此需要说明的是，如上述中提及的所述第一过渡状态和所述第二过渡状态均适用于本实施方式中，在此为了避免重复，省略对其的说明。

在此，对制动踏板模拟器从第一工作状态经由第一过渡状态转变到第二工作状态的工作过程进行说明。具体地，如上所述，在驾驶员踩下制动踏板700时，推力结构702驱动第一弹性件703沿轴向压缩，推力结构702受到第一弹性件703提供的反向作用力，此工作过程处于第一工作状态。而当第一弹性件703在压缩的过程中与第二弹性件704配合，而使得推力结构702共同驱动第一弹性件703和第二弹性件704压缩，此时，推力结构702受到第一弹性件703和第二弹性件704共同配合而提供的反向作用力，此过程处于第一过渡状态。而当这种反向作用力作用于制动踏板700的制动踏板力达到预设值时，启动助力电机701使得其输出转矩通过齿轮齿条机构706传递到第二弹性件704和第一弹性件703而为制动踏板700和推力结构702提供助力，而此时齿轮齿条机构706由于同步驱动第一弹性件703和第二弹性件704压缩，使得制动踏板700和推力结构702进一步发生位移变化，并且此时由于齿轮齿条机构706承受由第一弹性件703和第二弹性件704提供的一部分反向作用力，由此能够降低推力结构702受到的反向作用力，使得制动踏板700获得合适的制动踏板力，从而能够模拟出制动踏板700的踏板力和踏板行程的目标值。

在此，对于制动踏板模拟器从第一工作状态经由第二过渡状态转变到第二状态的工作过程进行说明如下。在驾驶员踩下制动踏板700时，推力结构702驱动第一弹性件703沿轴向压缩，推力结构702受到第一弹性件703提供的反向作用力，此工作过程处于第一工作状态。而当进一步压缩第一弹性件703的过程中当这种反向作用力作用于制动踏板700的制动踏板力达到预设值时，启动助力电机701使得其输出转矩能够通过齿轮齿条机构706传递给第一弹性件703而为推力结构702提供助力从而进一步压缩第一弹性件703，而此时第一弹性件703还未与第二弹性件704配合，并且推力结构702还是受到第一弹性件703提供的反向作用力，此工作过程处于第二过渡状态。在齿轮齿条机构706进一步压缩第一弹性件703使得第一弹性件703与第二弹性件704配合后能够实现同步压缩第一弹性件703和第二弹性件704，使得制动踏板700和推力结构702进一步发生位移变化，并且此时由于齿轮齿条机构706承受由第一弹性件703和第二弹性件704提供的一部分反向作用力，能够降低推力结构702受到的反向作用力，使得制动踏板700获得合适的制动踏板力，从而能够模拟出制动踏板700的踏板力和踏板行程的目标值。

在上述两种情况下，当助力电机701、齿轮齿条机构706或第二弹性件704等部件发生故障而无法正常工作时，通过第一弹性件703为制动踏板700提供基础踏板力而也能够实现制动踏板700的制动感觉，从而能够继续实施制动，保持制动功能。另外，当驾驶员释放制动踏板700时，助力电机701失电而使得第一弹性件703和第二弹性件704由自身的弹性回复力而实现自动回位。

通过如上所述的制动控制方法来实现模拟制动踏板700的特性，并且通过助力电机701和齿轮齿条机构706的配合来替换现有的液压制动部件而使得制动踏板模拟器不仅结构简单且不会受到如现有中液压等多种因素的影响，从而具有操作稳定性良好、制动踏板响应迅速等效果。另外，虽然在本实施方式中传动配合机构采用了齿轮齿条机构706，但本公开并不限定于此，所述传动配合机构可以采用其他合理的布置结构。

在此需要说明的是，第一弹性件703和第二弹性件704采用了并联方式而制动踏板模拟器在相应工作状态下制动踏板700的刚度可发生改变。即，在例如第一工作状态下，制动踏板700的刚度由第一弹性件703的刚度所决定，而在第二工作状态下，制动踏板700的刚度由第一弹性件703和第二弹性件704的刚度所决定，由此，在第一工作状态的制动踏板700的刚度与第二工作状态的制动踏板700的刚度不同，在此可以理解为，第一工作状态的制动踏板700的刚度为第一弹性件703的刚度，而第二工作状态的制动踏板700的刚度为第一弹性件703和第二弹性件704的刚度之和。

可选地，如图11至图13所示，所述齿轮齿条机构706包括齿轮轴7061和齿条7062，所述齿轮轴7061与所述助力电机701的输出轴7011连接且设置有与所述齿条7062啮合的助力齿轮7063，所述齿条7062的第一端连接于所述第一弹性件703，在所述第一工作状态下，所述齿条7062的第二端7064与所述第二弹性件704分离，在所述第二工作状态下，所述齿条7062的第二端7064与所述第二弹性件704抵接。由此，齿条7062能够驱动第一弹性件703压缩的过程中沿轴向靠近第二弹性件704的方向移动而能够与第二弹性件704配合，从而可以同步地压缩第一弹性件703和第二弹性件704。另外，齿条7062可以通过用于安装第一弹性件703的安装座与第一弹性件703连接。又或者，所述齿条7062可以直接形成在用于安装第一弹性件703的安装座上以能够驱动第一弹性件703和第二弹性件704伸缩。对于齿条7062和第一弹性件703以及第二弹性件704的连接方式本公开并不作特别限定，只要能够使得齿条7062通过与助力齿轮7063啮合而接收来自助力电机701的输出力，从而使得齿条7062能够依次或同步驱动第一弹性件703和第二弹性件704压缩即可。

可选地，如图11和图12所示，所述齿条7062的第二端7064与所述第二弹性件704为弧面配合。由此，在齿条7062与第二弹性件704配合而驱动第二弹性件704压缩的过程中减少两者之间的摩擦并能够使得齿条7062在压缩第二弹性件704的过程中平稳地沿轴向移动，提高了操作稳定性。但本公开并不限定于此，可以根据实际情况来设计齿条7062和第二弹性件704之间的配合结构。例如，齿条7062的第二端7064与第二弹性件704可以为型面配合等形式、球副配合、凹槽与凸起的配合形式或套接形式等。

可选地，所述第二弹性件704通过用于安装该第二弹性件704的安装座与所述齿条7062的第二端7064配合，所述齿条7062的第二端7064形成为圆顶形，所述安装座对应于所述第二端7064的端部形成为与所述第二端7064对应的形状。其中，可选地，所述第一弹性件703和所述第二弹性件704为螺旋弹簧。在此还可选地，所述制动踏板模拟器包括用于安装所述第一弹性件703的第一弹簧座710以及用于安装所述第二弹性件704的第二弹簧座711，所述第一弹簧座710的一端与所述推力结构702配合，所述第一弹簧座710的另一端能够抵接于所述第二弹簧座711，并且所述第一弹簧座710的中部形成有所述齿轮齿条机构706的齿条7062，所述第一弹性件703对应于所述第二弹性件704的一端固定于所述制动踏板模拟器的壳体720。即，齿条7062形成在第一弹簧座710上，齿条7062通过与第二弹性件704的抵接而能够实现驱动第二弹性件704的压缩，而第一弹性件703的一端可以通过限位在装配部705的形式固定在制动踏板模拟器的壳体720上。例如，可选地，如图12所示，所述第一弹簧座710包括依次布置的第一凸缘以及第一延伸杆，所述第一凸缘与所述推力结构702配合且与所述第一延伸杆一同能够沿所述轴向移动，所述第一弹性件703安装在所述第一延伸杆上且该第一弹性件703的一端抵接于所述第一凸缘，另一端与限位在所述装配部705内的抵接凸缘7053抵接，所述第一延伸杆贯穿所述抵接凸缘7053且该第一延伸杆的中部形成有所述齿条7062以与所述助力齿轮7063啮合，所述第二弹簧座711包括依次布置的第二凸缘和第二延伸杆，所述第二凸缘与所述第一延伸杆间隔布置且能够与该第一延伸杆的端部接触，所述第二弹性件704安装在所述第二延伸杆上且该第二弹性件704的一端抵接于所述第二凸缘，另一端能够抵接于所述制动踏板模拟器的壳体720内。由此，在压缩第二弹性件704的过程中，第一弹性件703通过第一弹簧座710沿轴向压缩第二弹性件704的方向移动而与第二弹性件704同步地被压缩。但本公开并不限定于此，可以对本公开的第一弹簧座710和第二弹簧座711的结构进行适当地变更，只要能够通过第一弹簧座710和齿条7062的合理的布置结构实现能够驱动第一弹性件703和第二弹性件704压缩的功能即可。

可选地，所述助力电机701的输出轴7011通过传动机构与所述齿轮轴7061连接。在此，传动机构可以采用多种合理的结构，以能够将助力电机701的输出转矩以适当的传动比传递给齿轮齿条机构706的齿轮轴7061上，从而能够使得齿条7062可靠地带动第一弹性件703和第二弹性件704压缩而快速且精确地模拟制动踏板700的踏板力和踏板行程。

可选地，所述传动机构包括与所述助力电机701的输出轴7011连接的减速机构，所述齿轮轴7061与所述减速机构的输出端连接。在此，减速机构可以采用多种结构，例如可以采用涡轮蜗杆减速机构、齿轮副减速机构或行星轮减速机构等，从而能够提高传动效率。在本实施方式中，可选地，所述减速机构为齿轮副减速机构707，该齿轮副减速机构707包括通过传动轴7073与所述输出轴7011连接的第一齿轮7071以及与该第一齿轮7071啮合的第二齿轮7072，所述第二齿轮7072设置在所述齿轮轴7061上。由此，助力电机701的输出转矩依次通过第一齿轮7071、第二齿轮7072和助力齿轮7063传递给齿条7062，使得齿条7062能够依次带动第一弹性件703和第二弹性件704沿轴向压缩，从而能够模拟制动踏板700的踏板力和踏板行程。通过如上所述的齿轮副减速机构能够使得制动踏板模拟器结构简单且具有维护方便的效果。上述结构中，虽然第一齿轮7071和第二齿轮7072采用了直齿轮，但本公开并不限定于此，例如，上述第一齿轮7071和第二齿轮7072可以采用锥齿轮配合结构。

可选地，所述传动轴7073与所述齿轮轴7061平行，所述助力电机701和所述减速机构布置在所述齿条7062的径向方向上的两侧。使得制动踏板模拟器的布置结构更加紧凑且合理化。但本公开并不限定于此，根据所采用的减速机构的类型而合理地设计助力电机701、减速机构以及齿轮齿条机构706之间的布置方式。

可选地，所述助力电机701、所述减速机构以及所述齿轮齿条机构706位于所述装配部705对应于所述第二弹性件704的一侧。由此在制动踏板模拟器通过装配部705利用螺栓等紧固件7051装配到车身的状态下，助力电机701、减速机构以及齿轮齿条机构706在发动机舱的有限空间内合理地布置，以达到结构紧凑且所占安装空间体积较小的效果。但本公开并不限定于此，上述部件之间的布置位置关系在不发生矛盾的情况下可以灵活地发生变化，而这些变化均落在本公开的权利范围内。

可选地，如图14所示，所述推力结构702包括铰接于所述制动踏板700的第一推力杆7021和铰接于该第一推力杆7021的第二推力杆7022，该第二推力杆7022形成为球头螺栓，所述第二推力杆7022的球头7023与所述第一弹簧座710弧面配合。由此，在驾驶员踩下制动踏板700使其发生位移变化时，第一推力杆7021和第二推力杆7022也随之发生位移变化，而通过第二推力杆7022的球头7023与第一弹簧座710的弧面配合，能够使得第二推力杆7022适应角度变化，防止发生运动干涉现象。可选地，所述球头7023的曲率半径小于所述第一弹簧座710对应于所述球头7023的弧形配合面的曲率半径。由此，在适当范围内允许第二推力杆7022的球头7023与第一弹簧座710的弧形配合面发生相对运动而使得制动踏板700、推力结构702、第一弹性件703以及第二弹性件704之间的传动过程更为平滑。但本公开并不限定于此，推力结构702和第一弹簧座710之间的配合形式可以采用其他合理的结构，例如第二推力杆7022与弹簧座710可以采用球副配合形式、万向节连接形式或者采用第二推力杆7022直接抵接于第一弹簧座710的端面的形式。

可选地，所述第二推力杆7022的铰接端设置有u形的铰接座7024，该铰接座7024的两侧板上分别形成有铰接孔7025，所述第二推力杆7022贯通所述铰接座7024的底板7026并通过设置在所述底板7026上的螺母7027螺纹连接在该底板7026上以能够沿轴向调整位置。其中，第二推力杆7022通过铰接座7024上的铰接孔7025与第一推力杆7021铰接，另外，通过底板7026上的螺母7027与第二推力杆7022螺纹配合而能够调整制动踏板700的踏板预置力和踏板空行程。但本公开并不限定于此，在此也可以通过其他形式来调整制动踏板700的踏板预置力和踏板空行程，例如，可以将第一推力杆7021或第二推力杆7022布置成能够沿轴向伸缩并定位的伸缩结构(例如可以为相互螺纹配合的套杆和套设在套杆外周面上的套管的结构)以通过伸缩的方式来调整踏板预置力和踏板空行程。

可选地，所述制动踏板模拟器还包括用于控制所述助力电机701的工作状态的控制器708以及用于检测所述助力电机701的转速的传感器709。在驾驶员踩下制动踏板700时，推力结构702驱动第一弹性件703沿轴向压缩，而在此过程中推力结构702还可以通过齿轮齿条机构706的齿条7062使得第一弹性件703和第二弹性件704配合而驱动第二弹性件704沿轴向压缩，在此过程中推力结构702依次受到第一弹性件703提供的反向作用力和第一弹性件703和第二弹性件704提供的反向作用力，而在此工作过程中控制器708可以根据这种反向作用力作用于制动踏板700的制动踏板力达到预设值来控制启动助力电机701，当控制器708启动助力电机701使得其输出转矩依次通过齿轮副减速机构707、齿轮齿条机构706传递到第一弹性件703、或者传递到第一弹性件703和第二弹性件704上，从而为制动踏板700和推力结构702提供助力，在第一弹性件703和第二弹性件704配合的状态下，齿轮齿条机构706在进一步压缩第二弹性件704的过程中能够同时压缩第一弹性件703，使得制动踏板700和推力结构702进一步发生位移变化，并且此时由于齿轮齿条机构706承受由第一弹性件703和第二弹性件704提供的一部分反向作用力，由此能够降低推力结构702受到的反向作用力，使得制动踏板700获得合适的制动踏板力，从而能够模拟出制动踏板700的踏板力和踏板行程的目标值。其中，传感器709用于实时检测助力电机701的转速并能够实时地反馈到控制器708以能够实时地监测到制动踏板700的踏板行程，由此能够提高制动踏板模拟器的工作可靠性。但本公开并不特别限定于此，可以根据实际情况来具体设计控制器708控制助力电机701的方式。

可选地，如图15所示，所述制动踏板模拟器包括壳体720，该壳体720包括所述装配部705以及用于容纳所述齿轮齿条机构706的第一壳体部7201、用于容纳所述助力电机701的第二壳体部7202以及用于容纳所述第二弹性件704的第三壳体部7203，所述装配部705、第一壳体部7201、第二壳体部7202以及第三壳体部7203相互连通。其中第二弹性件704的端部抵接于第三壳体部7203的内端壁，第一壳体部7201具有一侧开放的开口，所述装配部705与所述第一壳体部7201配合。其中，第一壳体部7201、第二壳体部7202和第三壳体部7203可以通过螺栓等紧固件装配成一体，并且第二壳体部7202和第三壳体部7203可以位于第一壳体部7201的相对侧。但本公开并不限定于此，所述壳体720也可以采用其他适当的结构。另外，可以在第一壳体部7201的开口侧突出设置有沿高度方向间隔布置的第一卡止台7205和第二卡止台7206，所述装配部705上形成有朝向所述开口侧突出的限位突起7052，通过将限位突起7052嵌入到第一卡止台7205和第二卡止台7206的方式实现将装配部705快速定位到第一壳体部7201上，从而实现快速装配。通过如上所述的结构使得制动踏板模拟器具有布置紧凑且实现模块化设计的效果。

基于上述第一至第三实施方式提供的制动踏板模拟器的基础上，根据本公开的另一方面，还提供一种汽车制动系统，所述汽车制动系统包括第一至第三实施方式中任意一种制动踏板模拟器。可选地，所述汽车制动系统包括制动控制单元，该制动控制单元根据所述制动踏板的实时踏板力或踏板行程控制所述助力电机的工作状态。在制动控制单元根据制动踏板的实时踏板力来控制助力电机的工作状态的情况下，对本公开的汽车制动系统的制动过程进行说明。当汽车进行制动时，驾驶员操作制动踏板而将制动指令输入到本公开如上所述的制动踏板模拟器上，其中在驾驶员踩下制动踏板时，制动踏板模拟器中的推力结构驱动多个弹性件中为制动踏板提供预置力的弹性件沿轴向压缩(在此，当所述多个弹性件采用如第一实施方式至第三实施方式所述的第一弹性件和第二弹性件且两个弹性件并联布置方式时，推力结构驱动第一弹性件和/或第二弹性件沿轴向依次压缩)，推力结构受到所述多个弹性件中的部分弹性件或所有弹性件提供的反向作用力，而当这种反向作用力作用于制动踏板的制动踏板力达到预设值时，制动控制单元向如上所述的控制器发送启动助力电机的指令。助力电机启动后其输出的转矩通过传动配合机构传递到弹性件，以能够为制动踏板和推力结构提供助力而驱动弹性件进一步被压缩，使得制动踏板和推力结构进一步发生位移变化，并且由于传动配合机构承受由弹性件施加的一部分反向作用力。由此能够降低推力结构受到的反向作用力，使得制动踏板获得合适的制动踏板力，从而能够模拟出制动踏板的踏板力和踏板行程的目标值。由此，控制器将踏板力信号以及踏板行程信号等信息传输到制动控制单元上，制动控制单元根据该信号判断出驾驶员的制动意图(例如，行车制动或驻车制动、减速等)，与此同时，制动控制单元通过相应的传感器接收车轮转速信号、制动执行器中电机的电流以及转子位置信号、车辆速度信号。由此，制动控制单元根据上述信息实时计算各个车轮所需的最优制动踏板力并发出相应的控制信号，以最终控制制动执行器进行制动。

根据本公开的又一方面，还提供一种车辆，该车辆包括如上所述的汽车制动系统。由此，该车辆通过设置有如上所述的制动踏板模拟器而能够可靠地模拟出制动踏板的制动踏板力和制动行程，从而为驾驶员提供良好的制动感觉。此外，通过如上所述的制动控制方法来实现模拟制动踏板特性，并且通过助力电机和传动配合机构来替换现有的液压制动部件而不仅结构简单且不会受到液压等因素的影响，从而使得车轮具有操作稳定性良好、制动踏板响应迅速等效果。

以上结合附图详细描述了本公开的七种实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。