一种三档位踏板行程模拟系统及方法与流程

本发明涉及到汽车制动感觉模拟装置领域，是一种可以切换三种不同刹车脚感的模拟装置。

背景技术：

对于新能源汽车，为满足节能环保，提高续航的要求，均使用电机对制动能量进行回收。在再生制动系统中，由于再生制动力矩的参与，使得传统机械制动力矩和液压制动力矩的分配就尤为重要。车辆在低速制动时，制动策略为使得更多能量得以回收，往往大比例引入电机反转带来的再生力矩参与制动。这种情况下，传统机械液压制动所带来的脚感反馈就大大降低甚至完全消失。因而需要一种能够模拟传统踏板阻力的装置，提高驾驶员提供更好的车辆控制的判断。

传统的踏板阻力模拟装置仅仅只有一个档位，只能模拟一种松紧程度的踏板感觉，整体系统固化难以调节，很难适应不同驾驶员对操纵感的需求，并且若运用到不同车型上，需要对整个系统参数进行再发明。

技术实现要素：

1、本发明的目的

本发明为弥补现有踏板模拟装置的踏板压力不可调节，提出了一种可以调节踏板压力松紧程度的汽车制动模拟系统。

2、本发明所采用的技术方案

本发明提出了一种三档位踏板行程模拟系统，本系统有三个档位，依次对应“松”“标准”“紧”三种踏板踩踏感觉。

本发明包括回流储油容器，制动主缸，两位两通电磁换向阀，踏板模拟装置，增压腔弹簧，弹性缓冲件，第一节流阀，三位三通电磁换向阀，刹车踏板，第二节流阀、增压仓；

踏板与制动主缸相连接，制动主缸上装有一回流储油容器，制动主缸内装有弹性缓冲件，踏板模拟装置内均装有增压腔弹簧和弹性缓冲件，提供踏板阻力；

制动主缸、两位两通电磁换向阀和踏板模拟装置形成推力油路；

踏板模拟装置中段增压仓与可调式节流阀，三位三通电磁换向阀，制动主缸形成压力调节油路，增压舱压力越大，踏板阻力感越大；

三位三通电磁换向阀，第二节流阀与回流储油容器构成主动回油油路。

更进一步，还包括被动回油油路，第一单向阀与制动主缸和踏板模拟装置形成一路被动回油回路

更进一步，还包括另一条被动回油油路，第二单向阀、制动主缸和踏板模拟装置形成第二路被动回油回路。

本发明提出的一种三档位踏板行程模拟方法，包括三种踏板力提供方式；

标准踏板力：两位两通电磁换向阀接通电源切换至左位，4口与5口接通从而使推力油路接通；三位三通电磁换向阀继续保持中位，1，2，3口保持关闭，压力调节油路，被动回油回路均处于未接通状态；踏板压力完全利用弹簧和弹性缓冲件通过推力油路形成；

松弛踏板力：两位两通电磁换向阀接通电源保持作为左位，4口与5口保持接通，推力油路保持通畅；三位三通电磁换向阀切换至左位，使得1口与3口接通，主动回油回路接通；由于主动回油油路的接通，同样的踏板推程下，部分液压油回流至回流储油容器，因而进入踏板模拟装置的液压油减少，踏板阻力感一定程度减少；在松弛踏板力的基础上，可以通过开大第二节流阀，增加回流量减少回流阻力，在松状态踏板阻力的基础上进一步减少踏板阻力；也可以通过关小第二节流阀，限制回流量加大回流阻力，进一步增加踏板阻力；

紧张踏板力：两位两通电磁换向阀接通电源保持作为左位，4口与5口保持接通，推力油路保持通畅；三位三通电磁换向阀切换至右位，1口与2口接通，3口关闭，导致主动回油油路断开，增压油路接通；通过关小可调式节流阀，限制增压舱流量，在紧张踏板力基础上减小踏板阻力；在紧张踏板力的基础上，通过开大可调式节流阀，增大增压舱流量，进一步增加踏板阻力。

更进一步，增压油路通过可调式节流阀将一部分液压油推入踏板模拟装置中的增压舱，对踏板模拟装置的大活塞的推进产生额外的阻力，因而产生比标准踏板力提供更大的踏板阻力。

3、本发明的有益效果

(1)本发明通过推力油路利用弹簧和弹性缓冲件形成踏板阻力感。

(2)本发明通过开关三位三通电磁换向阀以及调节节流阀i来接通增压油路从而增加增压舱的油压，形成更大的踏板阻力感。

(3)本发明通过开关三位三通电磁换向阀j来接通主动回油回路来削减踏板阻力感，并且可以通过调节节流阀l来进一步调整回流油路的阻力，从而进一步调整踏板阻力。因而本发明可以形成三个档位的踏板阻力感，并且可以在三个档位的基础上依靠节流阀进一步微调。

(4)本发明由于采用电控换向阀，可以通过相应的控制电路直接控制切换档位，无需做复杂的机械结构调整，轻松适应不同驾驶员的驾驶需求。

附图说明：

图1为本发明的非工作状态原理图。

附图标记：a回流储油容器，b制动主缸，c第一单向阀，d两位两通电磁换向阀，e踏板模拟装置，f增压腔弹簧，g弹性缓冲件，h第一节流阀，i第二单向阀，j三位三通电磁换向阀，k刹车踏板，l第二节流阀、m增压仓组成。

具体实施形式：

实施例

如图1所示，踏板k与制动主缸b相连接，制动主缸上装有一回流储油容器a。制动主缸内装有弹性缓冲件b，踏板模拟装置e内均装有弹簧f和弹性缓冲件g，用以提供踏板阻力。

踏板模拟装置e上装有弹簧的中段被称为增压舱m，增压舱m与可调式节流阀h，三位三通电磁换向阀j，制动主缸形成压力调节油路。压力调节油路可以控制增压舱内压力大小，从而调节制动踏板阻力感。很明显，增压舱压力越大，踏板阻力感越大。三位三通电磁换向阀h，节流阀l与回流储油容器a构成主动回油油路，若主动回油油路被接通，则进入踏板模拟装置e的油量将会一定幅度降低，进而一定幅度降低踏板阻力感。可以进一步调节节流阀l控制回流阻力，限制回流量，从而进一步微调踏板阻力。两位两通电磁换向阀d将踏板模拟装置e的主舱与制动主缸连接构成推力油路。

单向阀c和单向阀i形成两路独立的被动回油回路，制动停止后，在踏板模拟装置e弹簧和弹性缓冲件的作用下可以将液压油通过被动回油回路压回制动主缸，从而使制动踏板复位。

三位三通电磁换向阀j、第一单向阀c和第二单向阀i形成两路独立的被动回油回路，制动停止后，在踏板模拟装置e弹簧和弹性缓冲件的作用下可以将液压油通过被动回油回路压回制动主缸，从而使制动踏板复位。

如图1所示，本系统具有开启和关闭两个状态，其中开启状态下可调节“标准”“松”“紧”三种不同的踏板压力感。

“标准”(可提供420n左右的踏板力)：两位两通电磁换向阀d接通电源切换至左位，4口与5口接通从而使推力油路接通。三位三通电磁换向阀j继续保持中位，由于1，2，3口保持关闭，因而压力调节油路，被动回油回路均处于未接通状态。此时，踏板压力完全利用弹簧和弹性缓冲件通过推力油路形成。

“松”(可提供350n左右的踏板力)：两位两通电磁换向阀d接通电源保持作为左位，4口与5口保持接通，推力油路保持通畅。三位三通电磁换向阀j切换至左位，使得1口与3口接通，主动回油回路接通。由于主动回油油路的接通，同样的踏板推程下，部分液压油回流至回流储油容器a，因而进入踏板模拟装置e的液压油减少，踏板阻力感一定程度减少。在“松”的基础上，可以通过开大节流阀，增加回流量减少回流阻力，进一步减少踏板阻力(在松状态踏板阻力的基础上)。也可以通过关小节流阀，限制回流量加大回流阻力，进一步增加踏板阻力(在松状态踏板阻力的基础上)

“紧”(可提供不高于500n的踏板力)：两位两通电磁换向阀d接通电源保持作为左位，4口与5口保持接通，推力油路保持通畅。三位三通电磁换向阀j切换至右位，1口与2口接通，3口关闭，导致主动回油油路断开，增压油路接通。

增压油路通过可调节节流阀将一部分液压油推入踏板模拟装置e中段(增压舱)，对踏板模拟装置e的大活塞的推进产生额外的阻力，因而产生比“标准”状态下更大的踏板阻力。在“紧”的基础上，可以通过开大节流阀，增大增压舱流量，进一步增加踏板阻力(在紧状态踏板阻力基础上)。也可以通过关小节流阀，限制增压舱流量，减小踏板阻力(在紧状态踏板阻力基础上)。

如下表所示，工作状态表：

本发明以弹簧和弹性缓冲件提供的阻力为基础，通过电磁换向阀的调节，形成三种不同的踏板阻力感觉，并可以通过节流阀在三种档位的基础上进一步微调。轻松适应不同驾驶员的驾驶操控需求。