一种可控式踏板感觉模拟器的制作方法

本实用新型涉及汽车制动控制技术领域，特别涉及一种可实现不同踏板感觉的可控式踏板感觉模拟器。

背景技术：

随着汽车往智能化、无人化方向的深入发展，新型电控制动系统逐步替代传动的真空助力系统。消费者日益增长的个性化追求，以及驾驶习惯的差异化导致汽车制动踏板感觉个性化设计的需求剧增。例如，有的消费者偏重于制动舒适性，而有的消费者喜欢制动灵敏些。而传统的真空助力器是机械式调整踏板感，同一型号的车就只能有一种踏板感，无法满足消费者的个性化需求。

新型制动系统实现了制动踏板机构与制动执行机构的解耦，取消了制动踏板机构与制动执行机构之间的直接连接，以电线为信息传递媒介，电子控制单元根据相关传感器信号识别制动意图，控制制动执行机构动作，实现对各个车轮制动力的控制，具有不依赖真空助力装置、动态响应迅速、易于集成控制等优点，弥补了传统制动系统结构原理上的不足，可以实现不同踏板感设计。而且可以针对汽车不同的行驶模式，进行踏板感觉的调校。

但现有的电动助力装置，大多仅利用弹簧和阻尼模拟踏板感觉，由于弹簧和阻尼不可调节，因此实际的不同踏板感觉(踏板位移与踏板力的关系曲线)调节范围受到较大的限制。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，解决现有技术的踏板模拟器无法实现不同踏板感觉模拟的问题，提供一种能实现不同踏板感觉模拟的可控式踏板感觉模拟器。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是，一种可控式踏板感觉模拟器，包括踏板推杆、制动踏板、与所述踏板推杆配合的信号齿轮组件，以及电机。

所述信号齿轮组件包括信号齿轮和用于检测所述踏板推杆的行程的检测单元，所述推杆上设有与所述信号齿轮相啮合的齿条，所述电机输出扭矩并控制所述信号齿轮转动。

在一些实施例中，所述检测单元包括转角传感器，所述转角传感器用于检测所述信号齿轮的转动角度。

在一些实施例中，所述信号齿轮组件还包括设置于所述信号齿轮上与所述转角传感器之间的磁铁，所述转角传感器通过所述磁铁检测到所述信号齿轮的转动角度。

在一些实施例中，所述可控式踏板感觉模拟器还包括与所述信号齿轮啮合的减速齿轮，所述电机与所述减速齿轮联接并通过所述减速齿轮将扭矩传递给所述信号齿轮。

在一些实施例中，所述可控式踏板感觉模拟器还包括连接件，所述连接件的一端与所述踏板推杆连接，另一端与所述制动踏板连接。

在一些实施例中，所述连接件为u型扣，所述u型扣的封闭端与所述踏板推杆螺纹连接，所述u型扣的开口端通过一支承销与所述制动踏板滑动联接。

在一些实施例中，所述可控式踏板感觉模拟器还包括外壳，所述踏板推杆活动贯穿所述外壳，所述信号齿轮组件设置于所述外壳内。

在一些实施例中，所述外壳的壳体上设置有轴瓦套，所述踏板推杆与所述轴瓦套过渡配合。

在一些实施例中，所述信号齿轮位于所述踏板推杆的下方。

在一些实施例中，所述电机设置于所述外壳的壳体上。

本实用新型的有益效果在于：检测单元检测踏板推杆的行程，根据踏板推杆的行程，可以控制电机输出合适的扭矩，使得信号齿轮对踏板推杆施加与其行程相反的力，这个力的大小可以进行设定，即可以实现同一辆车为驾驶员提供不同的踏板感觉；并且，本实用新型也具有其第二个功能，即无人驾驶的制动，无人驾驶的制动方式是，直接通过整车控制器驱动电机，利用信号齿轮直接推动踏板推杆进行制动。本实用新型的整体结构简单，便于生产推广。

附图说明

图1为本实用新型一种可控式踏板感觉模拟器的结构示意图；

图2为本实用新型一种可控式踏板感觉模拟器的信号齿轮组件的结构示意图；

图中，1—制动踏板；2—支承销；3—连接件；4—锁紧螺母；5—轴瓦套；6—踏板推杆；7—外壳；8—信号齿轮组件；9—减速齿轮；10—电机；11—齿条；81—信号齿轮；82—磁铁；83—转角传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

参照图1、图2，一种可控式踏板感觉模拟器，包括踏板推杆6、用于推动所述踏板推杆6的制动踏板1以及与所述踏板推杆6配合的信号齿轮组件8，人力制动时，所述信号齿轮组件8用于检测所述踏板推杆6的行程并根据所述踏板推杆6的行程给所述踏板推杆6提供反作用力，这里的反作用力是指提供一个与踏板推杆6运动方向相反的力。例如，图1所示位置，当踩下制动踏板1时，制动踏板1会推动踏板推杆6向左运动，此时，反作用力便是对踏板推杆6施加向右的力。无人驾驶制动时，所述信号齿轮组件8用于推动所述踏板推杆6进行制动，推动踏板推杆6的方向为图示向左。

所述信号齿轮组件8包括信号齿轮81、控制所述信号齿轮81转动的电机10以及用于检测所述踏板推杆6的行程的检测单元，所属推杆6上沿其长度方向上开设有与所述信号齿轮81相啮合的齿条11，所述电机10与所述检测单元均电连接至汽车的整车控制器。这里的工作原理是：检测单元用于检测踏板推杆6的行程，从而判断驾驶员的制动程度，将检测到的踏板行程信息输送给整车控制器，随后整车控制器根据收到的行程信息，控制电机10工作，电机10的输出扭矩大小则根据设定的踏板位移与踏板力的关系曲线进行确定。根据驾驶员不同的制动感觉需求，可以设置不同的踏板位移与踏板力的关系曲线。

在本实施例中，所述检测单元为用于检测所述信号齿轮81转动角度的转角传感器83。在踏板推杆6向左运动的过程中，会带动信号齿轮81转动，转角传感器83将检测到的信号齿轮81的转动角度信息输送给整车控制器，驱动电机10输出相应的扭矩。

本实施例直接利用转角传感器83检测信号齿轮81转动角度的方式来获得踏板推杆6的行程，无需再增加另外的结构进行踏板推杆6的行程检测，使得整体的机构更为简单。值得说明的是，采用转角传感器83的方式仅为一种较好的实施例，为实现本实用新型的技术效果，依然可以采用其他的检测方式对踏板推杆6的行程进行检测，例如设置行程传感器直接对踏板推杆6的行程进行检测，这种方式依然可以实现本实用新型的功能，其区别仅在于会增设较多的辅助元件，具体结构在此不做说明。

作为较好的改进，所述信号齿轮组件8还包括设置于所述信号齿轮81与转角传感器83之间的磁铁82，所述转角传感器83通过所述磁铁82检测到所述信号齿轮81的转动角度。这种方式的原理是利用霍尔效应进行设定，转角传感器83基于霍尔效应来读取信号齿轮81的转动角度值。

所述可控式踏板感觉模拟器还包括与所述信号齿轮81啮合的减速齿轮9，所述电机10与所述减速齿轮9联接。所述电机10的输出轴与所述减速齿轮9过盈连接。电机10的输出扭矩通过减速齿轮9输出给信号齿轮81。

所述可控式踏板感觉模拟器还包括连接件3，所述连接件3的一端与所述踏板推杆6连接，另一端与所述制动踏板1连接。具体的，所述连接件3为u型扣，所述u型扣的开口端与所述踏板推杆6螺纹连接，参照图1所示，在u型扣与踏板推杆6的一端通过锁紧螺母4进行连接，所述u型扣的封闭端通过一支承销2与所述制动踏板1联接。制动踏板1上开设有条形滑槽，支承销2活动穿过所述条形滑槽并可在该条形滑槽中滑动。

所述可控式踏板感觉模拟器还包括外壳7，所述踏板推杆6贯穿所述外壳7并可沿贯穿方向滑动，所述信号齿轮组件8设置于所述外壳7内。参照图1所示位置，踏板推杆6从外壳7的壳体内部穿过，并且与壳体7存在图示左右两个相交的地方，所述外壳7的壳体上设置有轴瓦套5，所述踏板推杆6与所述轴瓦套5过渡配合。轴瓦套5设置在踏板推杆6与壳体7的相交处，将踏板推杆6与轴瓦套5过渡配合能保证踏板推杆6上的齿条11与信号齿轮81保持正确的啮合关系。电机10设置于所述外壳7的壳体上。

所述信号齿轮81位于所述踏板推杆6的下方。

下面对本实施例在人力制动模式与无人驾驶制动模式下的工作原理。

人力制动模式时，电机10输出扭矩会经过减速齿轮9与信号齿轮81进行减速增扭，并传递至踏板推杆6上的齿条11，对踏板推杆6产生相应的阻力。当人力踩下制动踏板1时，会克服阻力推动踏板推杆6前移，踏板推杆6行程越大，信号齿轮81的输出扭矩也相应越大，产生的阻尼力也越大，并通过u型扣反馈到制动踏板1上，向驾驶员提供踏板感觉。踏板行程与踏板力的对应关系，可通过控制电机的输出扭矩实现改变。

无人驾驶制动模式时，由整车控制器输出制动信号，电机10输出扭矩会经过减速齿轮9与信号齿轮81进行减速增扭，并传递至踏板推杆6上的齿条11，对踏板推杆6产生相应的推力，推动踏板推杆6前移，产生制动力。

本实用新型检测单元检测踏板推杆6的行程，根据踏板推杆6的行程，可以控制电机10输出合适的扭矩，使得信号齿轮81对踏板推杆6施加与其行程相反的力，这个力的大小可以进行设定，即可以实现同一辆车为驾驶员提供不同的踏板感觉；并且，本实用新型也具有其第二个功能，即无人驾驶的制动，无人驾驶的制动方式是，直接通过整车控制器驱动电机10，利用信号齿轮81直接推动踏板推杆6进行制动。本实用新型的整体结构简单，便于生产推广。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。