踏板模拟器的制作方法

1.本发明涉及踏板模拟器技术领域，尤其涉及踏板模拟器。


背景技术：

2.传统车的制动踏板感由真空助力器以及制动油缸的液压提供；踏板感通常指的是驾驶员踩制动踏板时的踏板力、踏板行程以及产生的整车的制动减速度的关系。
3.随着时代发展，新能源车更多的采用电子控制的助力器，特别是线控制动出现，制动踏板与制动液压之间实现解耦，需要有专门的踏板感觉模拟器来提供踏板感模拟器，即模拟踏板行程与踏板力的关系。
4.当前，对于制动踏板力与行程的调整通常需要通过更换机械硬件的形式来实现。cn112744197a中的踏板模拟器必须更换零件才可实现制动踏板力与行程的调整(如更换不同长度或弹性系数的弹性件)，进而存在调节复杂、调节成本高，不利于提升用户体验的问题。
5.亟需一种踏板模拟器，不需要更换踏板模拟器硬件，便可以调节踏板模拟器的踏板行程与踏板力的关系。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于：提供踏板模拟器，以解决相关技术中踏板模拟器必须更换硬件才可实现制动踏板力与行程的调整，进而带来调节复杂、调节成本高，不利于提升用户体验的问题。
7.本发明提供踏板模拟器，该踏板模拟器包括：
8.模拟块，所述模拟块设置有油孔和与所述油孔连通的活塞腔，所述油孔用于接收由于踏板力而引起的油缸内的压力油，所述模拟块远离所述油孔的一端设置有敞口，所述敞口与所述活塞腔同轴线连通；
9.帽盖，包括本体和调节杆，所述本体伸入所述敞口且与所述模拟块具有沿所述活塞腔的轴线方向相对滑动和相对固定的两个状态，所述本体设置有通孔，所述调节杆通过所述通孔伸入所述活塞腔，所述调节杆沿所述活塞腔的轴线方向具有相对所述本体滑动和相对所述本体固定的两个状态；
10.第一反力部和第二反力部，其均设置于所述活塞腔，所述第一反力部沿所述活塞腔的轴线具有弹性且一端与所述调节杆抵接，所述第二反力部沿所述活塞腔的轴线具有弹性且与所述第一反力部的另一端抵接，所述第二反力部被配置为通过流入所述活塞腔的所述压力油加压而使所述第一反力部压缩后，所述第二反力部自身进行压缩：
11.其中，调节所述调节杆相对所述油孔的距离，进而能够调节所述第一反力部的压缩行程，只调节所述本体相对所述油孔的距离，进而能够同时调节所述第一反力部和所述第二反力部的压缩行程。
12.作为踏板模拟器的优选技术方案，所述帽盖包括本体和调节杆，所述本体与所述
敞口的内壁螺接，所述本体设置有螺纹孔，所述调节杆通过所述螺纹孔伸入所述活塞腔且与所述第一反力部的另一端抵接，所述调节杆与所述螺纹孔螺接。
13.作为踏板模拟器的优选技术方案，所述第一反力部包括第一弹性件和保持架，所述保持架设置有导向孔，所述第一弹性件设置于所述导向孔，所述第一弹性件的一端与所述保持架抵接，所述第一弹性件的另一端与所述调节杆抵接，所述第二反力部未被流入所述活塞腔的所述压力油加压时，所述保持架与所述本体间隔设置。
14.作为踏板模拟器的优选技术方案，所述第一反力部还包括导杆，所述导杆包括杆体和与所述杆体一端固接的杆头，所述杆体另一端穿过所述导向孔且与所述调节杆固接，所述杆头位于所述导向孔外且防止所述保持架从所述杆体另一端脱出。
15.作为踏板模拟器的优选技术方案，所述第一反力部还包括第一橡胶垫，所述第一橡胶垫设置于所述本体且与所述保持架相对。
16.作为踏板模拟器的优选技术方案，所述第一反力部还包括第一密封圈，所述本体与所述调节杆相对的周壁或所述调节杆与所述本体相对的周壁设置有第一限位槽，所述第一密封圈设置于所述第一限位槽且同时与所述本体和所述调节杆抵紧。
17.作为踏板模拟器的优选技术方案，所述第二反力部包括活塞和第二弹性件，所述活塞滑动设置于所述活塞腔，所述油缸供给的所述压力油加压于所述活塞，所述第二弹性件一端与所述活塞抵接，另一端与所述保持架抵接，所述第二弹性件的弹性系数大于所述第一弹性件的弹性系数。
18.作为踏板模拟器的优选技术方案，所述第二反力部还包括第二橡胶垫，所述第二橡胶垫设置于所述活塞且与所述杆头相对。
19.作为踏板模拟器的优选技术方案，所述第二反力部还包括第二密封圈，所述活塞腔的腔壁或所述活塞的周壁设置有第二限位槽，所述第二密封圈设置于所述第二限位槽且同时与所述模拟块和所述活塞抵紧。
20.作为踏板模拟器的优选技术方案，所述活塞与所述油孔相对的面凸设有凸起。
21.作为踏板模拟器的优选技术方案，所述本体沿所述活塞腔的轴线方向与所述活塞腔的内壁螺接，所述通孔为螺纹孔，所述调节杆与所述螺纹孔螺接。
22.本发明的有益效果为：
23.本发明提供踏板模拟器，该踏板模拟器包括模拟块、帽盖、第一反力部和第二反力部，模拟块设置有油孔和与油孔连通的活塞腔，油孔用于接收由于踏板力而引起的油缸内的压力油，模拟块远离油孔的一端设置有敞口，敞口与活塞腔同轴线连通；帽盖包括本体和调节杆，本体伸入敞口且与模拟块具有沿活塞腔的轴线方向相对滑动和相对固定的两个状态，本体设置有通孔，调节杆通过通孔伸入活塞腔，调节杆沿活塞腔的轴线方向具有相对本体滑动和相对本体固定的两个状态；第一反力部和第二反力部均设置于活塞腔，第一反力部沿活塞腔的轴线具有弹性且一端与调节杆抵接，第二反力部沿活塞腔的轴线具有弹性且与第一反力部的另一端抵接，第二反力部被配置为通过流入活塞腔的压力油加压而使第一反力部压缩后，第二反力部自身进行压缩。当驾驶者踩踏板时，在踏板行程的前半段，第二反力部驱动第一反力部压缩，在踏板行程的后半段，此时第一反力部已达到压缩量的最大值，进而第二反力部自身进行压缩。当需要调整踏板力与行程的关系时，调节本体和调节杆分别与进油口的间距，进而可以调节第一反力部和第二反力部的压缩行程，进而实现了无
需更换硬件，便可实现对踏板模拟器的踏板行程与踏板力的调节。
附图说明
24.图1为本发明实施例中踏板模拟器的结构示意图一；
25.图2为本发明实施例中踏板模拟器的结构示意图二；
26.图3为本发明实施例中踏板行程与踏板力各阶段的曲线图；
27.图4为本发明实施例中不同情况下踏板行程与踏板力的曲线图。
28.图中：
29.100、油缸；200、踏板；
30.1、模拟块；11、油孔；12、活塞腔；
31.2、帽盖；21、本体；22、调节杆；
32.3、第一反力部；31、第一弹性件；32、保持架；33、导杆；331、杆体；332、杆头；34、第一橡胶垫；35、第一密封圈；
33.4、第二反力部；41、活塞；411、凸起；42、第二弹性件；43、第二橡胶垫；44、第二密封圈；
34.a、第一阶段；b、第二阶段；c、第三阶段；d、第四阶段；
35.5、第一曲线；6、第二曲线；7、第三曲线；8、第四曲线；9、第五曲线。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.如图1所示，本实施例提供踏板模拟器，该踏板模拟器包括模拟块1、帽盖2、第一反力部3和第二反力部4，模拟块1设置有油孔11和与油孔11连通的活塞腔12，油孔11用于接收由于踏板力而引起的油缸内的压力油，模拟块1远离油孔11的一端设置有敞口，敞口与活塞腔12同轴线连通；帽盖2包括本体21和调节杆22，本体21伸入敞口且与敞口的内壁螺接，本体21沿活塞腔12的轴线方向设置有螺纹孔，调节杆22通过螺纹孔伸入活塞腔12，调节杆22与螺纹孔螺接；第一反力部3和第二反力部4均设置于活塞腔12，第一反力部3沿活塞腔12的轴线具有弹性且一端与调节杆22抵接，第二反力部4沿活塞腔12的轴线具有弹性且与第一反力部3的另一端抵接，第二反力部4被配置为通过流入活塞腔12的压力油加压而使第一反力部3压缩后，第二反力部4自身进行压缩。当驾驶者踩踏板200时，在踏板行程的前半段，第二反力部4驱动第一反力部3压缩，在踏板行程的后半段，此时第一反力部3已达到压缩量的最大值，进而第二反力部4自身进行压缩。当需要调整踏板力与行程的关系时，分别旋拧本体21和调节杆22，进而可以调节第一反力部3和第二反力部4的压缩行程，进而实现了无需更换硬件，便可实现对踏板模拟器的踏板行程与踏板力的调节。
41.可选地，第一反力部3包括第一弹性件31和保持架32，保持架32设置有导向孔，第一弹性件31设置于导向孔，第一弹性件31的一端与保持架32抵接，第一弹性件31的另一端与调节杆22抵接，第二反力部4未被流入活塞腔的压力油加压时，保持架32与本体21间隔设置。本实施例中，导向孔的一端与本体21相对，另一端与第二反力部4相对，导向孔的另一端为缩口，进而第一弹性件31的一端伸入导向孔后与导向孔另一端抵接。
42.可选地，第一反力部3还包括导杆33，导杆33包括杆体331和与杆体331一端固接的杆头332，杆体331另一端穿过导向孔且与调节杆22固接，杆头332位于导向孔外且防止保持架32从杆体331另一端脱出。本实施例中，杆体331通过缩口进入导向孔内，然后与插设于导向孔内的调节杆22固接，杆头332位于导向孔外且防止保持架32从杆体331另一端脱出。杆头332的直径大于缩口的直径。
43.具体地，杆体331和调节杆22可以为铆接或卡接或螺接等。
44.可选地，第一反力部3还包括第一橡胶垫34，第一橡胶垫34设置于本体21且与保持架32相对。本实施例中，第二反力部4作用保持架32移动，当保持架32与本体21抵接时，第二反力部4自身开始压缩，为使第一反力部3压缩向第二反力部4压缩切换时不突兀，进而将第一橡胶垫34设置于本体21且与保持架32相对。当保持架32与本体21抵接前，保持架32先与第一橡胶垫34抵接，第一橡胶垫34发生弹性形变，直到保持架32与本体21抵接。进而第一橡胶垫34可以使第一反力部3压缩向第二反力部4压缩切换时过渡平滑。
45.可选地，第一反力部3还包括第一密封圈35，本体21与调节杆22相对的周壁或调节杆22与本体21相对的周壁设置有第一限位槽，第一密封圈35设置于第一限位槽且同时与本体21和调节杆22抵紧。本实施例中，设置密封圈可以防止外界灰尘等通过调节杆22和本体21之间的缝隙进入至活塞腔内。
46.可选地，第二反力部4包括活塞41和第二弹性件42，活塞41滑动设置于活塞腔，油缸100供给的压力油加压于活塞41，第二弹性件42一端与活塞41抵接，另一端与保持架32抵接，第二弹性件42的弹性系数大于第一弹性件31的弹性系数。本实施例中，在压力油的作用下，活塞41沿活塞腔的轴线滑动，进而通过第二弹性件42驱动保持架32移动，由于第二弹性件42的弹性系数大于第一弹性件31的弹性系数，所以保持架32在于本体21抵接前，保持架
32不会发生弹性形变，具体地，第一弹性件31和第二弹性件42均为螺旋弹簧。
47.可选地，第二反力部4还包括第二橡胶垫43，第二橡胶垫43设置于活塞41且与杆头332相对。本实施例中，当第二弹性件42被压缩至杆头332与第二橡胶块抵接时，随着第二弹性件42继续被压缩，杆头332时第二橡胶块发生弹性形变，直至活塞41与本体21抵接。再此过程中，第一弹性件31、第二弹性件42、第一橡胶垫34和第二橡胶垫43共同反馈至弹板上的力为踏板模拟器可以反馈的最大力值。
48.可选地，第二反力部4还包括第二密封圈44，活塞腔的腔壁或活塞41的周壁设置有第二限位槽，第二密封圈44设置于第二限位槽且同时与模拟块1和活塞41抵紧。本实施例中，第二密封圈44可以阻止压力油从活塞腔靠近油孔11的一端进入至靠近帽盖2的一端。进而影响踏板模拟器的正常工作。
49.可选地，活塞41与油孔11相对的面凸设有凸起411。本实施例中，凸起411与活塞腔设置有油孔11的腔壁抵接时，使活塞41与活塞腔设置有油孔11的腔壁间隔设置，进而可以防止与活塞腔设置有油孔11的腔壁贴平密闭吸住，影响启动时性能。
50.如图2和3所示，踏板工作过程包括如下几个阶段：
51.第一阶段a：踩踏板200，克服油缸100的阻力(弹簧，摩擦力等)启动，当油缸100内的踏板活塞41滑过空行程后，油缸100内的压力油通过油孔11进入活塞腔12内，会推动活塞41移动，进而进入第二阶段b。
52.第二阶段b：活塞41移动需要克服密封圈的摩擦阻力以及第一弹性件31的压缩弹力，直至保持架32与本体21抵接。这个阶段内属于行程增加，但反作用力增加很小的范围，其中，第二阶段b中，第一弹性件31压缩的长度为s1。
53.第三阶段c：由于保持架32位置已经固定，开始压缩第二弹性件42，踏板200反馈力开始大幅增加，其中，第三阶段c中，第二弹性件42压缩的长度为s2。
54.第四阶段d：杆头332与第二橡胶垫43抵紧且使第二橡胶垫43发生弹性形变，制动力度上升明显，直至活塞41与本体21抵接，其中，第四阶段d中，活塞41移动的距离为s3-s2。
55.其中第二阶段b、第三阶段c和第四阶段d由踏板模拟器进行反馈。因此，不同驾驶习惯的驾驶者可以通过旋拧本体21和调节杆22，进而调节踏板模拟器分别在第二阶段b、第三阶段c和第四阶段d的工作状态。
56.如图2所示，具体地，本专利中通过调节保持架32与本体21之前的间距s1和导杆33与第二橡胶垫43之间的间距s2来调节踏板模拟器。第一弹性件31被压缩时，所对应的是踏板行程前半段，第二弹性件42被压缩时，所对应的是踏板行程后半段。
57.调节方式如下：
58.当感觉踏板行程前半段脚感偏软时，通过旋拧调节杆22，缩短第一弹性件31的压缩行程，提升踏板力反馈的增速，进而可以使踏板行程前半段脚感变硬。
59.反之，当感觉踏板行程前半段脚感偏硬时，通过旋拧调节杆22，增大第一弹性件31的压缩行程，减小踏板力反馈的增速，进而可以使踏板行程前半段脚感变软。
60.当感觉踏板行程后半段脚感偏软，且踏板行程前半段脚感正合适时，旋拧本体21，进而使s1的距离变小，进而缩短了第二弹性件42的压缩行程，提升踏板力反馈的增速，进而可以使踏板行程后半段脚感变硬。但是由于本体21旋转带动调节杆22移动，进而第一弹性件31的压缩行程发生了变化，进而旋拧调节杆22，进而使第一弹性件31的压缩行程不变，此
时，便可实现踏板行程后半段脚感变硬，且踏板行程前半段脚感不变。
61.反之，当感觉踏板行程后半段脚感偏硬，且踏板行程前半段脚感正合适时，旋拧本体21，进而使s1的距离变大，进而增长了第二弹性件42的压缩行程，减小踏板力反馈的增速，进而可以使踏板行程后半段脚感变软。但是由于本体21旋转带动调节杆22移动，进而第一弹性件31的压缩行程发生了变化，进而旋拧调节杆22，进而使第一弹性件31的压缩行程不变，此时，便可实现踏板行程后半段脚感变软，且踏板行程前半段脚感不变。
62.当踏板行程前半段和后半段的脚感都需要调节时，先旋拧本体21，进而对踏板行程后半段进行调节，然后旋拧调节杆22，进而对踏板行程前半段进行调节。
63.如图4所示，第一曲线5为踏板模拟器出厂时的原始踏板行程和踏板反馈力的曲线，第二曲线6为对踏板行程前半段和后半段都进行变硬调节后的踏板行程和踏板反馈力的曲线，第三曲线7为对踏板行程前半段未调节且后半段变硬调节后的踏板行程和踏板反馈力的曲线，第四曲线8为对踏板行程前半段未调节且后半段变软调节后的踏板行程和踏板反馈力的曲线，第五曲线9为对踏板行程前半段和后半段都进行变软调节后的踏板行程和踏板反馈力的曲线。
64.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。