一种踏板感觉模拟器和踏板反馈力调节单元及方法与流程

本发明涉及踏板感觉模拟器，具体涉及一种踏板感觉模拟器和踏板反馈力调节单元及方法。

背景技术：

1、目前应用于集成式电子液压制动系统中的踏板感觉模拟器主要分为三类：boschipb应用的碟簧组合类、conti mk-c1应用的纯橡胶类、zf(trw)ibc应用的圆柱簧组合类。bosch ipb应用的碟簧组合类踏板感觉模拟器不同刚度的弹簧之间过渡拐点明显，踏板感有明显过渡突兀感，部件由18片碟簧组合而成，成本较高。conti mk-c1应用的纯橡胶类踏板感觉模拟器，橡胶硬度易受温度影响，在不同温度下踏板感觉一致性差，在高温环境下踏板感觉偏软，低温环境下踏板感觉偏硬。zf(trw)ibc应用的圆柱簧组合类踏板感觉模拟器，零件组合较多，成本较高。

2、现有的踏板感觉模拟器在装配前零部件较为分散，一般在3-10个零部件，在装配到集成式电子液压制动总成大阀块时需要的工序繁多，集成式电子液压制动总成装配线体设计时需预留较多工位，不仅整体工艺节拍难以保证，工艺制造成本也大大提高。目前市面上的踏板感觉模拟器大多都是被动式的，即踏板感觉反馈力恒定，不可调节，无法满足不同驾驶员以及不同踏板比车型的要求。

技术实现思路

1、本发明提供了一种踏板感觉模拟器和踏板反馈力调节单元及方法，解决了现有的踏板感觉模拟器在装配前零部件较为分散，在装配到集成式电子液压制动总成大阀块时需要的工序繁多，集成式电子液压制动总成装配线体设计时需预留较多工位，不仅整体工艺节拍难以保证，工艺制造成本也大大提高。且目前市面上的踏板感觉模拟器大多都是被动式的，即踏板感觉反馈力恒定，不可调节，无法满足不同驾驶员以及不同踏板比车型的要求的问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、模拟器活塞结构包括模拟器活塞、第一弹性部件、第三弹性部件、第一安装座、第四弹性部件、第二安装座以及固定推杆，模拟器活塞内设置有垫片与第一安装座，垫片与第一安装座之间设置有第三弹性部件，模拟器活塞的内台阶上开设有环形凹槽，环形凹槽内设置有第一弹性部件，固定推杆的一端穿过第一安装座与第二安装座的中心孔，固定推杆的另一端卡设于第二安装座的中心孔，第四弹性部件设置于第一安装座与第二安装座之间；

4、密封盖，密封盖内设置有第二安装座与第二弹性部件。

5、本发明的有益效果是：模拟器活塞的内台阶上开设有环形凹槽，环形凹槽内设置有第一弹性部件，第一弹性部件的高度要大于环形凹槽的深度。在模拟器活塞内设置垫片和第一安装座，垫片和第一安装座配合第三弹性部件在固定推杆的作用下，推动第三弹性部件形成压力。当驾驶员踩踏板推动制动主缸，主缸内的制动液被压缩后进入模拟器腔，压缩的制动液推动模拟器活塞轴向移动，模拟器活塞推动第三弹性部件压缩，当第一安装座与垫片接触时，第一弹性部件介入，直到垫片与第一安装座的间隙消除。此时，第四弹性部件介入，驾驶员持续踩踏板，制动液持续推动模拟器活塞压缩第四弹性部件，直至第二弹性部件与推杆接触，第二弹性部件介入。

6、在密封盖的中间放置第二弹性部件和第二安装座，在第二弹性部件介入后，当第一安装座与第二安装座接触时，整个模拟器工作过程结束，并按照相反的方式释放退回。

7、这样的装配为一个整体组件，在装配1-box总成时，模拟器可以作为一个整体的组件上线装配，这样不但简化了1-box总装线的工序，也大大提高了1-box总装线装配的节拍，有效降低了工艺制造成本。

8、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

9、进一步，模拟器活塞内开设有圆柱形沉孔，沉孔内设置有垫片与第一安装座，模拟器活塞开设有皮碗凹槽，皮碗凹槽内设置有密封皮碗，模拟器活塞的内台阶中心处开设有盲孔，盲孔内设置有固定推杆。

10、采用上述进一步方案的有益效果是，在沉孔内设置有垫片与第一安装座，第三弹性部件的两端分别抵接于垫片和第一安装座。模拟器活塞开设有皮碗凹槽，皮碗凹槽内设置有密封皮碗，使得模拟器活塞装配到活塞腔体时，形成密闭腔体。模拟器活塞的内台阶中心处开设有盲孔，盲孔内设置有固定推杆，盲孔与固定推杆呈过盈配合。

11、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

12、进一步，固定推杆具有三个台阶，其中，第一台阶与盲孔过盈配合，第三弹性部件穿过第二台阶的外表面，第一安装座滑动设置于第二台阶，第一安装座与第二安装座与第二台阶为间隙配合，第三台阶的直径大于第二安装座的中间孔。

13、采用上述进一步方案的有益效果是，第一台阶与盲孔过盈配合，可以使得固定推杆在盲孔内移动。第三弹性部件穿过第二台阶的外表面，并滑动设置于第二台阶，固定推杆推动第三弹性部件，使得第三弹性部件形成推力，作用于第一安装座，使得第一安装座与第二安装座能够接触，第一安装座和第二安装座与第二台阶为间隙配合，使得第一安装座与第二安装座接触后，在第四弹性部件回弹力的作用力，能够更加方便的将第一安装座与第二安装座分离，将模拟器按照相反的方式释放退回。第三台阶的直径大于第二安装座的中间孔，保证第二安装座套在固定推杆上从第三台阶处无法脱出，能够限制第二安装座的轴向位移。

14、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

15、进一步，垫片的中心处开设有通孔，垫片与第二台阶为间隙配合。

16、采用上述进一步方案的有益效果是，垫片的中心处开设有通孔，垫片与第二台阶为间隙配合，使得垫片能够在第二台阶上、下滑动。垫片与第一安装座之间设置有第三弹性部件。将第三弹性部件设置在垫片与第一安装座之间，可以对第三弹性部件进行限定，同时，第三弹性部件的回弹力也会将垫片与第一安装座进行分开，可以使得模拟器能够进行反复工作。

17、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

18、进一步，第二安装座与第一安装座的内部开设有内凹槽，且第二安装座与第一安装座的边缘具有突出，第一安装座的内凹槽内设置有第三弹性部件，第四弹性部件的两端分别抵接于第一安装座与第二安装座的突出，第三弹性部件与第四弹性部件为等刚度或变刚度圆柱弹簧。

19、采用上述进一步方案的有益效果是，将第四弹性部件设置在第一安装座与第二安装座之间，利用第一安装座和第二安装座的突出将第四弹性部件进行限定。第一安装座的内凹槽内设置有第三弹性部件，第三弹性部件可以推动第一安装座在第二台阶上进行滑动，当第一安装座与第二安装座接触时，第四弹性部件的回弹力，会将模拟器按照相反的方向释放退回，使得模拟器可以反复工作。

20、第三弹性部件与第四弹性部件为等刚度或变刚度圆柱弹簧。第四弹性部件与第三弹性部件的刚度可随产生单位变形所需要的载荷而确定。方便使用人员根据需要对弹簧做出调整。

21、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

22、进一步，密封盖的中间开设有台阶凹槽，台阶凹槽具有第一凹槽与第二凹槽，第一凹槽内设置有第二安装座，第二凹槽内设置有第二弹性部件，第一凹槽与第二安装座过盈配合，第二凹槽与第二弹性部件过盈配合。

23、采用上述进一步方案的有益效果是，在密封盖的中间放置第二弹性部件和第二安装座，第一凹槽与第二安装座过盈配合，第二凹槽与第二弹性部件过盈配合，当第一安装座与第二安装座接触时，整个模拟器工作过程结束，并按照相反的方式释放退回。

24、另一方面，本发明提供一种踏板反馈力调节单元，制动主缸具有第一密封腔与第二密封腔，制动踏板的踏板推杆连接于制动主缸，踏板推杆上设置有位移感应器，模拟器密封腔具有前密封腔与后密封腔，前密封腔与第一密封腔相连通，且在连通管路处设置有压力传感器，后密封腔由密封盖、o型密封圈形成，后密封腔连接有单向阀与线性电磁阀。

25、采用上述进一步方案的有益效果是，制动踏板的踏板推杆连接于制动主缸，踏板推杆上设置有位移感应器，前密封腔与第一密封腔相连通，且在连通管路处设置有压力传感器，能够实施反馈踏板位移与踏板力的实时值。在模拟器后密封腔体设置通大气的气路，并在气路中设置可调节节流口大小的线性电磁阀以及能让踏板快速回位的单向阀，该设计可实现踏板感觉主动调节。在现有模拟器的基础上增加了主动调节装置，达到主动调节踏板感觉的效果。

26、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

27、进一步，线性电磁阀为常开型线性控制电磁阀，后密封腔连接于线性电磁阀底侧，外界大气连通线性电磁阀的侧面。

28、采用上述进一步方案的有益效果是，线性电磁阀可以调整后密封腔空气连通大气的节流口。节流口越小，后密封腔中的空气通往大气的节流作用越大，后密封腔与外界大气压的压差越大，即后密封腔中的大气压越大，此时反馈到模拟器活塞上的力也就越大；节流孔越大，密封腔中的空气通往大气的节流作用越小，后密封腔与外界大气压的压差越小，即后密封腔中的大气压越小，此时反馈到模拟器活塞上的力也就越小；通过调整线性电磁阀的节流口大小，即可实现踏板感觉反馈力大小的调节。

29、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

30、进一步，线性电磁阀的外侧并联设置有单向阀，单向阀与后密封腔朝向外界大气的一侧连通，反向不连通。

31、采用上述进一步方案的有益效果是，线性电磁阀的外侧并联设置有单向阀，单向阀与后密封腔朝向外界大气的一侧连通，反向不连通。可保证踏板被驾驶员踩下能够快速回到零位，这样设置即可保证线性电磁阀可以通过调整节流口调整踏板感觉反馈力，同时能够保证踏板快速回位。

32、另一方面，本发明提供一种踏板反馈力方法，分为两种调节模式：

33、第一种调节模式步骤包括：

34、a1：系统预存储多种踏板感觉模式；其中，多种踏板感觉模式为较轻、适中、较重，较轻、适中以及较重模式分别一一对应预设线性电磁阀的第一节流口开度、第二节流口开度以及第三节流口开度；

35、a2：在“较轻”模式下，ecu控制程序控制线性电磁阀调节到第一节流口开度；

36、a3：在“适中”模式下，ecu控制程序控制线性电磁阀调节到第二节流口开度；

37、a4：在“较重”模式下，ecu控制程序控制线性电磁阀调节到第三节流口开度；

38、第二种调节模式步骤包括：

39、b1：在车载交互设备的用户界面中有踏板感觉“自定义”模式调节；b2：在“自定义”模式下，用户可根据自己的驾驶习惯调节线性电磁阀570不同的节流口开度；

40、b3：针对线性电磁阀不同的节流口开度，用户通过“百分比进度条”显示，从而让用户识别到不同百分比状态下的踏板感觉，使用户找到适合自己的踏板感觉。

41、采用上述进一步方案的有益效果是，在模拟器后密封腔体设置通大气的气路，并在气路中设置可调节节流口大小的线性电磁阀以及能让踏板快速回位的单向阀，该设计可实现踏板感觉主动调节。通过ecu标定不同踏板感觉，预设好不同模式下电磁阀节流口大小，即能实现用户对预设模式的踏板感觉的调节。通过用户自定义调节踏板感觉的轻重百分比，ecu根据指令调节线性电磁阀节流口大小，实现用于对踏板感感觉的自定义调节。