[实用新型]一种汽车制动踏板感觉模拟器

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车电控制动系统装置，尤其是涉及一种汽车制动踏板感觉模拟器。

背景技术

制动系统是汽车安全行驶的重要保障。相比传统的液压制动系统，电控制动系统具有结构简单，制动响应快，控制精度高，布置灵活，踏板特性一致等诸多优点；且易与汽车动态控制系统进行整合，可满足电动汽车及混合动力汽车的再生制动系统需求，具有良好的发展前景。但电控制动系统取消了制动踏板与制动轮缸的直接连接，必须采用特定装置来模拟制动踏板反馈力，保证驾驶员获得制动反馈信息。因此，既能准确、可靠反映驾驶员制动意图，又能提供驾驶员良好制动踏板感觉的踏板感觉模拟器成为电控制动系统研究中不可或缺的环节。

经查阅相关文献资料，制动力发生装置有美国的专利(US6464306B2)，阐述了一种集成力传感器和行程传感器的踏板模拟器；德国卢卡斯汽车股份有限公司(专利公开号CN101341055A)设计了用于液压车辆制动系统的制动力发生装置。这些装置仅从获得驾驶员制动意图进行设计与研究，没有考虑制动时反馈给驾驶员的重要信息。

关于电控制动系统踏板力模拟装置的技术主要有两类：一类是采用弹性元件来模拟踏板感觉的反馈力；另一类是利用电控单元控制作动器来模拟踏板感觉的反馈力。

Delphi公司利用橡胶元件非线性特性设计了集成橡胶弹簧的主缸来模拟制动踏板感觉的反馈力(SAE 1999-01-0481)，该结构对橡胶弹簧材料要求严格，同时需要对传统的制动主缸的结构进行改进；Delphi公司还利用空气弹簧及锥形弹簧相结合的方式来模拟制动踏板感觉的反馈力(SAE 2003-01-0324)，模拟器采用阶梯型缸体内置两级弹簧，该结构复杂、加工成本高。

而BOSCH公司研制的车辆电控液压制动装置中带有一种动作模拟器(专利公开号CN1419505A)，利用了高压蓄能器及气动弹簧结合方式模拟制动踏板感觉的反馈力，其中高压蓄能器需要电机及液压泵进行驱动，气动弹簧需要外部气源进行调节；该动作模拟器还需要应用单片机对两个电磁阀的开启和闭合进行控制，可实现按照制动踏板理想特性的变化规律模拟制动踏板感觉的反馈力。但这种模拟器相对前一类模拟器结构更为复杂，且需要大量实验数据，建立不同工况制动踏板的理想特性数据库。

发明内容

为了克服现有制动踏板模拟器的结构复杂、需要专门设计制动主缸及外部气源等不足，本实用新型的目的在于提供一种汽车制动踏板感觉模拟器。该装置充分利用传统液压制动系统的零部件，简化了模拟器结构，便于在汽车中安装；能够准确获得驾驶员制动意图并真实反馈驾驶员踏板感觉；可实现电控制动系统的应急制动功能；踏板特性稳定。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型包括储油杯，制动主缸，带有踏板行程传感器的制动踏板；在制动主缸的第一腔室和第二腔室与ABS阀块间连接一个模拟器阀块。

所述的模拟器阀块包括四个电磁阀、压力传感器、模拟器缸体；制动主缸的第一腔室内的液压油接入模拟器阀块的压力传感器后分为两路，一路串接第三电磁阀与ABS阀块连接，另一路串接第四电磁阀与模拟器缸体的无模拟器弹簧腔室连接；制动主缸的第二腔室内的液压油接入模拟器阀块后分为两路，一路串接第二电磁阀与ABS阀块连接，另一路串接第一电磁阀与储油杯连接；模拟器缸体的有模拟器弹簧腔室与储油杯连接。

本实用新型具有的有益效果是：

1)本实用新型的汽车制动踏板感觉模拟器结构简单。针对传统液压制动系统结构，可在制动主缸与ABS阀块间的任意液压管路位置串联接入一个模拟器阀块，易于实现模拟器阀块在实车中安装；模拟器阀块及其集成的模拟器弹簧、电磁阀、活塞、压力传感器、缓冲块、弹簧座等常用元件易于设计和加工；传统的液压制动系统结构无需改动，只需根据模拟器阀块安装位置选择合适的液压油管长度。

2)本实用新型的汽车制动踏板感觉模拟器能够准确获得驾驶员制动意图并及时反馈驾驶员踏板感觉。在传统制动踏板上安装踏板行程传感器，可准确获得驾驶员踩下制动踏板的行程和速度；模拟器阀块上的压力传感器与踏板行程传感器的数据经过冗余处理，保证获得驾驶员制动意图的可靠性；踏板力通过液压油压力及弹簧力模拟实现，与传统的液压制动系统产生踏板力的原理相同，因此反馈的制动踏板感觉真实，且消除了传统制动踏板的“打脚”现象。

3)本实用新型的汽车制动踏板感觉模拟器可实现电控制动系统应急制动功能。在电控制动系统失效或者踏板模拟器电磁阀失电的情况下，四个电磁阀处于初始常开与常闭状态，采用传统的液压制动系统功能实现应急制动。