[发明专利]制动踏板感觉模拟器及制动系统

说明书

本发明公开了制动踏板感觉模拟器及制动系统，属于机械制动技术领域，解决了现有制动踏板感觉模拟器中因复合弹簧安装结构缺陷所导致的一系列问题，本发明的制动踏板感觉模拟器，包括壳体；以及，相对壳体位置固定的限位机构；以及，安装于壳体内的一级压缩机构和二级压缩机构；一级压缩机构包括一级顶杆、预紧件和并联设置的第一螺旋弹簧及第二螺旋弹簧；无踏板操作时，一级顶杆被所述限位机构轴向限位或者所述一级顶杆和所述预紧件被所述限位机构轴向限位，第一螺旋弹簧被所述一级顶杆和二级压缩机构预紧，第二螺旋弹簧被所述预紧件和二级压缩机构预紧，一级顶杆响应踏板操作而直接或者间接地先后开始压缩第一螺旋弹簧及第二螺旋弹簧。

【技术领域】

本发明涉及机械制动技术领域，尤其涉及制动踏板感觉模拟器及制动系统。

【背景技术】

电子机械制动系统(EMB)是车辆线控系统的一个重要组成部分。一种典型的电子机械制动系统，其以电能为能量来源，驾驶员的制动意图通过制动踏板单元产生电信号输入电子机械制动系统，设置在车辆轮边的电子制动装置产生符合驾驶员制动意图的制动力从而对车辆实施制动。由于电子机械制动系统的制动踏板单元与轮边的电子制动装置之间只有电性连接，无法产生与液压或气压制动系统类似的触觉反馈给驾驶员，为此需要一种能够模拟传统制动踏板的非线性反馈力的踏板单元，使驾驶员无需重新适应电子机械制动系统的控制。本发明所涉及的制动踏板感觉模拟器就是要完成这一功能。

目前已知的一种制动踏板感觉模拟器采用复合弹簧结构(由至少两个螺旋弹簧串联或者并联组成的结构)，当驾驶员踩下制动踏板时，通过复合弹簧结构的分段压缩产生一个非线性的反馈力，使制动踏板获得合适的制动踏板力，从而模拟出制动踏板感觉。但在现有技术中，制动踏板感觉模拟器未对复合弹簧结构中的全部弹簧在轴向方向上进行预紧，未被预紧的螺旋弹簧会产生晃动，导致螺旋弹簧磨损和振动噪音；另外，由于自由状态下的螺旋弹簧在轴向长度上具有较大的加工误差，制动踏板感觉模拟器无法精确地控制该螺旋弹簧在装配后的长度和压缩行程，在实施制动时无法准确地模拟出与设计目标一致的非线性反馈力曲线。本发明即对上述问题提出了改进方案，以提升制动踏板感觉模拟器的工作性能和使用效果。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供制动踏板感觉模拟器，优化复合弹簧的装配结构，从而能够精确地控制复合弹簧在装配后的长度和压缩行程。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

制动踏板感觉模拟器，包括：

壳体；以及，

相对所述壳体位置固定的限位机构；以及，

安装于所述壳体内的一级压缩机构和二级压缩机构；

其中，所述一级压缩机构包括一级顶杆、预紧件和并联设置的第一螺旋弹簧及第二螺旋弹簧；无踏板操作时，所述一级顶杆被所述限位机构轴向限位或者所述一级顶杆和所述预紧件被所述限位机构轴向限位，所述第一螺旋弹簧被所述一级顶杆和所述二级压缩机构预紧，所述第二螺旋弹簧被所述预紧件和所述二级压缩机构预紧，所述一级顶杆响应踏板操作而直接或者间接地先后开始压缩所述第一螺旋弹簧及第二螺旋弹簧。

在上述的制动踏板感觉模拟器中，所述一级顶杆包括法兰，所述法兰被所述限位机构直接或间接地止挡。

在上述的制动踏板感觉模拟器中，所述法兰与所述预紧件轴向间隔预设间距，所述一级顶杆响应踏板操作进行轴向运动时消除所述预设间距，所述法兰抵靠并带动所述预紧件，从而压缩所述第二螺旋弹簧。

在上述的制动踏板感觉模拟器中，所述法兰具有突起部，所述突起部与所述第二螺旋弹簧轴向间隔预设间距，所述一级顶杆响应踏板操作进行轴向运动时消除所述预设间距，所述突起部穿过所述预紧件的镂空部抵靠并压缩所述第二螺旋弹簧。

在上述的制动踏板感觉模拟器中，所述限位机构包括直接或间接止挡所述一级顶杆或所述一级顶杆和所述预紧件的限位环。