可控式踏板感觉模拟器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910325264.7 (22)申请日 2019.04.22 (71)申请人 南京经纬达汽车科技有限公司 地址 210000 江苏省南京市溧水区永阳街 道秦淮大道288号 (72)发明人 邓伟文张凯丁能根 (74)专利代理机构 长沙和雅知识产权代理事务 所(普通合伙) 43238 代理人 林传贵 (51)Int.Cl. B60T 8/40(2006.01) B60T 13/74(2006.01) B60T 7/04(2006.01) (54)发明名称 一种可控式踏板感觉模拟。

2、器 (57)摘要 本发明提供一种可控式踏板感觉模拟器， 包 括踏板推杆(6)、 制动踏板(1)、 与所述踏板推杆 (6)配合的信号齿轮组件(8)， 以及电机(10)； 所 述信号齿轮组件(8)包括信号齿轮(81)和用于检 测所述踏板推杆(6)的行程的检测单元， 所述推 杆(6)上设有与所述信号齿轮(81)相啮合的齿条 (11)， 所述电机(10)输出扭矩并控制所述信号齿 轮(81)转动。 本发明的有益效果在于： 可实现同 一辆车为驾驶员提供不同踏板感觉， 可以满足无 人驾驶功能的需求， 并且结构简单， 便与生产推 广。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 109941249 A 201。

3、9.06.28 CN 109941249 A 1.一种可控式踏板感觉模拟器， 其特征在于， 包括踏板推杆(6)、 制动踏板(1)、 与所述 踏板推杆(6)配合的信号齿轮组件(8)， 以及电机(10)； 所述信号齿轮组件(8)包括信号齿轮(81)和用于检测所述踏板推杆(6)的行程的检测 单元， 所述推杆(6)上设有与所述信号齿轮(81)相啮合的齿条(11)， 所述电机(10)输出扭矩 并控制所述信号齿轮(81)转动。 2.根据权利要求1所述的可控式踏板感觉模拟器， 其特征在于， 所述检测单元包括转角 传感器(83)， 所述转角传感器(83)用于检测所述信号齿轮(81)的转动角度。 3.根据权利要。

4、求2所述的可控式踏板感觉模拟器， 其特征在于， 所述信号齿轮组件(8) 还包括设置于所述信号齿轮(81)上与所述转角传感器(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。 4.根据权利要求1所述的可控式踏板感觉模拟器， 其特征在于， 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 接并通过所述减速齿轮(9)将扭矩传递给所述信号齿轮(81)。 5.根据权利要求1所述的可控式踏板感觉模拟器， 其特征在于， 所述可控式踏板感觉模 拟器还包括连接件(3)， 所述连接件(。

5、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。 6.根据权利要求5所述的可控式踏板感觉模拟器， 其特征在于， 所述连接件(3)为U型 扣， 所述U型扣的封闭端与所述踏板推杆(6)螺纹连接， 所述U型扣的开口端通过一支承销 (2)与所述制动踏板(1)滑动联接。 7.根据权利要求1所述的可控式踏板感觉模拟器， 其特征在于， 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)活动贯穿所述外壳(7)， 所述信号齿轮组件(8)设置 于所述外壳(7)内。 8.根据权利要求7所述的可控式踏板感觉模拟器， 其特征在于， 所述外壳(7)的壳体上 设置有轴瓦套(5)， 所述。

6、踏板推杆(6)与所述轴瓦套(5)过渡配合。 9.根据权利要求7所述的可控式踏板感觉模拟器， 其特征在于， 所述信号齿轮(81)位于 所述踏板推杆(6)的下方。 10.根据权利要求7所述的可控式踏板感觉模拟器， 其特征在于， 所述电机(10)设置于 所述外壳(7)的壳体上。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109941249 A 2 一种可控式踏板感觉模拟器 技术领域 0001 本发明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 0002 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。

7、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。 0003 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 。

8、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。 0004 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。 发明内容 0005 本发明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。 0006 本发明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。 000。

9、7 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。 0008 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。 0009 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。 0010 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。 00。

10、11 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。 0012 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 说明书 1/4 页 3 CN 109941249 A 3 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。 0013 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。 0014 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。 0015 在一些实施例中。

11、， 所述信号齿轮位于所述踏板推杆的下方。 0016 在一些实施例中， 所述电机设置于所述外壳的壳体上。 0017 本发明的有益效果在于： 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， 本发明也具 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。 本发明的整体结构简单， 便于生产推广。 附图说明 0018 图1为本发明一种可控式踏板感觉模拟器的结。

12、构示意图； 0019 图2为本发明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； 0020 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 0021 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。 0022 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。

13、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。 0023 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。

14、。 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。 0024 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。 说明。

15、书 2/4 页 4 CN 109941249 A 4 0025 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， 为实现本发明的技术效 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发明的功能， 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。 0026 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。

16、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。 0027 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。 0028 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。

17、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。 0029 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。

18、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。 0030 所述信号齿轮81位于所述踏板推杆6的下方。 0031 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。 0032 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， 。

19、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。 0033 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。 0034 本发明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， 本发明也具有其第二 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。 本发明的整体结构简单， 便于生产推广。 说明书 3/4 页 5 CN 109941249 A 5 0035 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点， 其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施， 并不能以此限制本发明的保护范围。 凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 109941249 A 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 109941249 A 7 。