一种制动感觉压电元件调节式制动踏板机构制造技术

本发明专利技术公开了一种制动感觉压电元件调节式制动踏板机构，包括安装支架、制动踏板、踏板感觉模拟器、压电元件驱动机构、感应传感器和踏板位移传感器，感应传感器用于预先感知驾驶员的制动意图，踏板位移传感器用于准确识别驾驶员的制动意图，压电元件驱动机构可以调节踏板感觉模拟器的特性曲线。本发明专利技术相较于现有技术，结构紧凑合理，操作方便快速，制动感觉可调，可有效模拟制动感觉，且具有预识别制动意图和应急制动功能。

The utility model relates to a braking type feeling piezoelectric element regulating type brake pedal mechanism

The invention discloses a piezoelectric element adjusting brake feel brake pedal mechanism, comprising a mounting bracket, brake pedal, pedal feeling simulator, the piezoelectric element driving mechanism, sensor and pedal displacement sensor, inductive sensor for sensing the driver braking intention in advance, the brake pedal displacement sensor for accurate identification of the driver's intention, characteristics the curve of piezoelectric element driving mechanism can adjust the pedal feeling simulator. Compared with the prior art, the invention has the advantages of compact and reasonable structure, convenient and fast operation, adjustable braking sensation, effective braking sensation simulation, and pre identification braking intention and emergency braking function.

【技术实现步骤摘要】
一种制动感觉压电元件调节式制动踏板机构
本专利技术属于车辆制动设备
，具体涉及一种制动感觉压电元件调节式制动踏板机构。
技术介绍
制动系统是汽车底盘的重要组成部分之一，直接关系到汽车综合性能及生命财产安全。虽然传统液压式、气压式制动系统能够满足现有制动法规的各项要求，但是存在着管道布置复杂、依靠真空助力装置、制动响应速度较慢、制动力矩不可主动调节及难于与其他系统集成控制等不足之处，不适合汽车尤其是电动汽车底盘集成化控制的发展要求。线控制动系统现实了制动踏板机构与制动执行机构的解耦，主要有电子液压制动系统(EHB)与电子机械制动系统(EMB)两种，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足。由于制动踏板机构与制动执行机构实现了解耦，使得线控制动系统的制动踏板不再依赖于传统的真空助力装置，制动踏板结构与驾驶员制动感觉等都会发生较大变化，因此需要对汽车线控制动系统制动踏板机构进行全新设计。目前，在已有可查询的汽车制动系统制动踏板机构相关信息中，与本专利技术最相关的技术是授权公告号为CN101982356B的专利技术专利——汽车制动踏板机构及其踏板感觉模拟器和授权公告号为CN201989768U技术专利——一种汽车线控制动系统的制动踏板装置。上述专利技术采用踏板位移传感器识别驾驶员的制动意图，利用磁流变液可变阻尼特性动态调节制动踏板阻尼力，提高了制动踏板感觉和汽车制动性能。上述专利技术采用压电式踏板压力传感器与踏板线性位移传感器共同识别驾驶员的制动意图，踏板感觉模拟功能部分采用双弹簧机构，在中小强度制动时，只有外侧弹簧起作用；在高强度或紧急制动时，内、外侧弹簧同时参与工作。但是，上述专利技术中磁流变液式踏板感觉模拟器与上述专利技术中压电式踏板压力传感器等，都存在结构复杂、控制繁琐、成本较高及实现困难等问题，且两者都没有考虑制动意图预识别和应急制动功能。至目前为止，具有制动意图预识别和应急制动功能的制动感觉压电元件调节式制动踏板机构还鲜有提及。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种制动感觉压电元件调节式制动踏板机构。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种制动感觉压电元件调节式制动踏板机构，包括：安装支架，包括相连的第一安装部和第二安装部，第二安装部位于第一安装部的下方；制动踏板，包括踏板本体和踏板转轴，踏板转轴的顶端转动设置于第一安装部上，踏板本体设置于踏板转轴的底端用于带动踏板转轴绕其与第一安装部的连接点转动；踏板感觉模拟器，其设置于第二安装部上且与踏板转轴活动连接；压电元件驱动机构，其与踏板感觉模拟器连接，用于调节踏板感觉模拟器的特性曲线；感应传感器，其设置于踏板本体上，用于预先感知驾驶员的制动意图；踏板位移传感器，其设置于第一安装部上且与踏板转轴的顶端连接，用于准确识别驾驶员的制动意图。本专利技术相较于现有技术，感应传感器用于预先感知驾驶员的制动意图，踏板位移传感器用于准确识别驾驶员的制动意图，压电元件驱动机构可以调节踏板感觉模拟器的特性曲线，结构紧凑合理，操作方便快速，制动感觉可调，可有效模拟制动感觉，且具有预识别制动意图和应急制动功能。作为优选的方案，上述的踏板感觉模拟器包括：外壳，包括前部壳体和后部壳体，前部壳体包括外圆柱结构和内圆柱结构，内圆柱结构设置于外圆柱结构内且形成轴向圆柱腔体和轴向圆环腔体，外圆柱结构和内圆柱结构的任一轴向端面上设有第一前端盖板，第一前端盖板的轴心位置设有用于制动推杆活动的通孔；后部壳体设有后部轴向腔体，后部壳体与前部壳体连接且二者的轴心在同一直线上，后部壳体的轴向端面上设有第一后端盖板，第一后端盖板上设置安装孔；三弹性组件，包括第一弹性组件、第二弹性组件和第三弹性组件，第一弹性组件、第二弹性组件和第三弹性组件分别密封且移动地设置于轴向圆柱腔体、轴向圆环腔体和后部轴向腔体的壁体上，前部壳体和后部壳体内且位于第一弹性组件、第二弹性组件和第三弹性组件之间的空间内填充有液压油，压电元件驱动机构设置于第一后端盖板的外侧且穿过安装孔与第三弹性组件连接；制动推杆，其穿过第一前端盖板的通孔与第一弹性组件连接；应急开关，其设置于第三弹性组件上，应急开关为机械触点式开关，应急开关为常开状态。其中，上述的第一弹性组件包括第一弹簧座圈、第一弹簧、第一活塞和应急推杆，第一弹簧座圈和第一活塞沿前部壳体的轴向由其前端向后端依次设置于轴向圆柱腔体内，第一弹簧设置于第一弹簧座圈和第一活塞之间且在初始状态时将第一弹簧座圈紧靠于第一前端盖板的内侧，第一活塞与轴向圆柱腔体的壁体密封连接，应急推杆设置于第一活塞杆靠近第一后端盖板的一侧。上述的第二弹性组件包括第二弹簧和环形活塞，环形活塞密封设置于轴向圆环腔体的壁体上，第二弹簧设置于轴向圆环腔体内且位于第一前端盖板和环形活塞之间，第一弹簧的刚度系数大于第二弹簧的刚度系数。上述的第三弹性组件包括弹性元件和第二活塞，第二活塞与后部轴向腔体密封连接，弹性元件由弹性塑料制作而成，弹性元件为圆柱结构，弹性元件设置于第二活塞上，应急开关设置于第二活塞上且位于弹性元件的中心位置。采用上述优选的方案，第一活塞、环形活塞和第二活塞之间的空间内填充有液压油，使得第一弹簧和第二弹簧在初始状态时具有一定的预紧度，从而使得第一弹簧座圈紧靠在第一前端盖板的内侧。在中小强度制动时，主要由第二弹簧模拟中小强度的制动感觉；在大强度制动时，主要由第一弹簧模拟大强度的制动感觉；在紧急制动时，压电元件驱动机构驱动第二活塞向第一前端盖板方向移动，减小液压油的流通截面，从而适当增加制动踏板阻力，主动调节制动感觉，满足紧急制动时的需求。作为优选的方案，上述的压电元件驱动机构包括驱动壳体、压电元件、第三活塞、位移放大机构、调节推杆、调节柱塞和回位弹簧，驱动壳体的轴向两端设有第二前端盖板和第二后端盖板，第二前端盖板上设置用于调节推杆活动的通孔，驱动壳体内由第二前端盖板向第二后端盖板方向依次设置有第一轴向腔体、第二轴向腔体和第三轴向腔体，压电元件设置于第三轴向腔体内且紧靠于第二后端盖板内侧，第三活塞移动设置于第三轴向腔体内且与压电元件接触连接，位移放大机构设置于第二轴向腔体内且分别与第三活塞、调节推杆连接，调节推杆设置于第一轴向腔体内且与调节柱塞连接，调节柱塞与第二活塞连接，回位弹簧套设于调节推杆上且在初始状态时使得第三活塞紧靠于压电元件上。其中，上述的压电元件为层叠设置的多层陶瓷体面，陶瓷体面的两侧分别设有正电极面和负电极面，正电极面之间相互连接后、负电极面之间相互连接后分别与电源电连接。上述的位移放大机构包括由第二前端盖板向第二后端盖板方向依次设置的多个位移放大杠杆，相邻的位移放大杠杆之间通过凸点连接，两侧的位移放大杠杆铰接于驱动壳体的内壁上。采用上述优选的方案，在紧急制动时，压电元件得电产生机械变形时，输出载荷克服回位弹簧推动第三活塞向第二前端盖板方向移动，通过位移放大机构对第三活塞的位移进行放大后推动调节推杆向踏板感觉模拟器方向移动，从而减小液压油的流通截面，从而适当增加制动踏板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制动感觉压电元件调节式制动踏板机构，其特征在于，包括：安装支架，包括相连的第一安装部和第二安装部，第二安装部位于第一安装部的下方；制动踏板，包括踏板本体和踏板转轴，踏板转轴的顶端转动设置于第一安装部上，踏板本体设置于踏板转轴的底端用于带动踏板转轴绕其与第一安装部的连接点转动；踏板感觉模拟器，其设置于第二安装部上且与踏板转轴活动连接；压电元件驱动机构，其与踏板感觉模拟器连接，用于调节踏板感觉模拟器的特性曲线；感应传感器，其设置于踏板本体上，用于预先感知驾驶员的制动意图；踏板位移传感器，其设置于第一安装部上且与踏板转轴的顶端连接，用于准确识别驾驶员的制动意图。

【技术特征摘要】
1.一种制动感觉压电元件调节式制动踏板机构，其特征在于，包括：安装支架，包括相连的第一安装部和第二安装部，第二安装部位于第一安装部的下方；制动踏板，包括踏板本体和踏板转轴，踏板转轴的顶端转动设置于第一安装部上，踏板本体设置于踏板转轴的底端用于带动踏板转轴绕其与第一安装部的连接点转动；踏板感觉模拟器，其设置于第二安装部上且与踏板转轴活动连接；压电元件驱动机构，其与踏板感觉模拟器连接，用于调节踏板感觉模拟器的特性曲线；感应传感器，其设置于踏板本体上，用于预先感知驾驶员的制动意图；踏板位移传感器，其设置于第一安装部上且与踏板转轴的顶端连接，用于准确识别驾驶员的制动意图。2.根据权利要求1的制动感觉压电元件调节式制动踏板机构，其特征在于，踏板感觉模拟器包括：外壳，包括前部壳体和后部壳体，前部壳体包括外圆柱结构和内圆柱结构，内圆柱结构设置于外圆柱结构内且形成轴向圆柱腔体和轴向圆环腔体，外圆柱结构和内圆柱结构的任一轴向端面上设有第一前端盖板，第一前端盖板的轴心位置设有用于制动推杆活动的通孔；后部壳体设有后部轴向腔体，后部壳体与前部壳体连接且二者的轴心在同一直线上，后部壳体的轴向端面上设有第一后端盖板，第一后端盖板上设置安装孔；三弹性组件，包括第一弹性组件、第二弹性组件和第三弹性组件，第一弹性组件、第二弹性组件和第三弹性组件分别密封且移动地设置于轴向圆柱腔体、轴向圆环腔体和后部轴向腔体的壁体上，前部壳体和后部壳体内且位于第一弹性组件、第二弹性组件和第三弹性组件之间的空间内填充有液压油，压电元件驱动机构设置于第一后端盖板的外侧且穿过安装孔与第三弹性组件连接；制动推杆，其穿过第一前端盖板的通孔与第一弹性组件连接；应急开关，其设置于第三弹性组件上。3.根据权利要求2的制动感觉压电元件调节式制动踏板机构，其特征在于，第一弹性组件包括第一弹簧座圈、第一弹簧、第一活塞和应急推杆，第一弹簧座圈和第一活塞沿前部壳体的轴向由其前端向后端依次设置于轴向圆柱腔体内，第一弹簧设置于第一弹簧座圈和第一活塞之间且在初始状态时将第一弹簧座圈紧靠于第一前端盖板的内侧，第一活塞与轴向圆柱腔体的壁体密封连接，应急推杆设置于第一活塞杆靠近第一后端盖板的一侧。4.根据权利要求3的制动感觉压电元件调节式制动踏板机构，其特征在于，第二弹性组件包括第二弹簧和环形活塞，环形活塞密封设置于轴向圆环腔体的壁体上，第二弹簧设置于轴向圆环腔体内且位于第一前端盖板和环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奎洋，王小芹，童欣，赖晓杰，施伟，王忠收，姜庆歧，唐金花，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32