一种电磁调节式踏板感觉模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电磁调节式踏板感觉模拟装置，包括有模拟器推杆、模拟器缸体、储油杯、电控单元和液压控制单元，其中模拟器缸体内依次装配有第一活塞、第二活塞、第一电磁铁和第二电磁铁，模拟器推杆的后端插设在第一活塞内，模拟器推杆能够推动第一活塞在模拟器缸体的内腔中进行移动，第一活塞和第二活塞之间形成有第一工作腔，第二活塞与模拟器缸体后端盖之间形成有第二工作腔，第一工作腔通过进油管与储油杯相连通，第一工作腔通过出油管与液压控制单元相连通，有益效果：采用踏板感觉模拟器能够实现驾驶员制动意图的快速而准确的辨识；具有失效备份的功能，即当电控单元失效时，能够由驾驶员踩制动踏板提供制动力。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁调节式踏板感觉模拟装置
本技术涉及一种踏板感觉模拟装置，特别涉及一种电磁调节式踏板感觉模拟装置。
技术介绍
目前，在当前环保节能减排的趋势下，电动汽车具有更高的技术优势，随着线控制动系统在电动汽车的普及，驾驶员的制动意图不再以机械方式而是通过电子方式传递给制动系统，这就需要设计踏板感觉模拟器来模拟驾驶员的脚感。目前制动踏板感觉模拟器主要有主动式和被动式两种，其区别主要是踏板力-踏板行程特性曲线是否可调。主动式模拟器踏板力-踏板行程特性可调，但需要外加控制单元和执行机构，结构较为复杂；而被动式踏板感觉模拟器利用弹性元件的压缩特性来模拟脚感，其安全可靠，便于安装，但模拟的踏板感觉较为固定，难以调节。因此，如何设计出一种结构简单且踏板感觉可调的模拟器，以满足不同驾驶员的制动需求，并提高驾驶员操纵性能，从而提高制动稳定性和响应速度，这是线控制动系统的亟需解决的一大难题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有的踏板感觉模拟器在使用过程中所存在的诸多问题而提供的一种电磁调节式踏板感觉模拟装置。本技术提供的电磁调节式踏板感觉模拟装置包括有模拟器推杆、模拟器缸体、储油杯、电控单元和液压控制单元，其中模拟器缸体内依次装配有第一活塞、第二活塞、第一电磁铁和第二电磁铁，模拟器推杆的后端插设在第一活塞内，模拟器推杆能够推动第一活塞在模拟器缸体的内腔中进行移动，第一活塞和第二活塞之间形成有第一工作腔，第二活塞与模拟器缸体后端盖之间形成有第二工作腔，第一工作腔通过进油管与储油杯相连通，第一工作腔通过出油管与液压控制单元相连通，第一电磁铁装配在第二工作腔内，第二电磁铁装配在与第一电磁铁对应的模拟器缸体的后端盖上，第一电磁铁和第二电磁铁与电控单元相连接，电控单元能够控制第一电磁铁和第二电磁铁的开合及电磁铁线圈电流的大小。模拟器推杆的前端连接有制动踏板，模拟器推杆上设置有第一位移传感器，第一位移传感器与电控单元相连接，第一位移传感器能够把模拟器推杆的位移数据实时传输给电控单元。第一活塞和第二活塞与模拟器缸体的内侧壁接触部位设置有密封圈，第一活塞和第二活塞之间设置有第一回位弹簧，第二活塞与第一电磁铁之间设置有第二回位弹簧，第一电磁铁插设在模拟器缸体内腔中的支撑块上，在装配第一电磁铁处的模拟器缸体内设置有限位块，限位块用于对支撑块的限位，支撑块上连接有第二位移传感器，第二位移传感器与电控单元相连接，第二位移传感器能够把支撑块的位移数据实时传输给电控单元。第一工作腔与液压控制单元相连接的出油管上装配有第一电磁阀，第一电磁阀为常开电磁阀，出油管上还连接有支管，支管的另一端与储油杯相连接，支管上连接有第二电磁阀，第二电磁阀为常闭电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀均与电控单元相连接，电控单元控制第一电磁阀和第二电磁阀的开合。电控单元是由信号处理单元、低压供电电源、线圈电流控制单元、采样电路和电磁阀控制单元组成，其中信号处理单元、低压供电电源和采样电路均与线圈电流控制单元相连接，低压供电电源还与电磁阀控制单元相连接，低压供电电源为电磁阀控制单元提供电力，信号处理单元还与第一位移传感器和第二位移传感器相连接，第一位移传感器和第二位移传感器能够把获得的数据实时传输给信号处理单元，线圈电流控制单元和采样电路分别与第一电磁铁和第二电磁铁相连接，线圈电流控制单元和采样电路控制第一电磁铁和第二电磁铁的工作，电磁阀控制单元与第一电磁阀和第二电磁阀相连接，电磁阀控制单元控制第一电磁阀和第二电磁阀的工作。线圈电流控制单元是由放大电路和电压驱动电路组成，放大电路是由第一电阻、第二电阻和电容组成，第一电阻和电容并联，第二电阻一端与第一电阻串联，第二电阻另一端接地，电压驱动电路是由第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管和开关管组成，第三电阻的一端与电源正极相连，第三电阻的另一端与第一三极管的集电极连接，第一三极管的基极与放大电路中的第一电阻右端串联，第一三极管的发射极连接电源地线，第一稳压二极管负极与第一三极管的集电极并联，第一稳压二极管的正极连接第三三极管的基极，第三三极管的发射极与电源地线连接，第三三极管的集电极与第二三极管的集电极串联，第二三极管的发射极与电源正极连接，第二三极管的基极与第四电阻、第二稳压二极管依次串联，第五电阻和第六电阻串联后与第三三极管并联，第五电阻的右端与开关管相连接。采样电路是由输入端、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和模拟比较器组成，其中第七电阻和第九电阻串联组成第一电路，第八电阻和第十电阻串联组成第二电路，第一电路和第二电路相并联，第一电路和第二电路两端由5V电源供电，输入端的第一信号通道与第七电阻和第九电阻之间的第一电路连接，第一信号通道还与模拟比较器的三号引脚连接，输入端的第二信号通道与模拟比较器的二号引脚连接，模拟比较器的四号引脚接地，模拟比较器的八号引脚与电源正极连接，模拟比较器的一号引脚与第十一电阻连接。电磁阀控制单元是由主控ARM芯片、第一磁隔离芯片、第二磁隔离芯片和电磁阀驱动芯片组成，主控ARM芯片、第一磁隔离芯片、第二磁隔离芯片和电磁阀驱动芯片均与低压供电电源相连接，低压供电电源为主控ARM芯片、第一磁隔离芯片、第二磁隔离芯片和电磁阀驱动芯片供电，电磁阀驱动芯片与第一电磁阀和第二电磁阀相连接，电磁阀驱动芯片控制第一电磁阀和第二电磁阀的开合，电磁阀驱动芯片还与第一磁隔离芯片、第二磁隔离芯片相连接，主控ARM芯片的数字输出信号经过第一磁隔离芯片、第二磁隔离芯片控制电磁阀驱动芯片，从而控制第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀的状态通过电磁阀驱动芯片输出再经第一磁隔离芯片后输入主控ARM芯片，第二电磁阀的状态通过电磁阀驱动芯片输出再经第二磁隔离芯片后输入主控ARM芯片，从而使电控单元能实时了解第一电磁阀和第二电磁阀的状态，电控单元正常工作时通过主控ARM芯片控制第二电磁阀打开和第一电磁阀关闭，当电控单元失效时，第二电磁阀关闭和第一电磁阀打开。主控ARM芯片的型号为STM32F103ZET6，第一磁隔离芯片和第二磁隔离芯片的型号均为ADUM1402，电磁阀驱动芯片的型号为L9352B。液压控制单元连接有四个制动轮缸。上述的第一位移传感器、第二位移传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一电阻、第二电阻、电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管、开关管、输入端、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和模拟比较器均是现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进行赘述。本技术的工作原理：本技术提供的电磁调节式踏板感觉模拟装置将驾驶员的制动分为中小强度制动和紧急制动。首先根据第一位移传感器中驾驶员踩制动踏板行程的二次导数与设定阈值T的大小关系，判断驾驶员的制动类别。若驾驶员踩制动踏板行程的二次导数大于阈值T，则为紧急制动，否则为中小强度制动。中小强度制动时：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁调节式踏板感觉模拟装置，其特征在于：包括有模拟器推杆、模拟器缸体、储油杯、电控单元和液压控制单元，其中模拟器缸体内依次装配有第一活塞、第二活塞、第一电磁铁和第二电磁铁，模拟器推杆的后端插设在第一活塞内，模拟器推杆能够推动第一活塞在模拟器缸体的内腔中进行移动，第一活塞和第二活塞之间形成有第一工作腔，第二活塞与模拟器缸体后端盖之间形成有第二工作腔，第一工作腔通过进油管与储油杯相连通，第一工作腔通过出油管与液压控制单元相连通，第一电磁铁装配在第二工作腔内，第二电磁铁装配在与第一电磁铁对应的模拟器缸体的后端盖上，第一电磁铁和第二电磁铁与电控单元相连接，电控单元能够控制第一电磁铁和第二电磁铁的开合及电磁铁线圈电流的大小。/n

【技术特征摘要】
1.一种电磁调节式踏板感觉模拟装置，其特征在于：包括有模拟器推杆、模拟器缸体、储油杯、电控单元和液压控制单元，其中模拟器缸体内依次装配有第一活塞、第二活塞、第一电磁铁和第二电磁铁，模拟器推杆的后端插设在第一活塞内，模拟器推杆能够推动第一活塞在模拟器缸体的内腔中进行移动，第一活塞和第二活塞之间形成有第一工作腔，第二活塞与模拟器缸体后端盖之间形成有第二工作腔，第一工作腔通过进油管与储油杯相连通，第一工作腔通过出油管与液压控制单元相连通，第一电磁铁装配在第二工作腔内，第二电磁铁装配在与第一电磁铁对应的模拟器缸体的后端盖上，第一电磁铁和第二电磁铁与电控单元相连接，电控单元能够控制第一电磁铁和第二电磁铁的开合及电磁铁线圈电流的大小。


2.根据权利要求1所述的一种电磁调节式踏板感觉模拟装置，其特征在于：所述的模拟器推杆的前端连接有制动踏板，模拟器推杆上设置有第一位移传感器，第一位移传感器与电控单元相连接，第一位移传感器能够把模拟器推杆的位移数据实时传输给电控单元。


3.根据权利要求1所述的一种电磁调节式踏板感觉模拟装置，其特征在于：所述的第一活塞和第二活塞与模拟器缸体的内侧壁接触部位设置有密封圈，第一活塞和第二活塞之间设置有第一回位弹簧，第二活塞与第一电磁铁之间设置有第二回位弹簧，第一电磁铁插设在模拟器缸体内腔中的支撑块上，在装配第一电磁铁处的模拟器缸体内设置有限位块，限位块用于对支撑块的限位，支撑块上连接有第二位移传感器，第二位移传感器与电控单元相连接，第二位移传感器能够把支撑块的位移数据实时传输给电控单元。


4.根据权利要求1所述的一种电磁调节式踏板感觉模拟装置，其特征在于：所述的第一工作腔与液压控制单元相连接的出油管上装配有第一电磁阀，第一电磁阀为常开电磁阀，出油管上还连接有支管，支管的另一端与储油杯相连接，支管上连接有第二电磁阀，第二电磁阀为常闭电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀均与电控单元相连接，电控单元控制第一电磁阀和第二电磁阀的开合。


5.根据权利要求1所述的一种电磁调节式踏板感觉模拟装置，其特征在于：所述的电控单元是由信号处理单元、低压供电电源、线圈电流控制单元、采样电路和电磁阀控制单元组成，其中信号处理单元、低压供电电源和采样电路均与线圈电流控制单元相连接，低压供电电源还与电磁阀控制单元相连接，低压供电电源为电磁阀控制单元提供电力，信号处理单元还与第一位移传感器和第二位移传感器相连接，第一位移传感器和第二位移传感器能够把获得的数据实时传输给信号处理单元，线圈电流控制单元和采样电路分别与第一电磁铁和第二电磁铁相连接，线圈电流控制单元和采样电路控制第一电磁铁和第二电磁铁的工作，电磁阀控制单元与第一电磁阀和第二电磁阀相连接，电磁阀控制单元控制第一电磁阀和第二电磁阀的工作。


6.根据权利要求5所述的一种电磁调节式踏板感觉模拟装置，其特征在于：所述的线圈电流控制单元是由放大电路和电压驱动电路组成，放大电路是由第一电阻、第二电阻和电容组...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱冰，靳万里，赵健，张伊晗，陶晓文，孟鹏翔，杜金鹏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22