本發(fā)明屬于車輛制動(dòng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種制動(dòng)感覺壓電式可調(diào)阻尼制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù):
制動(dòng)系統(tǒng)是汽車底盤的重要組成部分之一,直接關(guān)系到汽車綜合性能及生命財(cái)產(chǎn)安全。雖然傳統(tǒng)液壓式、氣壓式制動(dòng)系統(tǒng)能夠滿足現(xiàn)有制動(dòng)法規(guī)的各項(xiàng)要求,但是存在著管道布置復(fù)雜、依靠真空助力裝置、制動(dòng)響應(yīng)速度較慢、制動(dòng)力矩不可主動(dòng)調(diào)節(jié)及難于與其他系統(tǒng)集成控制等不足之處,不適合汽車尤其是電動(dòng)汽車底盤集成化控制的發(fā)展要求。
電控制動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)了制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的解耦,主要有電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(ehb)與電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)(emb)兩種,取消了制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的直接連接,以電線為信息傳遞媒介,電子控制單元根據(jù)相關(guān)傳感器信號(hào)識(shí)別制動(dòng)意圖,控制制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)車輪制動(dòng)力的控制,具有不依賴真空助力裝置、動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速、易于集成控制等優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理上的不足。
由于制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了解耦,使得電控制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)踏板不再依賴于傳統(tǒng)的真空助力裝置,制動(dòng)踏板結(jié)構(gòu)與駕駛員制動(dòng)感覺等都會(huì)發(fā)生較大變化,因此需要對(duì)汽車解耦分布式制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)進(jìn)行全新設(shè)計(jì)。目前,在已有可查詢的汽車制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)相關(guān)信息中,與本發(fā)明最相關(guān)的技術(shù)是授權(quán)公告號(hào)為cn101982356b的發(fā)明專利——汽車制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)及其踏板感覺模擬器和授權(quán)公告號(hào)為cn201989768u的實(shí)用新型專利——一種汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)踏板裝置。上述發(fā)明采用踏板位移傳感器識(shí)別駕駛員的制動(dòng)意圖,利用磁流變液可變阻尼特性動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)制動(dòng)踏板阻尼力,提高了制動(dòng)踏板感覺和汽車制動(dòng)性能。上述發(fā)明采用壓電式踏板壓力傳感器與踏板線性位移傳感器共同識(shí)別駕駛員的制動(dòng)意圖,踏板感覺模擬功能部分采用雙彈簧機(jī)構(gòu),在中小強(qiáng)度制動(dòng)時(shí),只有外側(cè)彈簧起作用;在高強(qiáng)度或緊急制動(dòng)時(shí),內(nèi)、外側(cè)彈簧同時(shí)參與工作。但是,上述發(fā)明中磁流變液式踏板感覺模擬器與上述發(fā)明中壓電式踏板壓力傳感器等,都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制繁瑣、成本較高及實(shí)現(xiàn)困難等問題,且兩者都沒有考慮制動(dòng)意圖預(yù)識(shí)別和應(yīng)急制動(dòng)功能。至目前為止,具有制動(dòng)意圖預(yù)識(shí)別和應(yīng)急制動(dòng)功能的制動(dòng)感覺壓電式可調(diào)阻尼制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)還鮮有提及。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種制動(dòng)感覺壓電式可調(diào)阻尼制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明提供一種制動(dòng)感覺壓電式可調(diào)阻尼制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu),包括:
安裝支架,包括相連的第一安裝部和第二安裝部,第二安裝部位于第一安裝部的下方;
制動(dòng)踏板,包括踏板本體和踏板轉(zhuǎn)軸,踏板轉(zhuǎn)軸的頂端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于第一安裝部上,踏板本體設(shè)置于踏板轉(zhuǎn)軸的底端用于帶動(dòng)踏板轉(zhuǎn)軸繞其與第一安裝部的連接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng);
踏板感覺模擬器,包括第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)、第二踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)和制動(dòng)推桿,第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)設(shè)置于第二安裝部上,制動(dòng)推桿分別與第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)、踏板轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接,第二踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)設(shè)置于第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)的下方,連接機(jī)構(gòu)設(shè)置于第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)和第二踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)之間且三者之間相連通的空間內(nèi)設(shè)有液壓油,第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有應(yīng)急開關(guān);
壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其移動(dòng)設(shè)置于連接機(jī)構(gòu)內(nèi),用于調(diào)節(jié)液壓油的流通截面來調(diào)節(jié)踏板感覺模擬器的特性曲線;
感應(yīng)傳感器,其設(shè)置于踏板本體上,用于預(yù)先感知駕駛員的制動(dòng)意圖;
踏板位移傳感器,其設(shè)置于第一安裝部上且與踏板轉(zhuǎn)軸的頂端連接,用于準(zhǔn)確識(shí)別駕駛員的制動(dòng)意圖。
本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù),感應(yīng)傳感器用于預(yù)先感知駕駛員的制動(dòng)意圖,踏板位移傳感器用于準(zhǔn)確識(shí)別駕駛員的制動(dòng)意圖,壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過調(diào)節(jié)液壓油流通截面和流動(dòng)阻尼調(diào)節(jié)制動(dòng)工作特性曲線,結(jié)構(gòu)緊湊合理,操作方便快速,制動(dòng)感覺可調(diào),可有效模擬制動(dòng)感覺,提高了制動(dòng)的穩(wěn)定性、舒適性和安全性,且具有預(yù)識(shí)別制動(dòng)意圖和應(yīng)急制動(dòng)功能。
作為優(yōu)選的方案,上述的第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)包括第一殼體、第一彈性組件和第三彈性組件,第一殼體的軸向兩端分別設(shè)有前端蓋板和后端蓋板,第一彈性組件密封且移動(dòng)地設(shè)置于第一殼體的軸向腔體內(nèi)且在初始狀態(tài)時(shí)緊靠于前端蓋板上,第三彈性組件設(shè)置于后端蓋板上;第一彈性組件包括第一彈簧座圈、第二彈簧座圈、第一彈簧、密封圈和應(yīng)急推桿,第一彈簧座圈、第二彈簧座圈沿第一殼體軸向由其前端向后端依次設(shè)置于第一殼體的軸向腔體內(nèi),第一彈簧設(shè)置于第一彈簧座圈和第二彈簧座圈上,密封圈套設(shè)于第二彈簧座圈上,應(yīng)急推桿設(shè)置于第二彈簧座圈上,制動(dòng)推桿活動(dòng)設(shè)置于第一殼體內(nèi)且與第一彈簧座圈連接。
上述的第三彈性組件為彈性元件,彈性元件由彈性塑料制作而成,彈性元件為圓柱結(jié)構(gòu),彈性元件設(shè)置于后端蓋板上,應(yīng)急開關(guān)設(shè)置于后端蓋板上且位于彈性元件的中心位置。
上述的連接機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于第一殼體下方的第二殼體,第二殼體的上端面和下端面的中間位置設(shè)有中心圓孔,中心圓孔分別與第一殼體、第三殼體的軸向腔體相連通,第二殼體的側(cè)端面上還設(shè)有與中心圓孔相連通的側(cè)通孔。
上述的第二踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)包括第三殼體和第二彈性組件,第三殼體的軸向一端設(shè)有底部端蓋,第三殼體的軸心與第一殼體的軸心相互垂直,第二彈性組件密封且移動(dòng)地設(shè)置于第三殼體的軸向腔體內(nèi)且在初始狀態(tài)時(shí)具有一定的預(yù)緊度,第一殼體、第二殼體和第三殼體之間相連通的空間內(nèi)填充有液壓油;第二彈性組件包括第二彈簧和第一活塞,第一活塞沿第三殼體的軸向移動(dòng)設(shè)置于第三殼體的軸向腔體內(nèi),第二彈簧設(shè)置于第一活塞和底部端蓋之間,第一彈簧的剛度系數(shù)大于第二彈簧的剛度系數(shù)。
采用上述有限的方案,第一殼體、第二殼體和第三殼體之間相連通的空間內(nèi)填充有液壓油,使得第一彈簧和第二彈簧在初始狀態(tài)時(shí)具有一定的預(yù)緊度,并使第一彈簧座圈緊靠于前端蓋板上。在中小強(qiáng)度制動(dòng)時(shí),主要由第二彈簧模擬中小強(qiáng)度的制動(dòng)感覺;在大強(qiáng)度制動(dòng)時(shí),第二彈簧已被壓縮至極限附近,主要由第一彈簧模擬大強(qiáng)度的制動(dòng)感覺;在緊急制動(dòng)時(shí),壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)減小液壓油的流通截面,從而適當(dāng)增加制動(dòng)踏板阻力,主動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)感覺,滿足緊急制動(dòng)時(shí)的需求。當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí),制動(dòng)推桿推動(dòng)到底,彈性元件受壓變形較大,使得應(yīng)急開關(guān)閉合,可啟動(dòng)備用制動(dòng)功能。
作為優(yōu)選的方案,上述的壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第四殼體、壓電元件、第二活塞、位移放大機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)推桿、調(diào)節(jié)柱塞和回位彈簧,第四殼體的軸向兩端設(shè)有第二前端蓋板和第二后端蓋板,第二前端蓋板上設(shè)置用于調(diào)節(jié)推桿活動(dòng)的通孔,第四殼體內(nèi)由第二前端蓋板向第二后端蓋板方向依次設(shè)置有第一軸向腔體、第二軸向腔體和第三軸向腔體,壓電元件設(shè)置于第三軸向腔體內(nèi)且緊靠于第二后端蓋板內(nèi)側(cè),第二活塞移動(dòng)設(shè)置于第三軸向腔體內(nèi)且與壓電元件接觸連接,位移放大機(jī)構(gòu)設(shè)置于第二軸向腔體內(nèi)且分別與第二活塞、調(diào)節(jié)推桿連接,調(diào)節(jié)推桿設(shè)置于第一軸向腔體內(nèi)且與調(diào)節(jié)柱塞連接,調(diào)節(jié)柱塞密封且移動(dòng)地設(shè)置于側(cè)通孔內(nèi),回位彈簧套設(shè)于調(diào)節(jié)推桿上且在初始狀態(tài)時(shí)使得第二活塞緊靠于壓電元件上。
上述的壓電元件為層疊設(shè)置的多層陶瓷體面,陶瓷體面的兩側(cè)分別設(shè)有正電極面和負(fù)電極面,正電極面之間相互連接后、負(fù)電極面之間相互連接后分別與電源電連接。
上述的位移放大機(jī)構(gòu)包括由第二前端蓋板向第二后端蓋板方向依次設(shè)置的多個(gè)位移放大杠桿,相鄰的位移放大杠桿之間通過凸點(diǎn)連接,兩側(cè)的位移放大杠桿鉸接于驅(qū)動(dòng)殼體的內(nèi)壁上。
采用上述優(yōu)選的方案,在緊急制動(dòng)時(shí),壓電元件得電產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí),輸出載荷克服回位彈簧推動(dòng)第二活塞向第二前端蓋板方向移動(dòng),通過位移放大機(jī)構(gòu)對(duì)第二活塞的位移進(jìn)行放大后推動(dòng)調(diào)節(jié)推桿向側(cè)通孔內(nèi)側(cè)方向移動(dòng),從而減小液壓油的流通截面,從而適當(dāng)增加制動(dòng)踏板阻力,主動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)感覺,滿足緊急制動(dòng)時(shí)的需求。
另外,上述的感應(yīng)傳感器為紅外感應(yīng)式傳感器或超聲波式傳感器,踏板位移傳感器為雙可變阻式角位移傳感器或霍爾式角位移傳感器。雙可變阻式角位移傳感器包括感應(yīng)器殼體、感應(yīng)轉(zhuǎn)軸、第一滑塊、第一滑片、第二滑塊和第二滑片,感應(yīng)器殼體設(shè)置于第一安裝部上,第一滑片、第二滑片為弧形結(jié)構(gòu)且二者的弧度一致,第一滑片和第二滑片固定設(shè)置于感應(yīng)器殼體內(nèi),感應(yīng)轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度方向的一端與踏板轉(zhuǎn)軸的頂端固定連接,第一滑塊、第二滑塊設(shè)置于感應(yīng)轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度方向的另一端且二者之間設(shè)置有設(shè)定間隔,第一滑塊移動(dòng)設(shè)置于第一滑片上,第二滑塊移動(dòng)設(shè)置于第二滑片上。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的踏板感覺模擬器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明的踏板位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的踏板位移傳感器的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的,如圖1至圖5所示,在本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式中提供一種制動(dòng)感覺壓電式可調(diào)阻尼制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu),包括:
安裝支架4,包括相連的第一安裝部和第二安裝部,第二安裝部位于第一安裝部的下方;
制動(dòng)踏板1,包括踏板本體和踏板轉(zhuǎn)軸,踏板轉(zhuǎn)軸的頂端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于第一安裝部上,踏板本體設(shè)置于踏板轉(zhuǎn)軸的底端用于帶動(dòng)踏板轉(zhuǎn)軸繞其與第一安裝部的連接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng);
踏板感覺模擬器,包括第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)6、連接機(jī)構(gòu)7、第二踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)8和制動(dòng)推桿3,第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)6設(shè)置于第二安裝部上,制動(dòng)推桿3分別與第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)6、踏板轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接,第二踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)8設(shè)置于第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)6的下方,連接機(jī)構(gòu)7設(shè)置于第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)6和第二踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)8之間且三者之間相連通的空間內(nèi)設(shè)有液壓油,第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)6內(nèi)設(shè)有應(yīng)急開關(guān)18,應(yīng)急開關(guān)為機(jī)械觸點(diǎn)式開關(guān),應(yīng)急開關(guān)為常開狀態(tài);
壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9,其移動(dòng)設(shè)置于連接機(jī)構(gòu)7內(nèi),用于調(diào)節(jié)液壓油的流通截面來調(diào)節(jié)踏板感覺模擬器的特性曲線;
感應(yīng)傳感器2,其設(shè)置于踏板本體上,用于預(yù)先感知駕駛員的制動(dòng)意圖;
踏板位移傳感器5,其設(shè)置于第一安裝部上且與踏板轉(zhuǎn)軸的頂端連接,用于準(zhǔn)確識(shí)別駕駛員的制動(dòng)意圖。
本實(shí)施方式相較于現(xiàn)有技術(shù),感應(yīng)傳感器2用于預(yù)先感知駕駛員的制動(dòng)意圖,踏板位移傳感器5用于準(zhǔn)確識(shí)別駕駛員的制動(dòng)意圖,壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9通過調(diào)節(jié)液壓油流通截面和流動(dòng)阻尼調(diào)節(jié)制動(dòng)工作特性曲線,結(jié)構(gòu)緊湊合理,操作方便快速,制動(dòng)感覺可調(diào),可有效模擬制動(dòng)感覺,提高了制動(dòng)的穩(wěn)定性、舒適性和安全性,且具有預(yù)識(shí)別制動(dòng)意圖和應(yīng)急制動(dòng)功能。
如圖2所示,為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果,在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中,在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上,上述的第一踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)6包括第一殼體12、第一彈性組件和第三彈性組件,第一殼體12的軸向兩端分別設(shè)有前端蓋板10和后端蓋板,第一彈性組件密封且移動(dòng)地設(shè)置于第一殼體的軸向腔體內(nèi)且在初始狀態(tài)時(shí)緊靠于前端蓋板10上,第三彈性組件設(shè)置于后端蓋板上;第一彈性組件包括第一彈簧座圈11、第二彈簧座圈15、第一彈簧13、密封圈14和應(yīng)急推桿16,第一彈簧座圈11、第二彈簧座圈15沿第一殼體12軸向由其前端向后端依次設(shè)置于第一殼體12的軸向腔體內(nèi),第一彈簧13設(shè)置于第一彈簧座圈11和第二彈簧座圈15上,密封圈14套設(shè)于第二彈簧座圈15上,應(yīng)急推桿16設(shè)置于第二彈簧座圈15上,制動(dòng)推桿3活動(dòng)設(shè)置于第一殼體12內(nèi)且與第一彈簧座圈11連接。
上述的第三彈性組件為彈性元件17,彈性元件17由彈性塑料制作而成,彈性元件17為圓柱結(jié)構(gòu),彈性元件17設(shè)置于后端蓋板上,應(yīng)急開關(guān)18設(shè)置于后端蓋板上且位于彈性元件17的中心位置。
上述的連接機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于第一殼體下方的第二殼體20,第二殼體20的上端面和下端面的中間位置設(shè)有中心圓孔,中心圓孔分別與第一殼體12、第三殼體21的軸向腔體相連通,第二殼體20的側(cè)端面上還設(shè)有與中心圓孔相連通的側(cè)通孔。
上述的第二踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)包括第三殼體21和第二彈性組件,第三殼體21的軸向一端設(shè)有底部端蓋,第三殼體21的軸心與第一殼體12的軸心相互垂直,第二彈性組件密封且移動(dòng)地設(shè)置于第三殼體21的軸向腔體內(nèi)且在初始狀態(tài)時(shí)具有一定的預(yù)緊度,第一殼體12、第二殼體20和第三殼體21之間相連通的空間內(nèi)填充有液壓油;第二彈性組件包括第二彈簧23和第一活塞22,第一活塞22沿第三殼體21的軸向移動(dòng)設(shè)置于第三殼體21的軸向腔體內(nèi),第二彈簧23設(shè)置于第一活塞22和底部端蓋之間,第一彈簧13的剛度系數(shù)大于第二彈簧23的剛度系數(shù)。
采用上述有限的方案,第一殼體12、第二殼體20和第三殼體21之間相連通的空間內(nèi)填充有液壓油,使得第一彈簧13和第二彈簧23在初始狀態(tài)時(shí)具有一定的預(yù)緊度,并使第一彈簧座圈11緊靠于前端蓋板10上。
在中小強(qiáng)度制動(dòng)時(shí),主要由第二彈簧23模擬中小強(qiáng)度的制動(dòng)感覺。
在大強(qiáng)度制動(dòng)時(shí),第二彈簧23已被壓縮至極限附近,主要由第一彈簧13模擬大強(qiáng)度的制動(dòng)感覺。
在緊急制動(dòng)時(shí),壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9減小液壓油的流通截面,從而適當(dāng)增加制動(dòng)踏板阻力,主動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)感覺,滿足緊急制動(dòng)時(shí)的需求。
當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí),制動(dòng)推桿9推動(dòng)到底,彈性元件受壓變形較大,使得應(yīng)急開關(guān)18閉合,提供應(yīng)急制動(dòng)信號(hào)根據(jù)汽車實(shí)際運(yùn)行情況啟動(dòng)備用制動(dòng)功能。若應(yīng)急開關(guān)閉合,而制動(dòng)減速度與制動(dòng)需求一致,則無需啟動(dòng)備用制動(dòng)功能;若應(yīng)急開關(guān)閉合,而制動(dòng)減速度與制動(dòng)需求偏差較大,則啟用備用制動(dòng)功能,實(shí)施汽車應(yīng)急制動(dòng),從而提高汽車行駛安全性能。另外,還需要及時(shí)通過故障指示燈與聲音報(bào)警,提醒駕駛員注意。
如圖3所示,為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果,在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中,在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上,上述的壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第四殼體33、壓電元件34、第二活塞25、位移放大機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)推桿24、調(diào)節(jié)柱塞19和回位彈簧30,第四殼體33的軸向兩端設(shè)有第二前端蓋板和第二后端蓋板,第二前端蓋板上設(shè)置用于調(diào)節(jié)推桿活動(dòng)的通孔,第四殼體33內(nèi)由第二前端蓋板向第二后端蓋板方向依次設(shè)置有第一軸向腔體、第二軸向腔體和第三軸向腔體,壓電元件34設(shè)置于第三軸向腔體內(nèi)且緊靠于第二后端蓋板內(nèi)側(cè),第二活塞25移動(dòng)設(shè)置于第三軸向腔體內(nèi)且與壓電元件34接觸連接,位移放大機(jī)構(gòu)設(shè)置于第二軸向腔體內(nèi)且分別與第二活塞25、調(diào)節(jié)推桿24連接,調(diào)節(jié)推桿24設(shè)置于第一軸向腔體內(nèi)且與調(diào)節(jié)柱塞19連接,調(diào)節(jié)柱塞19密封且移動(dòng)地設(shè)置于側(cè)通孔內(nèi),回位彈簧30套設(shè)于調(diào)節(jié)推桿24上且在初始狀態(tài)時(shí)使得第二活塞25緊靠于壓電元件34上。
上述的壓電元件34為層疊設(shè)置的多層陶瓷體面,陶瓷體面的兩側(cè)分別設(shè)有正電極面和負(fù)電極面,正電極面之間相互連接后、負(fù)電極面之間相互連接后分別與電源電連接,根據(jù)需要供給0~600伏的電壓。
上述的位移放大機(jī)構(gòu)包括由第二前端蓋板向第二后端蓋板方向依次設(shè)置的第二位移放大杠桿28和第一位移放大杠桿26,第二位移放大杠桿28和第一位移放大杠桿26之間通過凸點(diǎn)連接,第二位移放大杠桿28和第一位移放大杠桿26分別通過固定鉸鏈32鉸接于第二固定鉸鏈底座29、第一固定鉸鏈底座31上。
采用上述優(yōu)選的方案,在緊急制動(dòng)時(shí),壓電元件34得電產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí),輸出載荷克服回位彈簧推動(dòng)第二活塞25向側(cè)通孔內(nèi)側(cè)方向移動(dòng),通過位移放大機(jī)構(gòu)對(duì)第二活塞25的位移進(jìn)行放大后推動(dòng)調(diào)節(jié)推桿向側(cè)通孔內(nèi)側(cè)方向移動(dòng),從而減小液壓油的流通截面,從而適當(dāng)增加制動(dòng)踏板阻力,主動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)感覺,滿足緊急制動(dòng)時(shí)的需求。
當(dāng)壓電元件34失電時(shí),壓電元件34變形消失,在回位彈簧30的作用下,調(diào)節(jié)推桿24向第二后端蓋板方向移動(dòng),調(diào)節(jié)柱塞19也向第二后端蓋板方向移動(dòng),液壓油的流通截面增大,同時(shí)通過位移放大杠桿推動(dòng)第二活塞25向第二后端蓋板方向移動(dòng)回位。通過調(diào)節(jié)壓電元件34上所施加的電壓值或供電脈沖占空比,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓油的流通截面的精確控制。
在駕駛室內(nèi)儀表板上的適當(dāng)位置設(shè)置有制動(dòng)感覺調(diào)節(jié)裝置,包括“增加”和“減小”兩個(gè)基本按鈕。按下“增加”按鈕時(shí),壓電元件34驅(qū)動(dòng)電壓增加,通過調(diào)節(jié)推桿24、調(diào)節(jié)柱塞19推動(dòng)第二活塞25向側(cè)通孔內(nèi)側(cè)方向移動(dòng),增加制動(dòng)踏板力;按下“減小”按鈕時(shí),壓電元件34驅(qū)動(dòng)電壓減小,通過調(diào)節(jié)推桿24、調(diào)節(jié)柱塞19帶動(dòng)第二活塞25向第一后端蓋板方向移動(dòng),減小制動(dòng)踏板力。駕駛員可以根據(jù)自己的個(gè)人喜好習(xí)慣,自主改變踏板感覺模擬器的工作特性曲線。而且,制動(dòng)系統(tǒng)的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)具有不同駕駛員調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的記憶功能,不同駕駛員可通過記憶功能,一鍵恢復(fù)自己上次所設(shè)定工作特性曲線。
為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果,在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中,在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上,上述的感應(yīng)傳感器2為紅外感應(yīng)式傳感器或超聲波式傳感器,具體的可根據(jù)實(shí)際情況選擇。
采用上述優(yōu)選的方案,在汽車制動(dòng)時(shí),當(dāng)駕駛員將右腳移至制動(dòng)踏板上方時(shí),感應(yīng)傳感器2即可在駕駛員實(shí)施實(shí)際制動(dòng)之前預(yù)先感知駕駛員的制動(dòng)意圖,為制動(dòng)力矩實(shí)施及制動(dòng)力分配提供預(yù)留時(shí)間,從而縮短制動(dòng)相應(yīng)時(shí)間,提高提車綜合制動(dòng)性能。感應(yīng)傳感器2在檢測(cè)范圍內(nèi)通過感應(yīng)傳感器2產(chǎn)生信號(hào)與踏板位移傳感器5產(chǎn)生信號(hào)之間的時(shí)間差值,可預(yù)先判斷本次制動(dòng)的緊急程度。不同的緊急程度,制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用不同的控制策略,例如緊急制動(dòng)時(shí),制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)增大制動(dòng)力矩隨踏板位移變化的增加速度,使得汽車能夠快速停車,而提高制動(dòng)安全性能。
為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果,在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中,在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上,上述的踏板位移傳感器5為雙可變阻式角位移傳感器或霍爾式角位移傳感器。
如圖4至圖5所示,雙可變阻式角位移傳感器包括感應(yīng)器殼體、感應(yīng)轉(zhuǎn)軸35、第一滑塊36、第一滑片37、第二滑塊39和第二滑片38,感應(yīng)器殼體設(shè)置于第一安裝部上,第一滑片37、第二滑片38為弧形結(jié)構(gòu)且二者的弧度一致,第一滑片37和第二滑片38固定設(shè)置于感應(yīng)器殼體內(nèi),感應(yīng)轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度方向的一端與踏板轉(zhuǎn)軸的頂端固定連接,第一滑塊36、第二滑塊39設(shè)置于感應(yīng)轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度方向的另一端且二者之間設(shè)置有設(shè)定間隔,第一滑塊36移動(dòng)設(shè)置于第一滑片37上,第二滑塊39移動(dòng)設(shè)置于第二滑片38上。
采用上述優(yōu)選的方案,兩個(gè)滑片與兩個(gè)滑塊分別結(jié)合,構(gòu)成兩個(gè)滑動(dòng)變阻器g101、g102。當(dāng)駕駛員踩動(dòng)制動(dòng)踏板時(shí),感應(yīng)轉(zhuǎn)軸隨著踏板轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),第一滑塊36、第二滑塊39分別在第一滑片37、第二滑片38上滑動(dòng),輸出踏板位移及位移變化率信息,用于判斷駕駛員的制動(dòng)意圖。兩個(gè)滑動(dòng)變阻器配合工作,可提高制動(dòng)系統(tǒng)的控制精度和容錯(cuò)能力。如果其中一個(gè)出現(xiàn)故障,可根據(jù)另一個(gè)信號(hào)繼續(xù)工作,并及時(shí)報(bào)警提醒駕駛員盡快修復(fù)。
以上的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。