用于踏板模擬器的推力控制裝置制造方法
【專利摘要】一種用于踏板模擬器的推力控制裝置，其包括模擬器缸，其中從主缸延伸的第一管道和第二管道分別連接到所述模擬器缸前側(cè)和后側(cè)。第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥分別安裝在所述第一管道和所述第二管道中，以及第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞設(shè)置在所述模擬器缸的內(nèi)部的前側(cè)和后側(cè)。緩沖構(gòu)件，所述緩沖構(gòu)件安裝在所述第一活塞和所述第二活塞之間，并且在踏板的操作期間，通過應(yīng)用從所述主缸提供的液體的量而在所述模擬器缸中可變化地設(shè)定所述第二活塞的位置來控制踏板推力特性。
【專利說明】用于踏板模擬器的推力控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制動踏板模擬器的踏板力控制裝置，更具體而言，涉及一種在采用踏板模擬器的制動系統(tǒng)中控制踏板的推力特性的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常而言,用于車輛的線控制動系統(tǒng)(brake-by-wire system)是指這樣一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)不包括駕駛員和制動輪之間的機械連接，但允許電動卡尺來制動車輛，該電動卡尺設(shè)置在車輛的車輪之內(nèi)并且通過控制器控制該電動卡尺以便保持盤片，該盤片設(shè)置在車輪的電動卡尺之內(nèi)。線控制動系統(tǒng)包括機電制動器(electromechanical brakes),其應(yīng)用具有12V電機的致動器的動力作為車輪盤片制動動力，以及電動楔形制動器(electro-wedge brakes),其具有用于車輪盤片制動動力的為楔形結(jié)構(gòu)的再生電機動力以產(chǎn)生較高的制動動力。
[0003]線控制動系統(tǒng)包括機械裝置和電動裝置，該機械裝置提供了液壓推力特性以使得駕駛員在踏板的操縱期間感受到壓力，該電動裝置識別駕駛員的踏板意圖，其中踏板模擬器用作該電動裝置。踏板模擬器通常采用通過橡膠減震器或彈簧產(chǎn)生的推力、通過磁體產(chǎn)生的磁力，以及磁流變(MR)液(magentorheological fluid)產(chǎn)生的粘度變化,并且踏板模擬器通常檢測踏板力的特性，例如，在不采用液壓壓力時的液壓壓力的踏板力的特性，以提供足夠的踏板力到駕駛員。
[0004]已知的已開發(fā)技術(shù)應(yīng)用電機和控制器來控制行程模擬器彈簧的初始安裝載荷以改變踏板的推力特性，并且應(yīng)用車輛的行駛狀態(tài)檢測機構(gòu)來控制基于車輛的行駛條件的推力特性。因此，該系統(tǒng)包括制動操縱構(gòu)件；控制器，該控制器配置為改變推力/行程特性、檢測運行狀態(tài)/行駛環(huán)境，并根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)來操作推力/行程。
[0005]然而，已開發(fā)技術(shù)需要電機、齒輪，和螺釘，以及也控制電機的單獨的機構(gòu)，導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的增加、重量的增加，和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，以及封裝的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種用于踏板模擬器的推力控制裝置，其中，可以通過在制動踏板的操作期間應(yīng)用從主缸提供的液壓壓力來改變活塞的設(shè)定位置，并且通過基于活塞到踏板的位置的改變來施加推力而改變踏板推力特性，從而通過允許駕駛員能夠根據(jù)駕駛員的意圖任意地改變踏板推力而提高駕駛員的滿意度，并且通過比相關(guān)技術(shù)添加更少的零件來控制各種踏板推力特性，同時降低了生產(chǎn)成本和重量。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于踏板模擬器的推力控制裝置可以包括:模擬器缸，其中從主缸延伸的第一管道和第二管道分別連接到所述模擬器缸前側(cè)和后側(cè)；第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥分別安裝在所述第一管道和所述第二管道中；第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞設(shè)置在所述模擬器缸的內(nèi)部的前側(cè)和后側(cè)；以及緩沖構(gòu)件，所述緩沖構(gòu)件安裝在所述第一活塞和所述第二活塞之間，其中在踏板的操作期間，通過應(yīng)用從所述主缸提供的液體的量而在所述模擬器缸中可變化地設(shè)定所述第二活塞的位置來控制踏板推力特性。
[0008]在本發(fā)明的實施方案中，可以通過在所述模擬器缸中改變所述第一活塞和所述第二活塞的設(shè)定面積來不同地控制所述踏板推力特性。
[0009]在本發(fā)明的另一個實施方案中，可以基于對應(yīng)于通過踏板行程傳感器所檢測到的信號或踏板的操作時間的電磁閥的打開/關(guān)閉時間對提供到所述模擬器缸中以設(shè)定所述第二活塞的位置的液體量進(jìn)行控制。
[0010]在本發(fā)明的另一個實施方案中，插入到所述第一活塞和所述第二活塞之間的所述緩沖構(gòu)件可以對應(yīng)于彈簧、橡膠以及彈簧和橡膠的結(jié)合。
[0011]在本發(fā)明的另一個實施方案中，所述第一電磁閥可以連接到所述模擬器缸的第一腔室并且所述第二電磁閥可以連接到所述模擬器缸的第二腔室，以允許基于所述電磁閥的打開/關(guān)閉操作來控制進(jìn)入腔室的液體量。
[0012]因此，根據(jù)本發(fā)明的所述推力控制裝置具有以下優(yōu)點。首先，由于可以在駕駛員選擇駕駛模式時任意改變踏板的推力，因此可以提高駕駛員的滿意度并且提高產(chǎn)品價值。其次，由于可以通過僅添加彈簧、橡膠、活塞、電磁閥之一來改變各種踏板推力特性，因此與在相關(guān)技術(shù)中采用電機的方法相比較，可以降低制造成本和重量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]接下來將參照示例性實施方案及其所顯示的附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的以上和其他特征，在此之后所給附圖僅作為顯示的方式，因而對本發(fā)明是非限定性的，其中:
[0014]圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于踏板模擬器的推力控制裝置的示例性示意圖；
[0015]圖2A和圖2B為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于圖1的踏板模擬器的推力控制裝置的使用中狀態(tài)的示例性示意圖；
[0016]圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方案的用于踏板模擬器的推力控制裝置的示例性示意圖；以及
[0017]圖4A和圖4B為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于圖3的踏板模擬器的推力控制裝置的使用中狀態(tài)的示例性示意圖。
[0018]應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖不是必須按比例地顯示了本發(fā)明的基本原理的說明性的各種示例性特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。
[0019]在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的同樣的或等同的部件。
【具體實施方式】
[0020]應(yīng)當(dāng)理解，此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如，源于非汽油的能源的燃料)。[0021]在本文中所應(yīng)用的術(shù)語僅出于描述特定的實施方案的目的，而并非旨在限制本發(fā)明。如在本文中所應(yīng)用，除非上下文中明確地指出，單數(shù)形式“一個(a)”、“一個(an)”以及“該(the)也旨在包含復(fù)數(shù)形式?！睉?yīng)當(dāng)進(jìn)一步地理解，術(shù)語包括(“comprises)”和/或“包括(comprising)”，在本說明書中使用時，指定了闡明的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或零件的存在，但并不排除一個或更多其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、零件和/或群組的存在或增加。如本文中所應(yīng)用，術(shù)語“和/或”包括一個或更多相關(guān)聯(lián)的列出的項的任何和所有組合。
[0022]下面將參考所附附圖對本發(fā)明的示例性實施方案進(jìn)行具體描述。
[0023]圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于踏板模擬器的推力控制裝置的示例性示意圖。如圖1所示，用于踏板模擬器的推力控制裝置可以配置為，在踏板的運行期間應(yīng)用從主缸發(fā)送到模擬器缸的液體量在模擬器缸中控制閥門的設(shè)定位置，從而可變地控制踏板推力特性。
[0024]具體而言，車輛的制動裝置的主缸10和配置為提供給駕駛員的踏板感覺的模擬器缸13分別地加以設(shè)置，并且主缸10和模擬器缸13可以通過兩個管道連接以便允許液體從主缸10發(fā)送到模擬器缸13。換言之，包括電磁閥21和子電磁閥22的主管道24和子管道25，可以分別朝向主缸10延伸并進(jìn)入主缸10，并且從主管道24分支的第一管道11可以連接到模擬器缸13的后側(cè)，而第二管道12可以同時連接到模擬器缸13。因此，沿著主管道24從主缸10排出的液體量可以通過第一管道11和第二管道12被送到模擬器缸13。
[0025]第一電磁閥14和第二電磁閥15可以分別安裝在第一管道11和第二管道12之內(nèi)，從而使得設(shè)定到模擬器缸13的液體量可以通過第一電磁閥14和第二電磁閥15來阻塞。具體而言，當(dāng)“常開(normally open)”(NO)類型的閥被用做第一電磁閥14，而“常閉(normally closed)”(NC)類型的閥被用做第二電磁閥15時,可以減少閥的控制的數(shù)量和動力消耗。
[0026]兩個活塞，即設(shè)置在缸的前側(cè)的第一活塞16和設(shè)置在缸的后側(cè)的第二活塞17可以安裝在模擬器缸13之內(nèi)。因此，通過在第一活塞16向后移動時通過第一管道11引入的液體量，第一腔室26可以形成在第一活塞16和缸的壁表面之間，并且通過在第二活塞17向前移動時通過第二管道12引入的液體量，第二腔室23可以形成在第二活塞17和缸的壁表面之間。
[0027]緩沖構(gòu)件18可以插入到第一活塞16和第二活塞17之間，第一活塞16和第二活塞17通過應(yīng)用緩沖構(gòu)件18彼此支撐。具體而言，緩沖構(gòu)件18可以采用各種形式，比如單獨應(yīng)用彈簧18a的形式、單獨應(yīng)用橡膠18b的形式，以及同時應(yīng)用彈簧18a和橡膠18b的形式。
[0028]控制器20 (例如，制動控制器)可以配置為操作安裝在第一管道11中的第一電磁閥14和安裝在第二管道12中的第二電磁閥15，因此可以通過應(yīng)用控制器20操作第一電磁閥14和第二電磁閥15來控制進(jìn)入模擬器缸13的腔室26和腔室23的液體量。換言之，為設(shè)定第二活塞17或第一活塞16的位置，控制器20可以配置為接收由踏板行程傳感器19所檢測到的信號，或接收用于踏板的運行時間的信號(例如，來自踏板位置傳感器的信號)，并且控制器20可以配置為操作第二電磁閥15或第一電磁閥14的打開/關(guān)閉時間，以便對進(jìn)入模擬器缸13的液體量進(jìn)行控制。[0029]例如，踏板操作起動信號可以被輸入到控制器20，控制器可以配置為操作第一電磁閥14或第二電磁閥15的打開/關(guān)閉時間，以便對通過第一管道11和第二管道12進(jìn)入模擬器缸13的腔室26和腔室23的液體量進(jìn)行控制。換言之，控制器20可以被配置為計算從踏板操作起始時間到僅打開閥預(yù)設(shè)時間的時間，從而對進(jìn)入腔室的液體量進(jìn)行控制。
[0030]隨著閥開啟和關(guān)閉一段時間，可以對進(jìn)入第一活塞16的第一腔室26和第二活塞17的第二腔室23的液體的量進(jìn)行控制，因此，可以基于進(jìn)入腔室的液體量來確定第一活塞16和第二活塞17的位置。
[0031]作為另一個實例，控制器20可以配置為接收踏板行程傳感器19的信號來操作第一電磁閥14或第二電磁閥15的打開/關(guān)閉時間，從而對通過第一管道11和第二管道12進(jìn)入模擬器缸13的腔室26和腔室23的液體量進(jìn)行控制。換言之，控制器20可以被配置為僅在預(yù)設(shè)的行程范圍之內(nèi)接收踏板行程傳感器19的信號來打開閥，從而對進(jìn)入腔室的液體量進(jìn)行控制。
[0032]因此，通過液體量的控制來控制第一活塞16或第二活塞17的設(shè)定位置的該方法可以通過由用戶的模式選擇來執(zhí)行，且當(dāng)用戶選擇不同的模式(比如模式1、模式2和模式3)時，控制器20可以被配置為基于所選擇的模式來控制進(jìn)入腔室的液體量，從而不同地設(shè)定第一活塞16和第二活塞17的位置。具體而言，可以采用用于確定對應(yīng)模式的液體量的任何眾所周知的方法，而不進(jìn)行特定的限制。
[0033]因此，下面將描述用于踏板模擬器的推力控制裝置的使用中狀態(tài)。圖2A和圖2B為顯示用于圖1的踏板模擬器的推力控制裝置的使用中狀態(tài)的示例性示意圖。
[0034]如圖2A和圖2B所示，安裝在主管道24中的主閥21關(guān)閉，并且作為實例，在用戶選擇模式I的推力特性時，踏板被操作時，由踏板行程傳感器19的信息被傳輸?shù)娇刂破?0。隨后，在第一次制動操作(在模式輸入后執(zhí)行)期間，當(dāng)主缸10的主活塞向前移動時，可以打開第二電磁閥15，通過關(guān)閉第一電磁閥14來移動第二活塞17并且在第二腔室23中填充預(yù)先確定的液體量。
[0035]此外，當(dāng)預(yù)先確定的液體量填充第二腔室23時，可以關(guān)閉第二電磁閥15并且可以打開第一電磁閥14。在另外發(fā)生的踏板行程時產(chǎn)生的推力可以通過第一個活塞16和緩沖構(gòu)件18得以產(chǎn)生。在第一制動操作釋放后的第二制動操作期間，第二電磁閥15可以保持關(guān)閉，然后第二活塞17可以朝向緩沖構(gòu)件18移動(例如，向前)。特別地，緩沖構(gòu)件18的初始載荷可以不同于在第二活塞17移動之前的緩沖構(gòu)件18的初始載荷。當(dāng)在踏板的操作期間通過打開第一電磁閥14來移動第一活塞16時，可以根據(jù)第二活塞的位置在踏板中產(chǎn)生推力。
[0036]另外，當(dāng)踏板推力特性將改變(例如，選擇模式2的推力特性)時，可以在改變推力特性之后的第一制動操作期間打開第二電磁閥15，并且可以在第一電磁閥14關(guān)閉后，基于通過該方法的液體量的控制來不同地設(shè)定第二活塞的位置，使得模式2的推力特性不同于模式I。可以通過該方法獲得各種模式(比如模式1、模式2和模式3)的推力特性。
[0037]圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方案的用于踏板模擬器的推力控制裝置的示例性示意圖。
[0038]如圖3所示，可以通過在模擬器缸13中改變第一活塞16和第二活塞17的區(qū)域來不同地控制踏板推力特性，并且由于管道連接結(jié)構(gòu)、電磁閥的安裝位置、活塞的設(shè)置，以及緩沖構(gòu)件的應(yīng)用能夠與第一實施方案的內(nèi)容一樣，因此將省略其詳細(xì)描述。
[0039]然而，與第一活塞16相比較，安裝在模擬器缸13的內(nèi)部的后側(cè)的第二活塞17可以具有基本上較小的直徑，因此第二活塞17可以設(shè)置在具有與第二活塞17的外徑相對應(yīng)的內(nèi)徑的缸的部分處(例如，與模擬器缸本體的直徑相比較，具有基本上較小的直徑的缸的后部)。因此，第二活塞17的第二腔室23的橫截面可以小于第一活塞16的第一腔室26的橫截面。因此，當(dāng)?shù)谝换钊?6和第二活塞17的橫截面不同時，例如，當(dāng)?shù)谝换钊?6的橫截面設(shè)定為大于第二活塞17的橫截面時，可以使得推力特性在以下方式上不同。
[0040]如圖4A和圖4B所示，當(dāng)?shù)谝浑姶砰y14打開而第二電磁閥15關(guān)閉時，液體可以被傳輸?shù)降谝磺皇?6以便在踏板的操作期間移動第一活塞16，并且對應(yīng)于第一活塞的面積乘以第一管道的壓強的力可以與緩沖構(gòu)件18的變形所產(chǎn)生的力平衡(例如，第一條件)。
[0041]此外，當(dāng)?shù)诙姶砰y15打開而第一電磁閥14關(guān)閉時，液體可以被傳輸?shù)降诙皇?3以便在踏板的操作期間移動第二活塞17，并且對應(yīng)于第二活塞的面積乘以第二管道的壓強的力可以與緩沖構(gòu)件18的變形所產(chǎn)生的力平衡(例如，第二條件)。
[0042]當(dāng)緩沖構(gòu)件在第一條件和第二條件下以相同的量變形時，因為第二活塞17的面積是更小，所以施加到第二管道12的壓力可以更高。由于踏板的推力對應(yīng)于通過由缸的壓強與主缸的主活塞的面積相乘而獲得的值，因此當(dāng)在第二條件下操作踏板模擬器時，可以產(chǎn)生更高的推力。
[0043]在第二條件下，當(dāng)液體流入待操作的第二腔室23時，由于第二活塞17的面積更小，因此踏板行程(緩沖構(gòu)件通過該踏板行程得以變形相同的量)可以短于第一條件下的踏板行程。特別地，當(dāng)?shù)谝换钊偷诙钊拿娣e被設(shè)定為不同時，可以通過打開和關(guān)閉第一電磁閥和第二電磁閥來改變第一活塞和第二活塞的初始位置，并且到推力特性的行程可以通過同時進(jìn)行控制來自由地控制。
[0044]已經(jīng)參考本發(fā)明的示例性實施方案詳細(xì)地描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，可以在不脫離本發(fā)明的原理和精神的這些實施方案中進(jìn)行改變，本發(fā)明的范圍在所附權(quán)利要求及其等價形式中得以限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于踏板模擬器的推力控制裝置，包括: 模擬器缸，其中從主缸延伸的第一管道和第二管道分別連接到所述模擬器缸前側(cè)和后側(cè)； 第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥分別安裝在所述第一管道和所述第二管道中； 第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞設(shè)置在所述模擬器缸的內(nèi)部的前側(cè)和后側(cè)；以及 緩沖構(gòu)件，所述緩沖構(gòu)件安裝在所述第一活塞和所述第二活塞之間， 其中，在踏板的操作期間，通過應(yīng)用從所述主缸提供的液體量而在所述模擬器缸中變化地設(shè)定所述第二活塞的位置來控制踏板推力特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于踏板模擬器的推力控制裝置，其中通過在所述模擬器缸中變化地設(shè)定所述第一活塞和所述第二活塞的面積來控制所述踏板推力特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于踏板模擬器的推力控制裝置，其中基于根據(jù)通過踏板行程傳感器所檢測到的信號或踏板的操作時間的電磁閥的打開/關(guān)閉時間對提供到所述模擬器缸中以設(shè)定所述第二活塞的位置的液體量進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于踏板模擬器的推力控制裝置，其中插入到所述第一活塞和所述第二活塞之間的所述緩沖構(gòu)件對應(yīng)于彈簧、橡膠以及彈簧和橡膠的結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于踏板模擬器的推力控制裝置，其中所述第一電磁閥連接到所述模擬器缸的第一腔室并且所述第二電磁閥連接到所述模擬器缸的第二腔室，以便基于所述電磁閥的打開/關(guān)閉操作來控制進(jìn)入腔室的所述液體量。
6.一種用于踏板模擬器的推力控制裝置，包括: 模擬器缸，其中從主缸延伸的第一管道和第二管道分別連接到所述模擬器缸前側(cè)和后側(cè)； 第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥分別安裝在所述第一管道和所述第二管道中； 第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞設(shè)置在所述模擬器缸的內(nèi)部的前側(cè)和后側(cè)；以及 緩沖構(gòu)件，所述緩沖構(gòu)件安裝在所述第一活塞和所述第二活塞之間， 其中，在踏板的操作期間，通過應(yīng)用從所述主缸提供的液體量而在所述模擬器缸中變化地設(shè)定所述第一活塞的位置來控制踏板推力特性。
【文檔編號】B60T13/68GK103863288SQ201310120559
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月12日
【發(fā)明者】田甲培, 崔在一 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社