本發(fā)明涉及汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，尤其是一種電子油門(mén)踏板裝置。

背景技術(shù)：

在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中通常使用電子油門(mén)踏板裝置的設(shè)計(jì)。當(dāng)前，采用擺臂電刷接觸式角度傳感器的電子油門(mén)踏板裝置大多采用彈簧前置于轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)，即所述彈簧與油門(mén)踏板之間的距離大于所述轉(zhuǎn)軸與油門(mén)踏板之間的距離。

如圖1所示，公開(kāi)號(hào)為CN 101508243A的專利公開(kāi)了一種車用電子油門(mén)踏板，該電子油門(mén)踏板包括殼體1、踏板臂5、轉(zhuǎn)軸6和傳感器模塊7，所述踏板臂2通過(guò)所述轉(zhuǎn)軸6安裝在所述殼體1上，并且可帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)，所述傳感器模塊7與轉(zhuǎn)軸6連接，所述轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)所述傳感器模塊的電刷臂同步旋轉(zhuǎn)，該電子油門(mén)踏板還包括設(shè)置在所述踏板臂的尾部的力滯產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，該力滯產(chǎn)生機(jī)構(gòu)包括基座、兩個(gè)摩擦元件4、彈簧支撐3和彈簧2，中空的基座位于所述踏板臂的尾端，在所述基座的兩側(cè)各開(kāi)一個(gè)摩擦元件支撐槽，所述摩擦元件分別設(shè)置在一個(gè)摩擦元件支撐槽中，露出的外端面為摩擦面；位于基座的上端面設(shè)有一個(gè)開(kāi)口槽，所述彈簧支撐設(shè)置在開(kāi)口槽中，彈簧支撐的上端面設(shè)有彈簧定位，彈簧定位于彈簧支撐的彈簧定位和所述殼體上的第二彈簧定位之間；彈簧支撐的下端為上寬下窄的楔形，該楔形下端的兩斜面與摩擦元件的端面接觸。

結(jié)合圖1可以看出，上述車用電子油門(mén)踏板中，由于擺臂電刷接觸式角度傳感器長(zhǎng)度較大，所述彈簧2和力滯產(chǎn)生機(jī)構(gòu)安排在所述轉(zhuǎn)軸6前面，即所述轉(zhuǎn)軸6位于所述力滯產(chǎn)生機(jī)構(gòu)和油門(mén)踏板之間，這樣的設(shè)計(jì)導(dǎo)致所述彈簧2和力滯產(chǎn)生機(jī)構(gòu)必須與所述傳感器模塊7在寬度方向上疊加排布，由于所述彈簧2最大直徑有限制，即所述彈簧2一般采用套在一起的雙彈簧，要保證小彈簧的直徑不能太小，又要保證套在小彈簧外的大彈簧不接觸小彈簧，所以大彈簧的 直徑一般不能小于16mm，也就是說(shuō)，所述彈簧2的最大直徑一般不能小于16mm，而擺臂電刷接觸式角度傳感器在寬度方向上又必須有一定的最小厚度來(lái)保證功能，從而導(dǎo)致電子油門(mén)踏板裝置的基座寬度過(guò)寬，不利于未來(lái)在各種空間排布日趨緊湊的車型上的應(yīng)用。

進(jìn)一步的，在電子油門(mén)踏板裝置的基座長(zhǎng)度相等的情況下，內(nèi)部機(jī)械止點(diǎn)和距離轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度就相對(duì)較短，即力臂較短，從杠桿原理可知，力臂越小，所述內(nèi)部機(jī)械止點(diǎn)和轉(zhuǎn)軸受力就越大，不利于強(qiáng)度的提升，也不利于未來(lái)在各種空間排布日趨緊湊的車型上的應(yīng)用。更進(jìn)一步的，內(nèi)部機(jī)械止點(diǎn)和距離轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度就相對(duì)較短還會(huì)使強(qiáng)制降擋開(kāi)關(guān)與轉(zhuǎn)軸的距離過(guò)短，使得開(kāi)關(guān)按壓行程在踏板臂處被放大，導(dǎo)致強(qiáng)制降擋開(kāi)關(guān)腳感變差，操作速度變慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電子油門(mén)踏板裝置，以解決基座寬度過(guò)寬不利于未來(lái)在各種空間排布日趨緊湊的車型上應(yīng)用的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種電子油門(mén)踏板裝置，包括：基座、踏板臂、轉(zhuǎn)軸、油門(mén)踏板、傳感器模塊、彈簧以及力滯裝置，所述踏板臂與油門(mén)踏板聯(lián)動(dòng)且通過(guò)所述轉(zhuǎn)軸安裝在所述基座上，所述彈簧和力滯裝置安裝于所述踏板臂的空腔內(nèi)，所述空腔位于所述轉(zhuǎn)軸和油門(mén)踏板之間，所述彈簧安裝于所述基座和力滯裝置之間；所述傳感器模塊包括非接觸式傳感器，用于感應(yīng)所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，在上述的電子油門(mén)踏板裝置中，所述力滯裝置包括：彈簧支撐座和兩個(gè)摩擦元件，在所述踏板臂空腔的兩個(gè)側(cè)壁上各開(kāi)設(shè)有一個(gè)摩擦元件支撐槽，所述兩個(gè)摩擦元件分別設(shè)置在兩個(gè)所述摩擦元件支撐槽中。

優(yōu)選的，在上述的電子油門(mén)踏板裝置中，所述彈簧支撐座固定在所述踏板臂空腔中，且其上端為上窄下寬的楔形，該楔形上端的兩個(gè)斜面與所述兩個(gè)摩擦元件的端面接觸。

優(yōu)選的，在上述的電子油門(mén)踏板裝置中，所述彈簧支撐座的下端面設(shè)有彈簧定位，所述彈簧定位于所述彈簧定位和踏板臂上的第二彈簧定位之間。

優(yōu)選的，在上述的電子油門(mén)踏板裝置中，所述力滯裝置通過(guò)將所述彈簧對(duì) 彈簧支撐座的壓力轉(zhuǎn)化成對(duì)所述摩擦元件的側(cè)向推壓力，對(duì)所述摩擦元件的側(cè)向推壓力中心位置隨著所述踏板臂的位置不同而變化，所述摩擦元件外端面與所述基座內(nèi)壁摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生可變摩擦力矩；所述可變摩擦力的大小通過(guò)改變所述彈簧支撐座的楔形上端的斜面的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，在上述的電子油門(mén)踏板裝置中，所述摩擦元件為柱狀的六面體，其與所述彈簧支撐座楔形上端的兩斜面接觸的端面為弧面或斜面。

優(yōu)選的，在上述的電子油門(mén)踏板裝置中，所述摩擦元件的沿水平面的剖面呈楔形，使得所述摩擦元件在水平方向獲得旋轉(zhuǎn)自由度。

優(yōu)選的，在上述的電子油門(mén)踏板裝置中，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有磁鐵，所述傳感器模塊用于感應(yīng)所述磁鐵的磁場(chǎng)，并將所述磁場(chǎng)的角度變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

優(yōu)選的，在上述的電子油門(mén)踏板裝置中，所述磁鐵位于所述轉(zhuǎn)軸的中心軸上。

優(yōu)選的，在上述的電子油門(mén)踏板裝置中，所述轉(zhuǎn)軸為階梯軸。

在本發(fā)明提供的電子油門(mén)踏板裝置中，使用非接觸式傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述非接觸式傳感器體積小，使得所述傳感器模塊長(zhǎng)度小，進(jìn)而使得彈簧和力滯裝置位于所述踏板臂位于所述轉(zhuǎn)軸和油門(mén)踏板之間，充分利用了踏板臂內(nèi)部的空間，同時(shí)縮短了所述轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度，使得所述轉(zhuǎn)軸和傳感器模塊的并列厚度減小，進(jìn)而使得基座的寬度大幅度減小，以適應(yīng)未來(lái)在各種空間排布日趨緊湊的車型上的應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電子油門(mén)踏板裝置的結(jié)構(gòu)爆炸圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中電子油門(mén)踏板裝置的結(jié)構(gòu)爆炸圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中電子油門(mén)踏板裝置的第一種剖視圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中電子油門(mén)踏板裝置的第二種剖視圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中電子油門(mén)踏板裝置的第三種剖視圖；

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例中摩擦中心的剖視圖；

圖中：

1-殼體；2-彈簧；3-彈簧支撐；4-摩擦元件；5-踏板臂；6-轉(zhuǎn)軸；7-傳感器模 塊；

101-基座；102-踏板臂；103-轉(zhuǎn)軸；104-傳感器模塊；105-彈簧；106-彈簧支撐座；107-摩擦元件；108-第一斜面；109-第二斜面；110-怠速時(shí)摩擦力中心；111-全速時(shí)摩擦力中心。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合示意圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述。根據(jù)下列描述和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電子油門(mén)踏板裝置，如圖2所示，包括：基座101、踏板臂102、轉(zhuǎn)軸103、傳感器模塊104、彈簧105、油門(mén)踏板以及力滯裝置；所述踏板臂102與油門(mén)踏板聯(lián)動(dòng)，且通過(guò)所述轉(zhuǎn)軸103安裝在所述基座101上；所述基座101支撐所述踏板臂102以使其能夠在休止位置和最大踏下位置之間圍繞所述轉(zhuǎn)軸103轉(zhuǎn)動(dòng)；所述彈簧105使所述踏板臂102返回所述休止位置。

所述傳感器模塊104包括非接觸式傳感器，用于感應(yīng)所述轉(zhuǎn)軸102的轉(zhuǎn)動(dòng)。相比于電刷接觸式角度傳感器，所述非接觸式傳感器的體積較小，從而使得所述傳感器模塊104的長(zhǎng)度減小，進(jìn)而使得所述彈簧105和力滯裝置可以安裝于所述踏板臂102的空腔內(nèi)，所述空腔位于所述轉(zhuǎn)軸103和油門(mén)踏板之間，即，所述彈簧105和力滯裝置可以位于所述轉(zhuǎn)軸103和油門(mén)踏板之間，充分利用了所述踏板臂102內(nèi)部的空間，使得所述基座101的寬度較小。

同時(shí)，縮短所述轉(zhuǎn)軸103的長(zhǎng)度，較優(yōu)的，將所述轉(zhuǎn)軸103的長(zhǎng)度縮短到30mm，使得所述轉(zhuǎn)軸103和傳感器模塊104的并列寬度大幅度減小，進(jìn)而使得所述基座101的寬度進(jìn)一步減小，以適應(yīng)未來(lái)在各種空間排布日趨緊湊的車型上的應(yīng)用。

進(jìn)一步的，如圖3所示，所述力滯裝置包括彈簧支撐座106和兩個(gè)摩擦元件107，在所述踏板臂102空腔的兩個(gè)側(cè)壁上各開(kāi)設(shè)一個(gè)摩擦元件支撐槽，所述兩個(gè)摩擦元件107分別設(shè)置在兩個(gè)所述摩擦元件支撐槽中；所述彈簧支撐座103固定在所述踏板臂102空腔中，且其上端為上窄下寬的楔形，該楔形上端的兩 個(gè)斜面與所述兩個(gè)摩擦元件107的端面接觸，所述彈簧支撐座106的下端面設(shè)有彈簧定位，所述彈簧105定位于所述彈簧定位和踏板臂102上的第二彈簧定位之間。所述力滯裝置通過(guò)將所述彈簧105對(duì)彈簧支撐座106的壓力轉(zhuǎn)化成對(duì)所述摩擦元件107的側(cè)向推壓力，壓力隨著所述踏板臂102的位置不同而變化，所述摩擦元件107外端面與所述基座101內(nèi)壁摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生可變摩擦力；所述摩擦力的大小通過(guò)改變所述彈簧支撐座103的楔形上端的斜面的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述力滯裝置通過(guò)將所述彈簧對(duì)彈簧支撐座的壓力轉(zhuǎn)化成對(duì)所述摩擦元件的側(cè)向推壓力，而由于不同踏板臂位置對(duì)彈簧前后壓縮量不同產(chǎn)生彈簧壓縮力中心隨踏板臂位置前后變化，且由于彈簧支撐座的楔型結(jié)構(gòu)使其可在對(duì)稱面內(nèi)獲得一定范圍的旋轉(zhuǎn)自由度，使得所述摩擦元件的側(cè)向推壓力中心位置可隨著所述踏板臂的位置不同而變化，所述摩擦元件外端面與所述基座內(nèi)壁摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生可變摩擦力矩；所述可變摩擦力的大小通過(guò)改變所述彈簧支撐座的楔形上端的斜面的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

作為一個(gè)非限制性的例子，所述摩擦元件107為柱狀的六面體，其與所述彈簧支撐座106楔形上端的兩斜面接觸的端面為弧面或斜面?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明并不限制摩擦元件107的具體形狀，其還可以是其他柱狀結(jié)構(gòu)。

如圖4和圖5所示，在所述摩擦元件107的外端面與所述基座101內(nèi)壁上下摩擦的過(guò)程中，所述摩擦元件107的外端面與所述基座101內(nèi)壁之間形成一摩擦貼合面。所述摩擦元件107的橫剖面呈楔形，所述摩擦元件107在與踏板臂102內(nèi)的配合面上形成一第一斜面108，使得所述摩擦元件107獲得在水平方向旋轉(zhuǎn)自由度。進(jìn)一步的，所述彈簧支撐座106在與所述踏板臂102內(nèi)的配合面上形成一第二斜面109，使得所述彈簧支撐座106獲得在豎直平面上的旋轉(zhuǎn)自由度，進(jìn)而使得所述摩擦貼合面在水平面內(nèi)的傾斜角度可以隨著所述基座101內(nèi)壁的角度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，避免了所述摩擦元件107在水平面內(nèi)無(wú)法傾斜帶來(lái)的額外內(nèi)部摩擦力，使得彈簧105的彈力得以更加接近設(shè)計(jì)比例將壓力傳遞到所述基座內(nèi)壁，從而提高了力滯穩(wěn)定性。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述力滯裝置的力滯大小隨著油門(mén)踏板的踩踏深度的增大而上升，提高了深踩油門(mén)踏板時(shí)控制的穩(wěn)定性。

具體的，如圖6所示，當(dāng)所述油門(mén)踏板在接近怠速位置時(shí)，所述彈簧接105近所述轉(zhuǎn)軸103的一側(cè)壓縮量大，且由于所述摩擦元件107和彈簧支撐座106在所述踏板臂102內(nèi)形成的所述第一斜面108和第二斜面109，使得所述摩擦元件107在水平面內(nèi)自適應(yīng)旋轉(zhuǎn)，從而使得所述摩擦元件107接近所述轉(zhuǎn)軸103一側(cè)獲得的正壓力大，怠速時(shí)摩擦力中心110更加接近所述轉(zhuǎn)軸102，即，在怠速時(shí)力臂Rf1較小，從而導(dǎo)致摩擦扭矩Tf1較小，對(duì)應(yīng)的力滯較小。其中，摩擦扭矩Tf1為：

Tf1＝Ff*Rf1。 (式1)

當(dāng)油門(mén)踏板在接近全速時(shí)，所述彈簧105遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)軸103一側(cè)的壓縮量大，從而使得所述摩擦元件107遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)軸103一側(cè)獲得的正壓力大，因此，全速時(shí)摩擦力中心111更加遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)軸103，即，在全速時(shí)力臂Rf2較大，從而導(dǎo)致摩擦扭矩Tf2較大，對(duì)應(yīng)的力滯較大。其中，摩擦扭矩Tf2為：

Tf2＝Ff*Rf2。 (式2)

在本實(shí)施例中，采用非接觸式傳感器，因此，在所述轉(zhuǎn)軸103上設(shè)置有磁鐵，所述非接觸式傳感器用于感應(yīng)所述磁鐵的磁場(chǎng)，并將所述磁場(chǎng)的角度變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。具體的，所述磁鐵位于所述轉(zhuǎn)軸103的中心軸上，且該轉(zhuǎn)軸為階梯軸。

綜上，在本發(fā)明實(shí)施例提供的電子油門(mén)踏板裝置中，使用非接觸式傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述非接觸式傳感器體積小，使得所述傳感器模塊長(zhǎng)度小，進(jìn)而使得彈簧和力滯裝置位于所述踏板臂位于所述轉(zhuǎn)軸和油門(mén)踏板之間，充分利用了踏板臂內(nèi)部的空間，同時(shí)縮短所述轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度，從而使得所述轉(zhuǎn)軸和傳感器模塊的并列厚度減小，進(jìn)而使得基座的寬度大幅度減小，以適應(yīng)未來(lái)在各種空間排布日趨緊湊的車型上的應(yīng)用。

上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對(duì)本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動(dòng)，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。