[发明专利]主动式制动踏板行程模拟器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于汽车制动系统领域的模拟装置，更确切地说，本发明涉及一种主动式制动踏板行程模拟器及其控制方法。

背景技术

新能源汽车为了达到降低能源消耗、提升续驶里程的目标，均引入了再生制动系统。目前，为了获得良好的制动性能及满足相关法规的要求，现有的再生制动系统均采用传统液压（或气压）制动与电机再生制动相结合的方式。

为了提升再生制动系统的能量回收率，需要对电机制动力和液压（或气压）制动力进行合理的分配和调整，同时在传统液压制动系统中加入踏板行程模拟功能，以便在电机进行制动时让再生制动系统的制动踏板依然有接近传统制动踏板的踏板感觉。针对这一问题，国外的厂商和研究机构通常都是通过对液压制动系统进行完全的重新设计来解决的，如玛格纳动力传动系统股份及两合公司的中国专利公布号为CN101927758A，公布日为2010年12月29日，发明名称为“制动踏板模拟器与制动系统”；丰田自动车株式会社的中国专利公布号为CN102066167A，公布日为2011年5月18日，发明名称为“行程模拟器以及制动器控制装置”；罗伯特·博世有限公司的中国专利公布号为CN102256842A，公布日为2011年11月23日，发明名称为“制动助力器作为踏板模拟器工作和经相应设计的制动助力器”与爱皮加特股份公司的中国专利公布号为CN102582595A，公布日为2012年7月18日，发明名称为“行程模拟装置”。

对于国内的汽车厂商来说，因为部件资源和技术相对匮乏，完全重新设计液压制动系统将面临难度大、周期长、成本高的问题，不利于市场竞争。目前，国内只有浙江亚太机电股份有限公司的中国专利公布（告）号为CN101879891A，公布（告）日为2010年11月10日，中国专利申请号为CN201010214778.4，发明名称为“汽车制动踏板感觉模拟器”；中国专利公布（告）号为CN102294997A，公布（告）日为2011年12月28日，中国专利申请号为CN201110160378.4，发明名称为“汽车制动踏板感觉模拟器”，提出了两个基于现有液压制动系统的改进方案。这两个方案在实现压力调整时，对液压调节单元的性能要求超出了现有产品的能力，对现有部件资源的利用依然不够充分。

因此，有必要开发一个装置，可以在不用对原液压制动系统进行大幅改动的前提下，实现压力调节和踏板感觉模拟的功能，以便配合电机进行再生制动。这样，一方面可以满足再生制动系统对于传统液压制动系统的功能需求，同时也可以降低研发和生产成本，缩短研发周期。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在对液压调节单元的性能要求超出了现有产品的能力，对现有部件资源的利用依然不够充分的问题，提供了一种主动式制动踏板行程模拟器及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的主动式制动踏板行程模拟器包括带齿内循环螺母、第一推力轴承、限位开关、丝杆顶杆、主动齿轮、电动机、电机控制器、第二活塞弹簧、第二活塞、第一活塞弹簧、第一活塞、模拟器缸体、第二推力轴承、隔板与后盖。

后盖安装在隔板的左端面上为铆钉连接，模拟器缸体安装在隔板的右端面上为螺栓连接，带齿内循环螺母采用第一推力轴承与第二推力轴承安装在后盖与隔板之间，丝杆顶杆的左端装入带齿内循环螺母的中心孔内为滚动连接，丝杆顶杆的右端插入模拟器缸体的阶梯孔中，丝杆顶杆的右端套装有第二活塞，第二活塞上套装有第二活塞弹簧，第二活塞右侧的模拟器缸体的阶梯孔中安装有第一活塞，第一活塞弹簧套装在第一活塞上，电动机安装在模拟器缸体下方隔板的右端面上，主动齿轮套装在电动机的输出轴上为过盈配合连接，主动齿轮与带齿内循环螺母为啮合连接，电机控制器安装在电动机壳体的右端面上，电动机与电机控制器电线连接，限位开关安装在后盖的中心位置，限位开关采用限位开关信号线与电机控制器连接。

技术方案中所述的丝杆顶杆的左端装入带齿内循环螺母的中心孔内为滚动连接是指：带齿内循环螺母中心通孔上的滚道与丝杆顶杆中的丝杆上的滚道中装入滚珠。

技术方案中所述的带齿内循环螺母为圆盘类结构件，带齿内循环螺母的外圆柱面上设置有与主动齿轮相啮合的齿，带齿内循环螺母的中心处设置有中心通孔，中心通孔的内圆柱面上设置有安装滚珠的滚道。所述的丝杆顶杆由左右两段组成，左段即和带齿内循环螺母配合的带螺旋滚道的丝杆，右段为正方形截面的四棱柱体形的表面光滑的滑杆。