[发明专利]制动踏板模拟器、汽车制动系统和车辆

说明书

本公开涉及一种制动踏板模拟器、汽车制动系统和车辆，制动踏板模拟器包括制动踏板、助力电机、装配部、沿轴向间隔布置在装配部两侧的第一弹性件和第二弹性件、位于两个第二弹性件之间的齿轮齿条机构、铰接于制动踏板并能够依次驱动第一弹性件和第二弹性件沿轴向伸缩的推力结构，第一弹性件为制动踏板提供踏板预置力，助力电机的输出轴通过齿轮齿条机构能够与第二弹性件配合以为推力结构的驱动提供助力，在第一工作状态通过推力机构使第一弹性件被压缩，在第二工作状态通过推力机构和助力电机的配合使第一弹性件和第二弹性件同步被压缩。由此提供可靠的制动踏板的制动感觉而模拟出准确的制动踏板力，具有操作稳定性良好、制动踏板相应迅速等效果。

技术领域

本公开涉及车辆制动系统技术领域，具体地，涉及一种制动踏板模拟器、汽车制动系统和车辆。

背景技术

现有车辆特别是在电动汽车中，部分制动系统取消了传统制动系统的制动踏板与制动器之间的液压或机械连接,使驾驶员无法直接感知制动时反馈到制动踏板上的制动反力，从而丧失了传统制动系统的制动感觉。其中，制动感觉是指包括踏板制动感觉、驾驶员感受到的车辆制动减速度、听觉上的制动噪音以及视觉上的车辆减速度等诸多因素的综合感觉，其中，踏板制动感觉为最重要的部分。对于上述制动系统中通常通过增设制动踏板模拟器来模拟制动踏板的特性，从而为驾驶员提供良好的踏板制动感觉。制动踏板模拟器的工作原理为踏板力的设计目标是通过机械制动元件和某种控制方法来模拟制动踏板特性，例如，现有中通过机械制动元件和液压控制方法来实现。而采用这种液压控制方法的踏板模拟器不仅结构复杂而且因液压系统的液压冲击可能会导致模拟踏板力波动较大进而存在操作稳定性低下的问题。

发明内容

本公开的目的是提供一种结构简单且操作稳定性良好的制动踏板模拟器、包括该制动踏板模拟器的汽车制动系统和车辆。

为了解决上述目的，根据本公开的一个方面，提供一种制动踏板模拟器，该制动踏板模拟器包括制动踏板、助力电机、用于装配到车身上的装配部、沿轴向间隔布置在所述装配部的两侧的第一弹性件和第二弹性件、位于所述第一弹性件和所述第二弹性件之间的齿轮齿条机构、铰接于所述制动踏板并能够依次驱动所述第一弹性件和所述第二弹性件沿所述轴向伸缩的推力结构，所述第一弹性件为所述制动踏板提供踏板预置力，所述助力电机的输出轴通过所述齿轮齿条机构能够与所述第二弹性件配合，以能够为所述推力结构的驱动提供助力，其中，所述制动踏板模拟器具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态下，通过所述推力结构使得所述第一弹性件被压缩，在所述第二工作状态下，通过所述推力结构和所述助力电机的配合使得所述第一弹性件和所述第二弹性件同步被压缩。

可选地，所述齿轮齿条机构包括齿轮轴和齿条，所述齿轮轴与所述助力电机的输出轴连接且设置有与所述齿条啮合的助力齿轮，所述齿条的第一端连接于所述第一弹性件，在所述第一工作状态下，所述齿条的第二端与所述第二弹性件分离，在所述第二工作状态下，所述齿条的第二端与所述第二弹性件抵接。

可选地，所述齿条的第二端与所述第二弹性件为弧面配合。

可选地，所述第二弹性件通过用于安装该第二弹性件的安装座与所述齿条的第二端配合，所述齿条的第二端形成为圆顶形，所述安装座对应于所述第二端的端部形成为与所述第二端对应的形状。

可选地，所述助力电机的输出轴通过传动机构与所述齿轮轴连接。

可选地，所述传动机构包括与所述助力电机的输出轴连接的减速机构，所述齿轮轴与所述减速机构的输出端连接。

可选地，所述减速机构为齿轮副减速机构，该齿轮副减速机构包括通过传动轴与所述输出轴连接的第一齿轮以及与该第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮设置在所述齿轮轴上。

可选地，所述传动轴与所述齿轮轴平行，所述助力电机和所述减速机构布置在所述齿条的径向方向上的两侧。

可选地，所述助力电机、所述减速机构以及所述齿轮齿条机构位于所述装配部对应于所述第二弹性件的一侧。