一种适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置及方法

摘要

一种适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置及方法，涉及车辆踏板领域。该适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置包括制动主缸、制动踏板、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀及第一蓄能器，制动主缸内通过依次弹性连接的第一活塞、第二活塞和第三活塞分隔得到第一腔体、第二腔体和第三腔体，第一腔体和第二腔体分别通过第一电磁阀和第二电磁阀连接有用于控制车轮制动的制动装置，第三电磁阀的两端分别与制动主缸和第一蓄能器连接。本申请提供的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置及方法通过对现有的线控制动系统的液压结构进行调整，在无显著成本上升的基础上实现制动踏板人机高度可按驾驶员的驾驶姿态和习惯进行设定。

权利要求

1.一种适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置，其包括用于控制车轮制动的线控制动系统，所述线控制动系统包括内部滑动设有第一活塞和第二活塞的制动主缸、通过输入杆推动所述第一活塞运动的制动踏板、第一电磁阀及第二电磁阀，所述第一活塞和所述第二活塞之间连接有第一弹簧，所述第一活塞、所述第二活塞和所述制动主缸之间围合形成密闭的第一腔体，所述第二活塞和所述制动主缸围合形成密闭的第二腔体，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的一端分别与所述第一腔体和所述第二腔体连通，另一端分别连接有用于控制车轮制动的制动装置，其特征在于，还包括滑动设于所述第二腔体内的第三活塞、第三电磁阀和内部滑动设有第四活塞的第一蓄能器，所述第三活塞和所述第二活塞之间连接有第二弹簧，所述第三活塞和所述制动主缸端部围合形成密闭的第三腔体，所述第三腔体与所述第三电磁阀的一端连接，所述第三电磁阀的另一端与所述第一蓄能器一端连接，所述第四活塞与所述第一蓄能器一端连接有第三弹簧。

2.根据权利要求1所述的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置，其特征在于，还包括内部滑动设有第五活塞的第二蓄能器，所述第一腔体还通过第四控制阀与所述第二蓄能器的一端连通，所述第五活塞与所述第二蓄能器一端连接有第四弹簧。

3.根据权利要求1所述的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置，其特征在于，还包括用于检测所述第一腔体内压力的压力传感器。

4.根据权利要求1所述的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置，其特征在于，还包括储液罐及电动缸，所述储液罐分别与所述第一腔体和所述第二腔体通过设有第二单向阀和第三单向阀的管路连通，所述电动缸的一端分别通过管路与所述储液罐和所述第一电磁阀远离所述第一腔体一端连通，所述电动缸和所述储液罐之间的管路设有第四单向阀，所述第二单向阀和所述第三单向阀分别控制流体向所述第一腔体和所述第二腔体单向流动，所述第四单向阀控制流体向所述电动缸单向流动。

5.根据权利要求4所述的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置，其特征在于，所述第一电磁阀远离所述第一腔体一端与所述电动缸之间管路上设有第五电磁阀。

6.根据权利要求1所述的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置，其特征在于，所述制动踏板连接有用于检测其位移的位移传感器。

7.根据权利要求4所述的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置，其特征在于，所述储液罐分别与所述第一腔体和所述第二腔体通过设有第七电磁阀和第八电磁阀的管路连通。

8.一种适用于线控制动系统的踏板人机高度调整方法，其特征在于，其是使用如权利要求1所述的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置进行的，包括以下步骤：控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀截断，控制所述第三电磁阀连通，踩踏所述制动踏板至目标高度并保持踩踏所述制动踏板状态，控制所述第三电磁阀关闭，随后松开所述制动踏板，并控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀连通，完成踏板高度调整。

9.根据权利要求8所述的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整方法，其特征在于，调节踏板人机高度时，使制动主缸和储液罐截断；当踏板人机高度调节完成后，使制动主缸和储液罐连通。

10.根据权利要求8所述的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整方法，其特征在于，松开所述制动踏板后，通过压力传感器检测第一腔体的制动液压力为零后，控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀连通。

说明书

一种适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置及方法

技术领域

[0001] 本申请涉及车辆踏板领域，具体而言，涉及一种适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置及方法。

背景技术

[0002] 车辆制动踏板的设计开发中，合理的人机布置能够有效降低驾驶员的疲劳程度，给驾驶员良好的操纵感受。制动踏板在设计开发时一般基于通用的驾驶员模型，并通过人机工程学的分析对制动踏板进行合理的布置。但实际驾驶中，驾驶员的姿态与设计校核的姿态往往存在一定的差异，同时不同驾驶员偏好的驾驶踩踏板操纵姿态也不同，因而驾驶员可根据自身需求调整制动踏板的高度是车辆的重要的研究和应用的方向。

[0003] 现阶段，一般通过电机驱动或手动施加力操纵机械调节装置调整踏板的人机高度，但受限于机械结构复杂程度、成本、NVH等因素，制动踏板人机高度可调技术在量产车辆上搭载较少，大多数汽车都不能调整制动踏板的人机高度，因而在不显著增加系统成本的基础上开发人机高度适应可调的制动踏板，提升驾驶员操纵的便利性和舒适性具有重要的意义。

发明内容

[0004] 本申请的目的在于提供一种适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置及方法，其在无显著成本上升的基础上实现制动踏板人机高度可按驾驶员的驾驶姿态和习惯进行设定，提升了驾驶员操作的舒适性和便利性。

[0005] 本申请的实施例是这样实现的：

[0006] 本申请实施例提供一种适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置，其包括用于控制车轮制动的线控制动系统，线控制动系统包括内部滑动设有第一活塞和第二活塞的制动主缸、通过输入杆推动第一活塞运动的制动踏板、第一电磁阀及第二电磁阀，第一活塞和第二活塞之间连接有第一弹簧，第一活塞、第二活塞和制动主缸之间围合形成密闭的第一腔体，第二活塞和制动主缸围合形成密闭的第二腔体，第一电磁阀和第二电磁阀的一端分别与第一腔体和第二腔体连通，另一端分别连接有用于控制车轮制动的制动装置，还包括滑动设于第二腔体内的第三活塞、第三电磁阀和内部滑动设有第四活塞的第一蓄能器，第三活塞和第二活塞之间连接有第二弹簧，第三活塞和制动主缸端部围合形成密闭的第三腔体，第三腔体与第三电磁阀的一端连接，第三电磁阀的另一端与第一蓄能器一端连接，第四活塞与第一蓄能器一端连接有第三弹簧。

[0007] 在一些可选的实施方案中，还包括内部滑动设有第五活塞的第二蓄能器，第一腔体还通过第四控制阀与第二蓄能器的一端连通，第五活塞与第二蓄能器一端连接有第四弹簧。

[0008] 在一些可选的实施方案中，还包括用于检测第一腔体内压力的压力传感器。

[0009] 在一些可选的实施方案中，还包括储液罐及电动缸，储液罐分别与第一腔体和第二腔体通过设有第二单向阀和第三单向阀的管路连通，电动缸的一端分别通过管路与储液罐和第一电磁阀远离第一腔体一端连通，电动缸和储液罐之间的管路设有第四单向阀，第二单向阀和第三单向阀分别控制流体向第一腔体和第二腔体单向流动，第四单向阀控制流体向电动缸单向流动。

[0010] 在一些可选的实施方案中，第一电磁阀远离第一腔体一端与电动缸之间管路上设有第五电磁阀。

[0011] 在一些可选的实施方案中，制动踏板连接有用于检测其位移的位移传感器。

[0012] 在一些可选的实施方案中，储液罐分别与第一腔体和第二腔体通过设有第七电磁阀和第八电磁阀的管路连通。

[0013] 本申请还提供了一种适用于线控制动系统的踏板人机高度调整方法，其是使用上述的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置进行的，包括以下步骤：

[0014] 控制第一电磁阀和第二电磁阀截断，控制第三电磁阀连通，踩踏制动踏板至目标高度并保持踩踏制动踏板状态，控制第三电磁阀关闭，随后松开制动踏板，并控制第一电磁阀和第二电磁阀连通，完成踏板高度调整。

[0015] 在一些可选的实施方案中，调节踏板人机高度时，使制动主缸和储液罐截断；当踏板人机高度调节完成后，使制动主缸和储液罐连通。

[0016] 在一些可选的实施方案中，松开制动踏板后，通过压力传感器检测第一腔体的制动液压力为零后，控制第一电磁阀和第二电磁阀连通。

[0017] 本申请的有益效果是：本申请提供的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置包括用于控制车轮制动的线控制动系统，线控制动系统包括内部滑动设有第一活塞和第二活塞的制动主缸、通过输入杆推动第一活塞运动的制动踏板、第一电磁阀及第二电磁阀，第一活塞和第二活塞之间连接有第一弹簧，第一活塞、第二活塞和制动主缸之间围合形成密闭的第一腔体，第二活塞和制动主缸围合形成密闭的第二腔体，第一电磁阀和第二电磁阀的一端分别与第一腔体和第二腔体连通，另一端分别连接有用于控制车轮制动的制动装置，还包括滑动设于第二腔体内的第三活塞、第三电磁阀和内部滑动设有第四活塞的第一蓄能器，第三活塞和第二活塞之间连接有第二弹簧，第三活塞和制动主缸端部围合形成密闭的第三腔体，第三腔体与第三电磁阀的一端连接，第三电磁阀的另一端与第一蓄能器一端连接，第四活塞与第一蓄能器一端连接有第三弹簧。本申请提供的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置及方法通过对现有的线控制动系统的液压结构进行调整，增加了用于踏板人机高度调整的电磁阀和蓄能器，在无显著成本上升的基础上实现制动踏板人机高度可按驾驶员的驾驶姿态和习惯进行设定，提升了驾驶员操作的舒适性和便利性。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0019] 图1为本申请实施例提供的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置的第一使用状态的结构示意图；

[0020] 图2为本申请实施例提供的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置的第二使用状态的结构示意图；

[0021] 图3为本申请实施例提供的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整方法的流程示意图。

[0022] 图中：100、制动主缸；110、第一活塞；120、第二活塞；130、制动踏板；140、第一电磁阀；150、第二电磁阀；160、第一弹簧；170、第一腔体；180、第二腔体；190、第三活塞；200、第三电磁阀；210、第一蓄能器；220、第四活塞；230、第二弹簧；240、第三腔体；250、第三弹簧；260、第二蓄能器；270、第五活塞；280、第四控制阀；290、第四弹簧；300、第一单向阀；310、第一压力传感器；320、第二压力传感器；330、储液罐；340、电动缸；350、第二单向阀；360、第三单向阀；370、第四单向阀；380、第五电磁阀；390、位移传感器；400、第六电磁阀；410、第七电磁阀；420、第八电磁阀。

具体实施方式

[0023] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0024] 因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0025] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0026] 在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0027] 此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

[0028] 在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

[0029] 在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0030] 以下结合实施例对本申请的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置及方法的特征和性能作进一步的详细描述。

[0031] 如图1和图2所示，本申请实施例提供一种适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置，其包括内部依次滑动设有第一活塞110、第二活塞120和第三活塞190的制动主缸100、与第一活塞110通过输入杆连接的制动踏板130、第一电磁阀140、第二电磁阀150、第三电磁阀200和内部滑动设有第四活塞220的第一蓄能器210，第一活塞110和第二活塞120之间连接有第一弹簧160，第二活塞120和第三活塞190之间连接有第二弹簧230，第一活塞
110、第二活塞120和制动主缸100内壁之间围合形成密闭的第一腔体170，第二活塞120、第三活塞190和制动主缸100内壁之间围合形成密闭的第二腔体180，第三活塞190和制动主缸
100端部围合形成密闭的第三腔体240，第一电磁阀140和第二电磁阀150的一端分别与第一腔体170和第二腔体180连通，另一端分别连接有用于控制车轮制动的制动装置，第三腔体
240与第三电磁阀200的一端连接，第三电磁阀200的另一端与第一蓄能器210一端连接，第四活塞220与第一蓄能器210一端连接有第三弹簧250；制动踏板130连接有用于检测其位移的位移传感器390。

[0032] 适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置还包括内部滑动设有第五活塞270的第二蓄能器260，第一腔体170还通过第四控制阀280与第二蓄能器260的一端连通，第五活塞270与第二蓄能器260一端连接有第四弹簧290，第二蓄能器260连接第四控制阀280的一端通过设有第一单向阀300的管路与第一腔体170连通，第一单向阀300用于控制流体向第一腔体170单向流动；第一腔体170连接有用于检测其内部压力的第一压力传感器310，第二电磁阀150远离第二腔体180一端连接有用于检测压力的第二压力传感器320。适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置还包括储液罐330及电动缸340，储液罐330分别与第一腔体170和第二腔体180通过设有第二单向阀350和第三单向阀360的管路连通，储液罐330分别与第一腔体170和第二腔体180通过设有第七电磁阀410和第八电磁阀420的管路连通，电动缸340的一端分别通过管路与储液罐330和第一电磁阀140远离第一腔体170一端连通，电动缸340和储液罐330之间的管路设有第四单向阀370，第二单向阀350和第三单向阀
360分别控制流体向第一腔体170和第二腔体180单向流动，第四单向阀370控制流体向电动缸340单向流动，第一电磁阀140远离第一腔体170一端与电动缸340之间管路上设有第五电磁阀380，第二电磁阀150远离第二腔体180一端与第二压力传感器320之间管路上设有第六电磁阀400。

[0033] 如图3所示，本申请还提供了一种适用于线控制动系统的踏板人机高度调整方法，其是使用上述的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置进行的，将该适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置安装于车辆上后，当需要调节踏板人机高度时，通过以下步骤进行：

[0034] S0：当车辆启动后，适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置准备就绪；

[0035] S1：当驾驶员需要调节制动踏板130高度时，需要控制车辆停止，适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置仅在车辆静止状态下有效运作。当车辆静止时且获取到制动踏板高度调节请求后，控制第三电磁阀200连通，使制动主缸100的第三腔体240与第一蓄能器210连通，同时控制第一电磁阀140、第二电磁阀150和第四控制阀280关闭，保证制动主缸100的第一腔体170和第二腔体180封闭，并使制动主缸100的第一腔体170和第二腔体180与用于控制车轮制动的制动装置断开；

[0036] S2：驾驶员根据自身操纵制动踏板130的姿态和驾驶习惯需求踩下制动踏板130设定制动踏板130的人机高度，制动踏板130受到踩踏时推动制动主缸100内的第一活塞110移动，使第一活塞110通过制动液推动第二活塞120和第三活塞190依次沿制动主缸100移动，从而将制动主缸100的第三腔体240内的制动液排出并经第三电磁阀200进入第一蓄能器210，推动第一蓄能器210内的第四活塞220移动并压缩第三弹簧250；

[0037] S3：驾驶员踩下制动踏板130到达目标位置后保持该目标位置，驾驶员确认制动踏板130的高度设定，转入S4，否则转入S2；

[0038] S4：若踩下踏板行程超过预设的踏板人机高度范围，则提示驾驶员踏板人机高度范围超出范围，需重新设定，转入S3；若踩下踏板行程未超过预设的踏板人机高度范围，控制第三电磁阀200关闭，对第一蓄能器210内的制动液压力进行保持。驾驶员释放制动踏板130，制动主缸100内第一活塞110、第二活塞120和第三活塞190保持当前位置，制动踏板130保持驾驶员设定的人机高度位置，将设定的踏板人机高度对应的踏板行程置零，以该位置为参考位置测量踏板行程，匹配踏板感曲线。

[0039] 制动踏板130释放后，通过第一压力传感器310检测制动主缸100内第一腔体170的制动液压力大小，当制动主缸100内第一腔体170的制动液压力降为零后，表征制动踏板130已完全释放，则踏板人机高度调整完成，控制第一电磁阀140和第二电磁阀150连通；当踏板人机高度调整完成后，通过位移传感器390检测制动踏板130的行程并将该位置的行程置零。

[0040] S5：制动踏板130的踏板人机高度调整结束，返回至S1等待下一次踏板人机高度调整。

[0041] 本申请实施例提供的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置及方法通过在现有的线控制动系统制动装置基础上增设第三电磁阀200和内部滑动设有第四活塞220的第一蓄能器210，通过控制和调整制动主缸100的第三腔体240内制动液进入第一蓄能器210内体积大小，从而控制和调整制动主缸100内第一活塞110、第二活塞120和第三活塞190的位置，从而实现制动踏板130的人机高度调整。

[0042] 此外，制动主缸100的第一腔体170和第二腔体180分别通过设有第二单向阀350和第三单向阀360的管路连接有储液罐330，驾驶员踩下制动踏板130调节制动踏板130高度时，第三电磁阀200连通，第一电磁阀140、第二电磁阀150和第四控制阀280关闭，当完成制动踏板130高度调节，驾驶员未踩踏制动踏板130时，第三电磁阀200关闭，第一电磁阀140、第二电磁阀150、第四控制阀280连通，当需调节踏板人机高度踩踏制动踏板130时，控制第七电磁阀410和第八电磁阀420通电关闭截断，使制动主缸100的制动液无法回到储液罐330内。踏板人机高度调整完成后，控制第七电磁阀410和第八电磁阀420处于断电连通状态，制动主缸100与储液罐330连通，制动液可回到储液罐330，系统内不会产生残压。

[0043] 本申请实施例提供的适用于线控制动系统的踏板人机高度调整装置在现有采用集成式线控制动系统的基础上，仅对硬件适应调整并通过控制策略实现制动踏板130的人机高度调整，在无显著成本上升的基础上，制动踏板130的人机高度可按驾驶员的驾驶姿态和习惯进行设定，提升了驾驶员操作的舒适性和便利性。

[0044] 本申请实施例中的第二蓄能器260就是行业中所称的踏板模拟器。

[0045] 以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。