CN103332178A - 一种汽车电子制动踏板机构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种汽车电子制动踏板机构，包括左支架、右支架、角位移传感器和踏板转轴，该角位移传感器包括传感器本体和传感转轴，传感转轴的一端设置有与传感器本体内部进行旋转配合的磁钢元件，传感转轴的另一端依次穿经右支架上开设的右支架孔、踏板转轴后与左支架上开设的左支架孔旋转配合，传感器本体的侧部与右支架螺栓连接；使用时，先转动踏板转轴，使传感器本体内产生感应电流，再由传感器本体将该感应电流转换成两路电压信号输出给整车的电子控制单元ECU。本设计不仅使得角位移传感器的使用寿命较长、检测精度较高，而且减少了传感转轴与支架孔壁之间的磨损；另外，本设计在保证整车安全性的同时可匹配HCU实现整车的智能化控制。

Description

一种汽车电子制动踏板机构及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种制动踏板，尤其涉及一种汽车电子制动踏板机构及其使用方法，具体适用于延长传感器的使用寿命、提高检测精度。

背景技术

随着汽车性能的不断提高，新的机械、电子设备和***发明为驾驶的安全性和可靠性提供了支持。目前，汽车的制动踏板一般采用集成式操纵机构，由踏板、踏板臂、旋转轴以及其他异形支架焊接而成。

中国专利授权公告号为CN202186370U，授权公告日为2012年4月11日的实用新型专利公开了一种纯电动汽车制动实时传感装置，包括制动转轴、制动踏板支座和制动传感器，所述制动转轴与制动踏板支座固定连接，制动传感器与制动踏板支座的一侧螺栓连接。虽然该实用新型结构合理，安全可靠，能实时有效的传递制动深度，但仍然存在以下缺陷：

1、该实用新型选用的制动传感器为双电路滑动变阻器类型，由于滑动变阻器是通过改变移动滑片与电阻线的接触点来改变电阻，进而改变电路中的电流，而移动滑片在滑动的过程中会与电阻线摩擦，因此在使用过程中必然会对变阻器造成磨损，使得制动传感器的寿命较短；

2、该实用新型将连杆的一端焊接在与制动转轴固定连接的制动踏板连接臂上，另一端卡在制动传感器的转动杆上开设的通孔内，连杆带动转动杆沿制动转轴转动，从而使制动传感器感应制动深度，即制动转轴与转动杆之间通过制动踏板连接臂、连杆传动，传动误差较大，同时，在制动转轴转动的过程中，连杆的另一端容易与通孔产生相对滑动，使得连杆与转动杆无法实现同步转动，因此制动传感器的检测精度较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的传感器的使用寿命较短、检测精度较低的问题，提供一种传感器的使用寿命较长、检测精度较高的汽车电子制动踏板机构及其使用方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种汽车电子制动踏板机构，包括踏板臂、踏板支座和角位移传感器，所述踏板支座的顶部设置有相互对称的左支架、右支架，所述左支架、右支架之间设置的踏板转轴的中部与踏板臂固定连接，且在所述右支架上设置有角位移传感器；

所述角位移传感器包括传感器本体和传感转轴，所述左支架、右支架的内部对应开设有左支架孔、右支架孔；

所述传感转轴的一端设置有与传感器本体内部进行旋转配合的磁钢元件，所述传感转轴的另一端依次穿经右支架孔、踏板转轴后与左支架孔旋转配合，所述传感器本体的侧部与右支架固定连接。

所述磁钢元件与传感器本体内设置的感应器旋转配合。

所述踏板转轴上开设有定位通孔，所述定位通孔通过销轴与传感转轴上开设的转轴固定通孔相连接。

所述左支架孔、右支架孔与传感转轴的外壁之间设置有尼龙衬套。

所述传感器本体的侧部开设有与右支架固定连接的螺栓孔。

所述角位移传感器为非接触式电磁感应传感器。                 

一种所述汽车电子制动踏板机构的使用方法，依次包括以下步骤：

a．先在左支架、右支架之间安装踏板转轴，并将踏板转轴的中部与踏板臂固定连接，再将传感转轴的一端设置的磁钢元件***传感器本体的内部以与其旋转配合，然后将传感转轴的另一端依次穿经右支架孔、踏板转轴后与左支架孔旋转配合，再将右支架与传感器本体的侧部相连接，此时，所述电子制动踏板机构的装配完毕；

b．上述装配结束后，先将传感器本体通过线束与驾驶室的线束接口相连接，再转动踏板转轴，以使传感转轴随着踏板转轴的转动而旋转，旋转的传感转轴带动磁钢元件与传感器本体相对旋转以产生感应电流，同时，传感器本体将该感应电流转换成电压信号输出给整车的电子控制单元ECU，以便电子控制单元ECU对整车的行驶状态进行监控。

步骤b中，所述传感器本体内设置有两个相互独立的踏板位置感应器APS1、APS2，所述APS1、APS2的作用为：将传感器本体内产生的感应电流转换成电压信号输出；其中，所述APS1输出第一路电压信号，该第一路电压信号用于踏板位置的监测；所述APS2输出第二路电压信号，该第二路电压信号用于踏板位置信号的诊断。

所述APS1的输出电压为0.5～4V，其空行程的输出电压恒为0.5V，空行程角度为3.6±0.9°；所述APS2的输出电压为0.25～2V，空其行程的输出电压恒为0.25V，空行程角度为3.6±0.9°；所述APS1、APS2满足：APS1的输出电压／2－APS2的输出电压＜±0.02。

所述传感器本体的每个回路的正极和接地之间能承受15±0.5V的电压大于等于5分钟。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种汽车电子制动踏板机构及其使用方法中角位移传感器包括传感器本体和传感转轴，且传感转轴的一端设置有与传感器本体内部进行旋转配合的磁钢元件，传感转轴在旋转的过程中带动磁钢元件与传感器本体相对旋转以产生感应电流，该过程不会对传感器本体内的感应器造成磨损，角位移传感器的使用寿命较长。因此，本发明中角位移传感器的使用寿命较长。

2、本发明一种汽车电子制动踏板机构及其使用方法中传感转轴的一端设置有与传感器本体内的感应器进行旋转配合的磁钢元件，且传感转轴的另一端依次穿经右支架孔、踏板转轴后与左支架孔旋转配合，即踏板转轴与传感器本体内的感应器之间仅通过传感转轴进行传动，传动误差较小，同时，本发明选用销轴连接踏板转轴上开设的固定通孔与传感转轴上开设的转轴定位通孔，保证了传感转轴与踏板转轴同步转动，该设计使得角位移传感器的检测精度较高。因此，本发明中角位移传感器的检测精度较高。

3、本发明一种汽车电子制动踏板机构及其使用方法在左支架孔、右支架孔与传感转轴的外壁之间设置有尼龙衬套，该设计可有效减少传感转轴与左支架孔壁、右支架孔壁之间的磨损。因此，本发明减少了传感转轴与支架孔壁之间的磨损。

4、本发明一种汽车电子制动踏板机构及其使用方法中传感器本体通过其侧部开设的螺栓孔直接与右支架固定连接，无需采用传感器支架装置，不仅简化了装配步骤，而且降低了生产成本。因此，本发明不仅简化了装配步骤，而且降低了生产成本。

5、本发明一种汽车电子制动踏板机构及其使用方法包括制动踏板的装配步骤以及制动踏板的运行步骤，所述制动踏板的运行步骤中，传感器本体内设置的两个相互独立的踏板位置感应器APS1、APS2分别将传感器本体内产生的感应电流转换成第一路电压信号、第二路电压信号输出给整车的电子控制单元ECU，以便电子控制单元ECU监控整车的行驶状态，该设计不仅保证了传感器本体的检测精度，而且满足了整车对信息数据的要求，使整车的安全性更加可靠；同时，本发明可与混合动力整车控制器HCU相匹配，实现整车的智能化控制。因此，本发明不仅保证了整车的安全性，而且可匹配混合动力整车控制器HCU，实现整车的智能化控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的装配示意图。

图中：踏板臂1、踏板支座2、左支架21、左支架孔211、右支架22、右支架孔221、角位移传感器3、传感器本体31、感应器311、螺栓孔312、传感转轴32、磁钢元件321、踏板转轴4、定位通孔5、转轴固定通孔6、销轴7、尼龙衬套8。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1–图2，一种汽车电子制动踏板机构，包括踏板臂1、踏板支座2和角位移传感器3，所述踏板支座2的顶部设置有相互对称的左支架21、右支架22，所述左支架21、右支架22之间设置的踏板转轴4的中部与踏板臂1固定连接，且在所述右支架22上设置有角位移传感器3；

所述角位移传感器3包括传感器本体31和传感转轴32，所述左支架21的内部开设有左支架孔211，所述右支架22的内部开设有右支架孔221；

所述传感转轴32的一端设置有与传感器本体31内部进行旋转配合的磁钢元件321，所述传感转轴32的另一端依次穿经右支架孔221、踏板转轴4后与左支架孔211旋转配合，所述传感器本体31的侧部与右支架22固定连接。

所述磁钢元件321与传感器本体31内设置的感应器311旋转配合。

所述踏板转轴4上开设有定位通孔5，所述定位通孔5通过销轴7与传感转轴32上开设的转轴固定通孔6相连接。

所述左支架孔211、右支架孔221与传感转轴32的外壁之间设置有尼龙衬套8。

所述传感器本体31的侧部开设有与右支架22固定连接的螺栓孔312。

所述角位移传感器3为非接触式电磁感应传感器。               

一种所述汽车电子制动踏板机构的使用方法，依次包括以下步骤：

a．先在左支架21、右支架22之间安装踏板转轴4，并将踏板转轴4的中部与踏板臂1固定连接，再将传感转轴32的一端设置的磁钢元件321***传感器本体31的内部以与其旋转配合，然后将传感转轴32的另一端依次穿经右支架孔221、踏板转轴4后与左支架孔211旋转配合，再将右支架22与传感器本体31的侧部相连接，此时，所述电子制动踏板机构的装配完毕；

b．上述装配结束后，先将传感器本体31通过线束与驾驶室的线束接口相连接，再转动踏板转轴4，以使传感转轴32随着踏板转轴4的转动而旋转，旋转的传感转轴32带动磁钢元件321与传感器本体31相对旋转以产生感应电流，同时，传感器本体31将该感应电流转换成电压信号输出给整车的电子控制单元ECU，以便电子控制单元ECU对整车的行驶状态进行监控。

步骤b中，所述传感器本体31内设置有两个相互独立的感应器APS1、APS2，所述APS1、APS2的作用为：将传感器本体31内产生的感应电流转换成电压信号输出；其中，所述APS1输出第一路电压信号，该第一路电压信号用于踏板位置的监测；所述APS2输出第二路电压信号，该第二路电压信号用于踏板位置信号的诊断。

所述APS1的输出电压为0.5～4V，其空行程的输出电压恒为0.5V，空行程角度为3.6±0.9°；所述APS2的输出电压为0.25～2V，空其行程的输出电压恒为0.25V，空行程角度为3.6±0.9°；所述APS1、APS2满足：APS1的输出电压／2－APS2的输出电压＜±0.02。

所述传感器本体31的每个回路的正极和接地之间能承受15±0.5V的电压大于等于5分钟。

本发明的原理说明如下：

首先，本发明中角位移传感器3包括传感器本体31和传感转轴32，且传感转轴32的一端设置有与传感器本体31内部进行旋转配合的磁钢元件321，传感器轴32在旋转的过程中带动磁钢元件321与传感器本体31相对旋转以产生感应电流，由于磁钢元件321在转动过程中不与传感器本体31内设置的感应器311直接接触，因此不会对感应器311造成磨损，角位移传感器3的使用寿命较长；其次，本发明中传感转轴32的一端设置的磁钢元件321与传感器本体31内的感应器311旋转配合，且传感转轴32的另一端依次穿经右支架孔221、踏板转轴4后与左支架孔211旋转配合，即踏板转轴4与感应器311之间仅通过传感转轴32进行传动，传动误差较小，角位移传感器3的检测精度较高，同时，本发明选用销轴7连接踏板转轴4上开设的固定通孔5与传感转轴32上开设的转轴定位通孔6，保证了传感转轴32与踏板转轴4同步转动，因此传感器本体31能够通过监测传感转轴32的转动角度来确定踏板转轴4的转动角度，使传感器本体31采集的信号与踏板转轴4的转动角度成线性关系，从而保证了角位移传感器3的检测精度；再者，本发明在左支架孔211、右支架孔221与传感转轴32的外壁之间设置有尼龙衬套8，该尼龙衬套8作为滑动轴承，能够有效减少传感转轴32与支架孔壁之间的磨损；另外，本发明无需采用传感器支架装置，传感器本体31通过其侧部开设的螺栓孔312直接与右支架22固定连接，该设计不仅简化了装配步骤，而且降低了生产成本。

实施例1：

参见图1–图2，一种汽车电子制动踏板机构，包括踏板臂1、踏板支座2和角位移传感器3，所述踏板支座2的顶部设置有相互对称的左支架21、右支架22，所述左支架21的内部开设有左支架孔211，所述右支架22的内部开设有右支架孔221，所述左支架21、右支架22之间设置的踏板转轴4的中部与踏板臂1固定连接；所述角位移传感器3为非接触式电磁感应传感器，其包括传感器本体31和传感转轴32，所述传感器本体31的侧部开设有与右支架22固定连接的螺栓孔312，所述传感转轴32的一端设置有与传感器本体31内设置的感应器311进行旋转配合的磁钢元件321，所述传感转轴32的另一端依次穿经右支架孔221、踏板转轴4后与左支架孔211旋转配合；所述踏板转轴4上开设有定位通孔5，所述定位通孔5通过销轴7与传感转轴32上开设的转轴固定通孔6相连接。所述左支架孔211、右支架孔221与传感转轴32的外壁之间设置有尼龙衬套8。

使用时，依次按照以下步骤进行：

a．先将所述尼龙衬套8压入左支架孔211、右支架孔221内，然后在左支架21、右支架22之间安装踏板转轴4，并将踏板转轴4的中部与踏板臂1固定连接，再将传感转轴32的一端设置的磁钢元件321***传感器本体31的内部以与其旋转配合，然后将传感转轴32的另一端依次穿经右支架孔221、踏板转轴4后与左支架孔211旋转配合，最后连接传感器本体31与右支架22，此时，所述电子制动踏板机构的装配完毕；

b．上述装配结束后，先将传感器本体31通过线束与驾驶室的线束接口相连接，再转动踏板转轴4，以使传感转轴32随着踏板转轴4的转动而旋转，旋转的传感转轴32带动磁钢元件321与传感器本体31相对旋转以产生感应电流，同时，传感器本体31将该感应电流转换成电压信号输出给整车的电子控制单元ECU，以便电子控制单元ECU对整车的行驶状态进行监控；其中，所述传感器本体31内设置有两个相互独立的踏板位置感应器APS1、APS2，所述APS1、APS2的作用为：将传感器本体31内产生的感应电流转换成电压信号输出，所述APS1输出第一路电压信号，该第一路电压信号用于踏板位置的监测，其输出电压为0.5～4V，空行程的输出电压恒为0.5V，空行程角度为3.6±0.9°；所述APS2输出第二路电压信号，该第二路电压信号用于踏板位置信号的诊断，其输出电压为0.25～2V，空行程的输出电压恒为0.25V，空行程角度为3.6±0.9°；所述APS1、APS2满足：APS1的输出电压／2－APS2的输出电压＜±0.02，且传感器本体31的每个回路的正极和接地之间能承受15±0.5V的电压大于等于5分钟。

本发明不仅使得角位移传感器3的使用寿命较长、检测精度较高，而且减少了传感转轴32与支架孔壁之间的磨损，简化了装配步骤，降低了生产成本，另外，本发明在保证整车安全性的同时可匹配混合动力整车控制器HCU，实现整车的智能化控制。 

Claims (10)

1.一种汽车电子制动踏板机构，包括踏板臂（1）、踏板支座（2）和角位移传感器（3），所述踏板支座（2）的顶部设置有相互对称的左支架（21）、右支架（22），所述左支架（21）、右支架（22）之间设置的踏板转轴（4）的中部与踏板臂（1）固定连接，且在所述右支架（22）上设置有角位移传感器（3），其特征在于：

所述角位移传感器（3）包括传感器本体（31）和传感转轴（32），所述左支架（21）、右支架（22）的内部对应开设有左支架孔（211）、右支架孔（221）；

所述传感转轴（32）的一端设置有与传感器本体（31）内部进行旋转配合的磁钢元件（321），所述传感转轴（32）的另一端依次穿经右支架孔（221）、踏板转轴（4）后与左支架孔（211）旋转配合，所述传感器本体（31）的侧部与右支架（22）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电子制动踏板机构，其特征在于：所述磁钢元件（321）与传感器本体（31）内设置的感应器（311）旋转配合。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车电子制动踏板机构，其特征在于：所述踏板转轴（4）上开设有定位通孔（5），所述定位通孔（5）通过销轴（7）与传感转轴（32）上开设的转轴固定通孔（6）相连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种汽车电子制动踏板机构，其特征在于：所述左支架孔（211）、右支架孔（221）与传感转轴（32）的外壁之间设置有尼龙衬套（8）。

5.根据权利要求1或2所述的一种汽车电子制动踏板机构，其特征在于：所述传感器本体（31）的侧部开设有与右支架（22）固定连接的螺栓孔（312）。

6.根据权利要求1或2所述的一种汽车电子制动踏板机构，其特征在于：所述角位移传感器（3）为非接触式电磁感应传感器。

7.一种权利要求1所述的汽车电子制动踏板机构的使用方法，其特征在于所述使用方法依次包括以下步骤：

a．先在左支架（21）、右支架（22）之间安装踏板转轴（4），并将踏板转轴（4）的中部与踏板臂（1）固定连接，再将传感转轴（32）的一端设置的磁钢元件（321）***传感器本体（31）的内部以与其旋转配合，然后将传感转轴（32）的另一端依次穿经右支架孔（221）、踏板转轴（4）后与左支架孔（211）旋转配合，再将右支架（22）与传感器本体（31）的侧部相连接，此时，所述电子制动踏板机构的装配完毕；

b．上述装配结束后，先将传感器本体（31）通过线束与驾驶室的线束接口相连接，再转动踏板转轴（4），以使传感转轴（32）随着踏板转轴（4）的转动而旋转，旋转的传感转轴（32）带动磁钢元件（321）与传感器本体（31）相对旋转以产生感应电流，同时，传感器本体（31）将该感应电流转换成电压信号输出给整车的电子控制单元ECU，以便电子控制单元ECU对整车的行驶状态进行监控。

8.根据权利要求7所述的一种汽车电子制动踏板机构的使用方法，其特征在于：步骤b中，所述传感器本体（31）内设置有两个相互独立的踏板位置感应器APS1、APS2，所述APS1、APS2的作用为：将传感器本体（31）内产生的感应电流转换成电压信号输出；其中，所述APS1输出第一路电压信号，该第一路电压信号用于踏板位置的监测；所述APS2输出第二路电压信号，该第二路电压信号用于踏板位置信号的诊断。

9.根据权利要求8所述的一种汽车电子制动踏板机构的使用方法，其特征在于：所述APS1的输出电压为0.5～4V，其空行程的输出电压恒为0.5V，空行程角度为3.6±0.9°；所述APS2的输出电压为0.25～2V，空其行程的输出电压恒为0.25V，空行程角度为3.6±0.9°；所述APS1、APS2满足：APS1的输出电压／2－APS2的输出电压＜±0.02。

10.根据权利要求8或9所述的一种汽车电子制动踏板机构的使用方法，其特征在于：所述传感器本体（31）的每个回路的正极和接地之间能承受15±0.5V的电压大于等于5分钟。

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