本發(fā)明涉及一種仿真液壓系統(tǒng)，特別是一種集成式仿真液壓制動(dòng)系統(tǒng)套件。

背景技術(shù)：

目前駕駛模擬器逐漸普及，方便了駕駛?cè)丝忌木毩?xí)，降低了駕校成本，并降低了駕校學(xué)員開(kāi)車練習(xí)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，一些賽車愛(ài)好者通過(guò)駕駛模擬器，以極低的價(jià)格體驗(yàn)到了駕駛賽車的樂(lè)趣。但是現(xiàn)有模擬器踏板組件中，一般用螺旋彈簧提供踏板的回饋力，用角位移傳感器輸出踏板旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)而非踩踏壓力信號(hào)反饋到模擬器中，這種方案導(dǎo)致駕駛模擬器剎車踏板的反饋力和輸出信號(hào)無(wú)法反應(yīng)實(shí)際車輛的情況，降低了駕駛模擬器營(yíng)造的真實(shí)感。

國(guó)發(fā)明公布號(hào)：cn201510070370.7公開(kāi)了一種螺旋彈簧式的踏板組件，該組件利用兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)阻尼部件提供反饋力。該組件的缺點(diǎn)是踏板反饋力不能夠真實(shí)反映出實(shí)際車輛制動(dòng)系統(tǒng)反饋到剎車踏板上的反饋力，且該系統(tǒng)不具備壓力傳感器，不能實(shí)時(shí)輸出踩踏壓力，無(wú)法用于模擬駕駛設(shè)備中的制動(dòng)主缸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種集成式仿真液壓制動(dòng)系統(tǒng)套件，該套件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝便利、免維護(hù)和占用空間體積小。

一種集成式仿真液壓制動(dòng)系統(tǒng)套件，包括彈簧、活塞桿、外殼、端蓋，以及設(shè)置在外殼內(nèi)部的活塞式壓力傳感器組件。其中外殼內(nèi)設(shè)活塞槽且側(cè)壁上設(shè)置螺栓孔，液壓油通過(guò)螺栓孔注入外殼內(nèi)；端蓋密封外殼下端活塞槽端口；活塞桿從外殼上端面伸入外殼內(nèi)活塞槽且沿外殼軸線做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；活塞式壓力傳感器組件包括內(nèi)活塞、陶瓷壓力傳感器、壓力傳感器端蓋，內(nèi)活塞沿外殼軸線做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)活塞內(nèi)設(shè)傳感器凹槽且側(cè)壁上設(shè)置進(jìn)油孔，陶瓷壓力傳感器固定于傳感器空腔中，壓力傳感器端蓋密封內(nèi)活塞下端傳感器凹槽端口；壓力傳感器端蓋與端蓋之間設(shè)置兩個(gè)復(fù)合彈性元件且靠近壓力傳感器端蓋的彈性元件的剛度小于另一符合彈性元件；彈簧套在活塞桿上，且一端抵在外殼端面，另一端抵在固定于活塞桿端部的接頭上。

本發(fā)明可以模擬出包含制動(dòng)主缸、制動(dòng)卡鉗、制動(dòng)管路、三通接頭和制動(dòng)盤等眾多部件組成的整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的真實(shí)反饋力，并能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的制動(dòng)壓力信號(hào)輸出。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用體積體積小，免于維護(hù)且非常便于安裝和使用，可廣泛應(yīng)用于駕校的駕駛模擬器及一些模擬賽車愛(ài)好者的賽車模擬器中。真實(shí)的制動(dòng)踏板回饋力讓駕校學(xué)員在模擬駕駛練習(xí)中能更好地掌握剎車力度的控制，能夠更快適應(yīng)真實(shí)車輛；同時(shí)讓模擬賽車愛(ài)好者更好地體驗(yàn)?zāi)M賽車的樂(lè)趣。

下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明集成式仿真液壓制動(dòng)系統(tǒng)套件整體示意圖。

圖2為本發(fā)明剖面示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1、圖2，一種集成式仿真液壓制動(dòng)系統(tǒng)套件，包括彈簧2、活塞桿3、外殼4、端蓋6，以及設(shè)置在外殼4內(nèi)部的活塞式壓力傳感器組件。外殼4內(nèi)設(shè)活塞槽且側(cè)壁上設(shè)置螺栓孔5，液壓油通過(guò)螺栓孔5注入外殼4內(nèi)；端蓋6密封外殼4下端活塞槽端口；活塞桿3從外殼4上端面伸入外殼4內(nèi)活塞槽且沿外殼4軸線做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；活塞式壓力傳感器組件包括內(nèi)活塞10、陶瓷壓力傳感器14、壓力傳感器端蓋9，內(nèi)活塞10沿外殼4軸線做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)活塞10內(nèi)設(shè)傳感器凹槽且側(cè)壁上設(shè)置進(jìn)油孔，陶瓷壓力傳感器14固定于傳感器空腔中，壓力傳感器端蓋9密封內(nèi)活塞10下端傳感器凹槽端口；壓力傳感器端蓋9與端蓋6之間設(shè)置兩個(gè)復(fù)合彈性元件且靠近壓力傳感器端蓋9的彈性元件的剛度小于另一符合彈性元件；彈簧2套在活塞桿3上，且一端抵在外殼4端面，另一端抵在固定于活塞桿3端部的接頭1上。

t型接頭1和端蓋6上的圓孔為通孔，方便將本套件安裝于各式駕駛模擬器中。

本套件為模擬剎車踏板空行程區(qū)域，即剎車踏板踩動(dòng)后，制動(dòng)卡鉗活塞尚未接觸到制動(dòng)盤時(shí)的情況，設(shè)計(jì)時(shí)，活塞式壓力傳感器組件與復(fù)合彈性元件7、8間存在間隙，因此復(fù)合彈性元件7、8的回彈不足以將活塞式壓力傳感器組件恢復(fù)原位。外置的彈簧2起到輔助回位作用，確保每次踩踏都能保證活塞式壓力傳感器組件恢復(fù)原位。

所述集成式仿真液壓制動(dòng)系統(tǒng)套件剖面圖如圖2所示?；钊麠U3上有三個(gè)凹槽，分別安裝兩個(gè)y型圈16、18和一條導(dǎo)向帶17。其中，導(dǎo)向帶17裝在中間凹槽中，兩個(gè)y型圈16、18開(kāi)口朝外對(duì)向安裝在另外兩個(gè)凹槽中。活塞桿3從外殼4尾部穿入，穿出外殼4頭部孔后，與t型接頭1通過(guò)螺紋連接。外殼4頭部凹槽中預(yù)先裝入導(dǎo)向帶19，與導(dǎo)向帶17共同起到保持活塞桿3直線運(yùn)動(dòng)的作用。當(dāng)活塞桿3的受力不沿其軸向時(shí)，導(dǎo)向帶17、19可以避免活塞桿3與外殼4直接接觸，防止因產(chǎn)生多余的金屬摩擦而影響腳感。同時(shí)，降低了磨損，提高了套件的使用壽命。

所述活塞式壓力傳感器組件包含一個(gè)內(nèi)活塞10、一個(gè)陶瓷壓力傳感器14、一個(gè)壓力傳感器端蓋9、兩個(gè)o型密封圈12、13及一個(gè)導(dǎo)向帶11。內(nèi)活塞10上預(yù)留了小孔，方便陶瓷壓力傳感器14測(cè)得油壓。安裝時(shí)，先將o型密封圈13裝入內(nèi)活塞10中，再裝入陶瓷壓力傳感器14，然后通過(guò)螺紋將壓力傳感器端蓋9旋緊，此時(shí)陶瓷壓力傳感器14將o型圈13壓緊，起到密封油液作用。壓力傳感器端蓋9上開(kāi)了三個(gè)孔，方便裝配，并允許陶瓷壓力傳感器14的導(dǎo)線穿過(guò)。內(nèi)活塞10外部有兩個(gè)凹槽，分別安裝導(dǎo)向帶11和o型圈12。導(dǎo)向帶11保持活塞式壓力傳感器組件沿外殼4軸線運(yùn)動(dòng)，避免金屬間的直接摩擦，降低了磨損，提高了套件的使用壽命。

所述活塞桿裝入外殼中，沿外殼軸線方向運(yùn)動(dòng)，外殼4端部同樣裝有一條導(dǎo)向帶，當(dāng)活塞桿受到較大側(cè)向力時(shí)，保證活塞桿3與外殼4沒(méi)有直接接觸，降低阻力，減少磨損，挺高使用壽命?；钊麠U3與活塞式壓力傳感器組件的面積比為1：10，即本套件壓縮時(shí)，活塞式壓力傳感器組件的行程為活塞桿3行程的十分之一。這樣的設(shè)計(jì)既可以保證活塞桿行程足夠長(zhǎng)，同時(shí)又保證活塞式壓力傳感器組件行程很短，整個(gè)套件也因此可以設(shè)計(jì)的非常小巧。

所述復(fù)合彈性元件7、8包含蝶形彈簧7和聚氨酯彈性墊圈8。當(dāng)本套件被壓縮至活塞式壓力傳感器組件接觸到復(fù)合彈性元件7、8時(shí)，首先開(kāi)始?jí)嚎s的是剛度較小的聚氨酯彈性墊圈8，該過(guò)程模擬了剎車踏板普通壓力反饋區(qū)域，即制動(dòng)卡鉗活塞接觸到制動(dòng)盤，并逐漸加壓至最大制動(dòng)力情況。若踩踏力度很大，致使聚氨酯彈性墊圈8壓縮至接近極限程度，此時(shí)碟形彈簧7開(kāi)始變形，模擬出最大制動(dòng)力情況下，駕駛?cè)死^續(xù)增大踩踏壓力，踏板仍能被踩動(dòng)微小行程，該行程是由于制動(dòng)管路膨脹及制動(dòng)卡鉗變形造成的。

所述端蓋6通過(guò)螺紋與外殼4連接，提供復(fù)合彈性元件7、8的反作用力。端蓋6上留有細(xì)長(zhǎng)槽，當(dāng)陶瓷壓力傳感器14的導(dǎo)線穿過(guò)時(shí)，可以避開(kāi)端蓋6上的螺栓安裝孔，避免安裝時(shí)導(dǎo)線與螺栓干涉。

所述液壓油從螺栓空5處注入，注入時(shí)，需要將外殼放平，以便排出內(nèi)部空氣。注滿液壓油后，將螺栓纏好生料帶，旋入螺栓孔5密封。

本發(fā)明所述的套件可以有效模擬出一般真實(shí)車輛剎車時(shí)整套剎車系統(tǒng)對(duì)于剎車踏板的反饋力度。該套件模擬出的踏板力度包含三個(gè)階段：1)剎車踏板空行程區(qū)域，即剎車踏板踩動(dòng)后，制動(dòng)卡鉗活塞尚未接觸到制動(dòng)盤時(shí)；2)剎車踏板普通壓力反饋區(qū)域，即制動(dòng)卡鉗活塞接觸到制動(dòng)盤，并逐漸加壓至最大制動(dòng)力情況；3)最大制動(dòng)力情況下，駕駛?cè)死^續(xù)增大踩踏壓力，此時(shí)踏板仍能被踩動(dòng)微小行程，該行程是由于制動(dòng)管路膨脹及制動(dòng)卡鉗變形造成的。同時(shí)，該套件可以實(shí)時(shí)將踩踏力度信號(hào)轉(zhuǎn)換為壓力信號(hào)，并傳輸?shù)侥M器主板作為制動(dòng)壓力信號(hào)，準(zhǔn)確模擬出實(shí)際車輛制動(dòng)力隨駕駛員踩踏制動(dòng)踏板的力度增加而增加的情形。

該集成式仿真液壓制動(dòng)系統(tǒng)套件的工作原理是：將套件安裝于某種模擬器制動(dòng)踏板上，模擬器駕駛員踩踏制動(dòng)踏板時(shí)，踩踏力作用到t型接頭1上，t型接頭1進(jìn)而推動(dòng)活塞桿3沿著外殼4軸線運(yùn)動(dòng)，活塞桿3的運(yùn)動(dòng)時(shí)推動(dòng)油室內(nèi)的液壓油，液壓油推動(dòng)活塞式壓力傳感器組件。活塞式壓力傳感器組件與復(fù)合彈性元件間存在間隙，可模擬剎車踏板空行程區(qū)域，即剎車踏板踩動(dòng)后，制動(dòng)卡鉗活塞尚未接觸到制動(dòng)盤時(shí)的情況。當(dāng)活塞式壓力傳感器組件接觸到復(fù)合彈性元件時(shí)，復(fù)合彈性元件同時(shí)受到端蓋的阻礙作用開(kāi)始?jí)嚎s，首先開(kāi)始?jí)嚎s的是剛度較小的聚氨酯彈性墊圈8，該過(guò)程模擬了剎車踏板普通壓力反饋區(qū)域，即制動(dòng)卡鉗活塞接觸到制動(dòng)盤，并逐漸加壓至最大制動(dòng)力情況。若踩踏力度很大，致使聚氨酯彈性墊圈8壓縮至接近極限程度，此時(shí)碟形彈簧7開(kāi)始變形，模擬出最大制動(dòng)力情況下，駕駛?cè)死^續(xù)增大踩踏壓力，踏板仍能被踩動(dòng)微小行程，該行程是由于制動(dòng)管路膨脹及制動(dòng)卡鉗變形造成的。上述三段回彈力反作用到制動(dòng)踏板上，使駕駛員能夠真實(shí)地感受到實(shí)際車輛駕駛過(guò)程中制動(dòng)踏板的反饋力。踩踏力度的信號(hào)通過(guò)內(nèi)置活塞式壓力傳感器組件的信號(hào)線實(shí)時(shí)輸出，作為制動(dòng)壓力信號(hào)傳輸至駕駛模擬的主板。