CN108791255A - 一种液压助力器总成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种液压助力器总成装置，可利用辅助高液压源供给的液压产生与制动操作量相应的辅助力，此液压助力器总成带有机械滑阀结构来有效控制高液压的输入量，不但可以达到正常情况下的制动效果，还可以做到比现有真空助力器更好的制动踏板感觉，制动响应速度快，制动距离更短，同时结构紧凑体积小，对发动机腔零部件布置有利；两道密封阀口保证密封性，减小液压助力器空行程L1、L2，获得更短的制动行程，提高制动脚感；基本制动特性不受改变，可完全替代真空助力器，可用于全系列的汽车制动助力器。

Description

一种液压助力器总成装置

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种液压助力器总成装置。

背景技术

自20世纪90年代以来，人们对确定和量化温室气体排放的兴趣越来越大，以了解其对全球大气的影响，并开始更好地了解不同温室气体的来源及影响。汽车是碳排放量比较大的行业之一，在生产与使用过程中都有碳排放，尾气排放更是国内大中城市空气污染的主要来源。

随着全球环境问题的日益严重，得到世界各国的重视，都在鼓励研发各种类型的新能源汽车，来应对越来越严重的环境问题和复杂的能源问题。其中，电动汽车是发展最快的新能源汽车之一，成为现阶段逐步取代传统燃油汽车不可避免的一种汽车发展趋势，具有能量密度大、受环境影响小等优点。随着水电、核电等技术的发展与应用，未来电能开发也将越来越环保，所以国家在大力支持电动车技术的发展。早在2014年起，政府实施新能源汽车免征车辆购置税政策，并有出台购车补贴政策、地方上牌政策优惠等形式来鼓励发展。

常规燃油动力汽车通常利用真空助力器作为制动助力器，主要利用发动机的真空度产生的气压差来产生与制动操作量相应的辅助力来帮助驾驶员操纵汽车制动，减轻驾驶员的负担，提高驾驶舒适性。但电动汽车或燃料电池汽车，没有了发动机总成，相当于没有了真空源，就没有了真空产生的气压差助力。

现有技术中，有通过增加电动真空泵来获取真空助力器所需的真空度。但电动真空泵在获得真空时噪声偏大，对车辆的噪声控制带来困难；电动真空泵体积也比较大，对紧凑的发动机腔布置也带来困难；电动真空泵成本也不低，对整车成本控制也带来挑战。

同时，真空助力器存在响应速度慢的缺点；最大助力输出压力相对较小，主要取决于发动机真空度限制、真空助力器大小规格。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足提供一种液压助力器总成装置，可利用辅助高液压源供给的液压产生与制动操作量相应的辅助力，此液压助力器总成带有机械滑阀结构来有效控制高液压的输入量，不但可以达到正常情况下的制动效果，还可以做到比现有真空助力器更好的制动踏板感觉，制动响应速度快，制动距离更短，同时结构紧凑体积小，对发动机腔零部件布置有利。

本发明通过以下技术方案实现该目的：

一种液压助力器总成装置，包括：

主缸壳体，中部包括两段不同直径大小的缸孔，其前端缸孔直径小于后端缸孔的直径，前端缸孔连通设置有回液孔，后端缸孔连通设置有高液压进液口；

制动主缸总泵，设置在主缸壳体的前端；

密封圈座，设置在主缸壳体的后端；

助力活塞总成，设置在上述两段缸孔内，其一端与制动主缸总泵的活塞抵接，另一端从主缸壳体伸出并与制动踏板连接；

所述助力活塞总成包括：

助力活塞滑套，内腔设置有精密滑动内孔，所述精密滑动内孔内设置有与助力活塞滑套精密配合的助力活塞杆，以及装配在助力活塞杆内孔中的反馈杆，还包括与反馈杆配合的回位弹簧，所述助力活塞前端安装有输出推杆和助力反馈盘，所述反馈杆的端部与反馈盘之间留有一定间隙，助力活塞滑套的中部径向贯穿设置有高液压通道小孔，精密滑动内孔的前部为用于容置回位弹簧的沉孔，还包括与该沉孔贯穿的卸压通道小孔，所述助力活塞滑套与助力活塞杆构成机械滑阀密封组件，通过相对位移控制高液压通道与卸压通道的开启与关闭。

具体的，所述助力活塞滑套外壁包括两段与主缸壳体前后端缸孔配合的直径及密封槽，中部有径向贯穿的高液压通道小孔，内孔后端部分为精密的滑动内孔，滑动内孔还有内沟环槽，内孔前端部分为反馈杆弹簧的安装沉孔，并有与之贯穿的卸压通道小孔，最前端有安装输出推杆和助力反馈盘的沉孔，最后端为装配输入活塞和挡圈的槽及通道小孔；

助力活塞杆含有与上述助力活塞滑套的内孔精密配合的外径，外径上有环槽，有轴向键槽通道，有卸压通道小孔，卸压通道小孔与内孔贯穿，所述助力活塞杆后端还有密封圈槽，后端面为平面或锥面；

上述助力活塞杆内为反馈杆，装配在活塞杆内孔内的外圆还有铣削平面或大间隙作为卸压通道，反馈杆前端直径大小可按客户要求不同助力比进行调整，前端与反馈盘的间隙也可按客户要求不同跳跃值进行调整；

反馈杆外还套有回位弹簧，使助力活塞杆能回到原位，打开阀口M3，连通通道f与通道g，即液压助力腔Z与常压腔C相通；

上述助力活塞总成的助力活塞杆后端的输入球杆后端带有螺纹，可装配叉头和固定螺母，可调整客户要求的连接尺寸，连接制动踏板；

上述助力活塞总成前端装配有输出推杆与反馈盘。

上述主缸壳体后端部有端盖-密封圈座和密封部件，并由挡圈卡住固定在主缸壳体后端孔内；

其中，所述助力活塞总成的后端连接有输入活塞及输入球杆，所述输入活塞的内孔中部设置有用于卡嵌输入球杆的凸起轴肩，所述输入球杆的前端与凸起轴肩抵接承受反馈力与回位弹簧的压力，输入活塞轴肩后端由挡圈卡住固定在助力活塞滑套上。

其中，所述输入球杆的后端设置有螺纹，用于装配叉头和固定螺母进一步与制动踏板连接。

其中，所述制动主缸总泵、主缸壳体、输出推杆及助力活塞总成围设构成常压腔，所述输入活塞、助力活塞杆、助力活塞滑套、密封圈座及主缸壳体围设构成液压助力腔，在回位弹簧的作用下使得常压腔与液压助力腔连通或关闭。

具体的，上述液压助力腔由输入活塞、助力活塞杆、助力活塞滑套、密封部件、密封圈座、主缸壳体围起的空间，含通道d；上述常压腔为制动主缸总泵、密封部件与主缸壳体、输出推杆及助力活塞总成围起的空间，含通道c到通道g。

其中，所述助力活塞滑套的外圆有两段直径，后端直径大于前端直径，在高液压P作用下产生往后的液压力，保持助力活塞总成处于原始位置。

其中，所述反馈盘直径与反馈杆前端直径作为助力比调整尺寸，二者之间的间隙距离作为跳跃值调整尺寸。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明的液压助力器总成装置，可利用辅助高液压源供给的液压产生与制动操作量相应的辅助力，此液压助力器总成带有机械滑阀结构来有效控制高液压的输入量，不但可以达到正常情况下的制动效果，还可以做到比现有真空助力器更好的制动踏板感觉，制动响应速度快，制动距离更短，同时结构紧凑体积小，对发动机腔零部件布置有利；两道密封阀口保证密封性，减小液压助力器空行程L1、L2，获得更短的制动行程，提高制动脚感；基本制动特性不受改变，可完全替代真空助力器，可用于全系列的汽车制动助力器。

附图说明

图1为本发明的液压助力器总成装置的剖面结构示意图。

图2为本发明的助力活塞总成的剖面结构示意图。

图3为本发明在打开液压阀口状态下的剖面结构示意图。

图4为本发明在制动平衡状态下的剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1。

如图1-4所示，本实施例提供一种液压助力器总成装置，包括：

主缸壳体119，中部包括两段不同直径大小的缸孔，其前端缸孔直径小于后端缸孔的直径，前端缸孔连通设置有回液孔H，后端缸孔连通设置有高液压进液口P，在后端缸孔后方还有端盖安装孔及挡圈槽，在前端缸孔前方有制动主缸总泵安装孔及密封圈槽；设置在主缸壳体119前端的制动主缸总泵2，以及设置在主缸壳体119后端的密封圈座15；

助力活塞总成，设置在上述两段缸孔内，其一端与制动主缸总泵2的活塞抵接，另一端从主缸壳体119伸出并与制动踏板(图中未视出)连接；

助力活塞滑套112的外壁有两段与主缸壳体前后端缸孔配合的直径及密封槽，中部有径向贯穿的高液压通道小孔a，内孔后端部分为精密的滑动内孔，滑动内孔还有内沟环槽b，内孔前端部分为回位弹簧114的安装沉孔，并有与之贯穿的卸压通道小孔c，最前端有安装输出推杆118和助力反馈盘117的沉孔，最后端为装配输入活塞14和挡圈110的槽及通道小孔d；

助力活塞杆113含有与上述助力活塞滑套112的内孔精密配合的外径，外径上有环槽b，有轴向键槽通道e，有卸压通道小孔f，卸压通道小孔f与内孔贯穿，所述助力活塞杆113后端还有密封圈槽，后端面为平面或锥面；

上述助力活塞滑套112与助力活塞杆113组成机械滑阀密封部件，通过相对位移控制高液压通道与卸压通道的开通与关闭；

上述助力活塞滑套112基于制造工艺考虑可拆成为组件；上述相关的密封部件可作为活塞密封，也可作为活塞杆密封；

上述助力活塞杆内为反馈杆115，装配在活塞杆内孔内的外圆还有铣削平面或大间隙作为卸压通道g，反馈杆115前端直径大小可按客户要求不同助力比进行调整，前端与反馈盘117的间隙J也可按客户要求不同跳跃值进行调整；

反馈杆115外还套有回位弹簧114，使助力活塞杆113能回到原位，打开阀口M3，连通通道f与通道g，即液压助力腔Z与常压腔C相通；

上述助力活塞总成的助力活塞杆113后端的输入球杆13后端带有螺纹，可装配叉头11和固定螺母12，可调整客户要求的连接尺寸，连接制动踏板(未示出)；

上述助力活塞总成后端装配有输入活塞14，输入活塞前端轴肩带有开槽通道d，内孔中部带有凸起轴肩，卡住输入球杆13，承受反馈力与回位弹簧力，输入活塞轴肩后端由挡圈卡住固定在助力活塞滑套112上；

上述主缸壳体后端部有密封圈座15和密封部件19、密封部件18，并由挡圈17卡住固定在主缸壳体后端孔内；

上述液压助力腔Z由输入活塞14、助力活塞杆113、助力活塞滑套112、密封部件16、111、密封部件19、密封部件18、密封圈座15、主缸壳体119围起的空间，含通道d；

上述常压腔C为制动主缸总泵2、密封部件21与主缸壳体119、输出推杆118及啊uo阿虎助力活塞总成围起的空间，含通道c到通道g；

高压区P为主缸壳体119、助力活塞滑套112与助力活塞杆113组成的空间，含通道a。

本发明的液压助力器总成装置的工作原理：

如图1所示，非工作时，驾驶员没有踩下制动踏板，没有输入力F和位移，在回位弹簧114装配抗力下，叉头11、输入球杆13和助力活塞杆113靠后在原始位置，高压区P与助力腔Z由阀口M1、M2及密封部件111阻断，高压区P与常压腔C由阀口M0(常闭)及密封部件116阻断，而阀口M3是打开状态，通道d、f、g、c相通，液压助力腔Z与常压腔C相通，没有助力作用，上述助力活塞总成及输出推杆118等都靠后在原始位置，制动主缸总泵的活塞不受推力作用，不会建压工作；

如图2、3所示，工作时，驾驶员踩下制动踏板，踏板力F与位移传递到叉头11，再通过输入球杆13推动助力活塞杆113，当输入力F大于回位弹簧114的初始装配力时，助力活塞杆113向前移动，阀口M3会关闭，当位移大于设计空行程时，打开阀口M1、阀口M2，高压区P通过通道a、阀口M1、通道b、阀口M2和通道e连通液压助力腔Z，高液压进入液压助力腔Z，推动上述助力活塞总成往前移动，通过推杆118推动制动主缸总泵2的活塞前进，进而建压工作，向制动器输出液压P1、P2；

如图4所示，当制动主缸总泵2建压后，液压有反向作用力回馈，通过输出推杆118传递到反馈盘117，反馈盘117受力变形，向后凸起顶到反馈杆116再传递到助力活塞杆113，当驾驶员没有继续往下踩踏板而保持不动，液压反馈力会把助力活塞杆113往后顶回，阀口M1、阀口M2会关上，同时阀口M3没有打开，达到平衡状态。

当驾驶员继续往下踩下制动踏板，输入球杆13及叉头11受到往前推力F打破平衡，阀口M1、阀口M2再次打开，高液压P通过通道a、阀口M1、通道b、阀口M2和通道e进入液压助力腔Z，再次推动上述助力活塞总成继续往前移动，通过推杆118推动制动主缸总泵2的活塞前进，进而建立更高的压力P1、P2；

当驾驶员解除制动，松开制动踏板，助力活塞杆113在受到输入球杆13及叉头11传递的推力F解除后，并在回位弹簧114作用力下往后回到原始位置，阀口M3会先打开，液压助力腔Z液压通过阀口M3流入常压腔，助力解除；同时阀口M1、阀口M2也会随后关闭，高压区P对助力活塞滑套112外径差的环状截面会产生一直往后的液压力，加速助力活塞总成往后快速回到初始位置。

作为优选的，上述助力活塞滑套112外圆有两段直径，后端比前端直径要大，在高液压P作用下产生往后的液压力，保持助力活塞总成在原始位置；

作为优选的，上述助力活塞滑套112与助力活塞杆有两道阀口M1、M2同时打开或关闭，更进一步保证了高液压P的密封性，及选择更小的液压打开空行程位移L1＝L2>L3；

作为优先的，上述反馈盘直径D1与反馈杆前端直径D2作为助力比调整尺寸，相对距离J作为跳跃值调整尺寸，达到现有真空助力器一致的助力制动特性；

作为优选的，上述反馈杆115带有台阶，台阶直径比助力活塞滑套112的内孔直径大，可作为限位，相对台阶距离L4＝L1+通道直径a；

制动功能备份：

(一)当高液压P完全失效时，驾驶员踩下制动踏板，踏板力F与位移传递到叉头11和输入球杆13推动助力活塞杆113，当输入力F大于回位弹簧114的初始装配力时，助力活塞杆113和反馈杆115继续向前移动，回位弹簧114受压缩，直至反馈杆台阶顶为助力活塞滑套112后，上述整个助力活塞总成一起往前移动，通过推杆118推动制动主缸总泵2的活塞前进，进而建压工作，向制动器输出液压P1、P2，制动功能有所保留，只是没有助力效果，需要输入更大的踏板力F；

(二)当高液压P部分失效时，如达不到设定液压，液压偏低，驾驶员踩下制动踏板，踏板力F与位移传递一样可以传递到叉头11和输入球杆13推动助力活塞杆113，当输入力F大于回位弹簧114的初始装配力时，助力活塞杆113向前移动，阀口M3会关闭，当位移大于设计空行程时，打开M1、M2阀口，高压区液压P通过通道a、阀口M1、通道b、阀口M2和通道e进入液压助力腔Z，有产生液压力推动上述助力活塞总成往前移动，通过推杆118推动制动主缸总泵2的活塞前进，进而建压工作，向制动器输出液压P1、P2，只是助力效果有所减弱，需要输入相对大一点的踏板力F。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种液压助力器总成装置，包括：

主缸壳体，中部包括两段不同直径大小的缸孔，其前端缸孔直径小于后端缸孔的直径，前端缸孔连通设置有回液孔，后端缸孔连通设置有高液压进液口；

制动主缸总泵，设置在主缸壳体的前端；

密封圈座，设置在主缸壳体的后端；

助力活塞总成，设置在上述两段缸孔内，其一端与制动主缸总泵的活塞抵接，另一端从主缸壳体伸出并与制动踏板连接；

其特征在于，所述助力活塞总成包括：

助力活塞滑套，内腔设置有精密滑动内孔，所述精密滑动内孔内设置有与助力活塞滑套精密配合的助力活塞杆，以及装配在助力活塞杆内孔中的反馈杆，还包括与反馈杆配合的回位弹簧，所述助力活塞前端安装有输出推杆和助力反馈盘，所述反馈杆的端部与反馈盘之间留有一定间隙，助力活塞滑套的中部径向贯穿设置有高液压通道小孔，精密滑动内孔的前部为用于容置回位弹簧的沉孔，还包括与该沉孔贯穿的卸压通道小孔，所述助力活塞滑套与助力活塞杆构成机械滑阀密封组件，通过相对位移控制高液压通道与卸压通道的开启与关闭。

2.根据权利要求1所述的液压助力器总成装置，其特征在于，所述助力活塞总成的后端连接有输入活塞及输入球杆，所述输入活塞的内孔中部设置有用于卡嵌输入球杆的凸起轴肩，所述输入球杆的前端与凸起轴肩抵接承受反馈力与回位弹簧的压力。

3.根据权利要求2所述的液压助力器总成装置，其特征在于，所述输入球杆的后端设置有螺纹，用于装配叉头和固定螺母进一步与制动踏板连接。

4.根据权利要求1所述的液压助力器总成装置，其特征在于，所述制动主缸总泵、主缸壳体、输出推杆及助力活塞总成围设构成常压腔，所述输入活塞、助力活塞杆、助力活塞滑套、密封圈座及主缸壳体围设构成液压助力腔，在回位弹簧的作用下使得常压腔与液压助力腔连通或关闭。

5.根据权利要求1所述的液压助力器总成装置，其特征在于，所述助力活塞滑套的外圆有两段直径，后端直径大于前端直径，在高液压P作用下产生往后的液压力，保持助力活塞总成处于原始位置。

6.根据权利要求1所述的液压助力器总成装置，其特征在于，所述反馈盘直径与反馈杆前端直径作为助力比调整尺寸，二者之间的间隙距离作为跳跃值调整尺寸。