CN113997917B - 一种可机械液压解耦的电子制动助力器的机械液压部件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可机械液压解耦的电子制动助力器的机械液压部件，属于汽车制动领域。磁铁座组件与支架刚性连接，阀体和支架分别与支撑板通过过盈装配为一体，阀体与螺杆过盈装配为一体，阀体与磁铁座组件为间隙配合、可相对滑动，活塞与压块为过盈配合，活塞与磁铁座组件为间隙配合、可相对滑动，活塞簧位于活塞内，阀体、磁铁座组件、活塞、皮碗、密封圈连接成一个密封腔，磁铁与磁铁座组件固定连接。优点是结构新颖，可实现机械液压解耦，机械液压部件可通过液压传递推力，使助力器在汽车制动能量回收时，为车辆带来更大的续航。
Description
技术领域
本发明属于汽车制动领域，尤其涉及一种可机械液压解耦的电子制动助力器的机械液压部件。
背景技术
目前汽车制动行业中，真空助力器的应用仍然占有绝大比重，但随着新能源汽车、自动驾驶的不断发展，常规的真空助力器无法满足主动制动、制动能量回收的要求，所以电子制动助力器得到应用并成为未来主流。
在现有的汽车电子制动助力器产品中，如博世Ibooster等产品，使用完全机械连接的方式，及驾驶员踏板直接连接助力器，助力器与制动主缸为机械连接。此方式导致在车辆制动能量回收时，制动助力器无法完成全解耦，以至于制动器需要与ESC配合进行制动能量回收，制动脚感差，回收效率低。
发明内容
本发明提供一种可机械液压解耦的电子制动助力器的机械液压部件，以解决目前存在的在车辆制动能量回收时，制动助力器无法完成全解耦，以至于制动器需要与ESC配合进行制动能量回收，制动脚感差，回收效率低的问题。
本发明采取的技术方案是：包括支架、压块、活塞、活塞簧、磁铁座组件、密封圈、阀体、皮碗、螺杆、支撑板和磁铁，其中阀体与支撑板通过过盈装配为一体，支架与支撑板通过间隙装配为一体，阀体与螺杆过盈装配为一体，阀体与磁铁座组件为间隙配合、可相对滑动，活塞与压块为过盈配合，活塞与磁铁座组件为间隙配合、可相对滑动，活塞簧位于活塞内，阀体、磁铁座组件、活塞、皮碗、密封圈连接成一个密封腔，磁铁与磁铁座组件固定连接；
当助力器正常工作时，踩下制动踏板，带动磁铁座组件运动形成位移差，电机启动带动螺杆、阀体跟随，由于密封腔内液压与活塞簧支撑，压块可顶住反馈盘形成助力；
当助力器需要制动能量回收时，电机扭矩输出降低，螺杆与阀体跟随性差，此时踏板输入力只需大于密封腔的液压支撑力，将磁铁座组件移动一段距离，液压密封腔密封解除，即液压支撑消失，磁铁座组件与阀体相对运动，此时活塞簧为驾驶员提供制动踏板脚感；
当助力器电机失效时，踏板输入力将磁铁座组件移动一段距离后，磁铁座组件与支架刚性连接，此时踏板输入力通过支架传递至制动主缸，带来制动。
本发明所述支架采用韧性较强的塑料材质。
本发明所述支撑板采用金属材质。
本发明所述螺杆的螺纹为非自锁螺纹。
当皮碗8与磁铁座组件5过油孔密封时，形成液压支撑。
当皮碗8与磁铁座组件5过油孔流通时，液压支撑失效。
本发明的优点是结构新颖，可实现机械液压解耦，即驾驶员踏板与制动主缸机械分离，当车辆需要制动能量回收时，驾驶员脚感由弹簧构成的行程模拟器模拟，助力器可不进行或少量制动；当助力器电机损坏时，机械液压部件空行程进给完毕后可直接与主缸机械连接，此时驾驶员可直接通过制动踏板将车辆减速；当助力器主动增压时，机械液压部件可通过液压传递推力，使助力器在汽车制动能量回收时，为车辆带来更大的续航。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的I部放大图，图中为密封状态；
图3是本发明液压支撑失效示意图；
图4是图3的II部放大图；
图5是本发明安装在助力器总成中的使用状态图。
具体实施方式
包括支架1、压块2、活塞3、活塞簧4、磁铁座组件5、密封圈6、阀体7、皮碗8、螺杆9、支撑板10和磁铁11，其中磁铁座组件5与支架1刚性连接，阀体7和支架1分别与支撑板10通过过盈装配为一体，阀体7与螺杆9过盈装配为一体，阀体7与磁铁座组件5为间隙配合、可相对滑动，活塞3与压块2为过盈配合，活塞3与磁铁座组件5为间隙配合、可相对滑动，活塞簧4位于活塞3内，阀体7、磁铁座组件5、活塞3、皮碗8、密封圈6连接成一个密封腔A，用于储存液体，磁铁11与磁铁座组件5固定连接。磁铁11与位移传感器组件1210中传感器121001间隙配合，并且可相对轴向滑动，磁铁11与传感器121001相对滑动产生相对位移，生成位移信号，用于控制电机动作；
当助力器正常工作时，踩下制动踏板，带动磁铁座组件5运动形成位移差，电机启动带动螺杆9、阀体7跟随，由于密封腔内液压与活塞簧4支撑，压块2可顶住反馈盘形成助力；
当助力器需要制动能量回收时，电机扭矩输出降低，螺杆9与阀体7跟随性差，此时踏板输入力只需大于密封腔的液压支撑力，将磁铁座组件5移动一段距离，液压密封腔密封解除，即液压支撑消失，磁铁座组件5与阀体7相对运动，此时活塞簧3为驾驶员提供制动踏板脚感；
当助力器电机失效时，踏板输入力将磁铁座组件5移动一段距离后，磁铁座组件5与支架1刚性连接，此时踏板输入力通过支架1传递至制动主缸，带来制动。
本发明所述支架1采用韧性较强的塑料材质，如尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯等，支架1通过卡扣过盈配合体积较小的金属支撑板10，使机构整体质量较轻。
本发明所述支撑板10采用金属材质。
本发明所述螺杆9的螺纹为非自锁螺纹，与同为非自锁螺纹的传动螺母1209螺纹连接，在机构助力完成后，在回位弹簧1204的作用下，可以将机构压回初始位置。
当皮碗8与磁铁座组件5过油孔密封，形成液压支撑，如图2所示；当皮碗8与磁铁座组件5过油孔流通，液压支撑失效，如图4所示。
工作原理
与以往的汽车电子制动助力器产品不同，本发明的可机械液压解耦的电子制动助力器，使用机械液压解耦的设计方式，用机械液压结构进行***耦合与分离控制。
如图5所示，将本发明装配在汽车电子制动助力器12中，助力器上壳体1202与下壳体1219通过密封胶相连接，制动主缸1201与上壳体1202通过螺纹连接，下壳体1219与轴承1212通过间隙配合连接并通过挡圈限位，轴承套1213与轴承1212过盈卡和，防尘罩1208与轴承套1213过盈装配；电机将动力输出至传动轴1217，传动轴1217与齿轮1218过盈铆接，安装在齿轮轴1215上的齿轮1216与齿轮1218和齿轮1211相啮合，齿轮1211与传动螺母1209由18个导向槽组成的间隙配合结构，在回位弹簧1204及反向力作用下相互贴合，即齿轮1211带动传动螺母1209转动传递扭矩；传动螺母1209与螺杆9为螺旋传动的配合，传动螺母1209内部与螺杆9外部为梯形且非自锁螺纹，将旋转运动变为直线运动；通过支架1与导向杆1203的间隙滑动配合，抑制螺杆9、阀体7、支架1等零件随传动螺母1209转动，而沿着导向杆1203做往复直线运动。
磁铁11与位移传感器部件1210中的传感器121001相互配合，正常状态下，磁铁11随驾驶员踏板前进，与传感器121001形成位移差，此时电机启动带动机械液压部件中的支架1、位移传感器121001等零部件前进，形成助力，直到磁铁11与传感器121001移差消除（即归零），此时助力完成，解除制动与其相反。由于本发明为机械液压解耦助力器，驾驶员脚感由推杆簧1220和活塞簧4调节。当助力器的助力***异常（包括电机、电源或控制程序异常）时，如图1所示，驾驶员只需踩踏踏板，使磁铁座组件5移动h1的距离，活塞3底部与磁铁座组件5的距离是h2，此时磁铁座组件5与支架1刚性连接，驾驶员踏板力使***整体前进，此时由驾驶员踏板输入力使制动***工作，完成制动。
如图1、2所示，踏板与阀杆1222相连接，阀杆1222与磁铁座组件5通过连接件1208螺纹连接为一体，回动簧座1221与阀杆1222铆接为一体，磁铁座组件5、活塞3、阀体7、密封圈6、皮碗8装配形成一个密封腔A，腔内为液体填充。
如图1所示，当助力器正常工作时，驾驶员踩下制动踏板，带动磁铁座组件5运动形成位移差，电机启动带动螺杆9、阀体7跟随，由于密封腔内液压与活塞簧4支撑，压块2可顶住反馈盘1207形成助力。当助力器需要制动能量回收时，电机扭矩输出降低，螺杆9与阀体7跟随性差，此时踏板输入力只需大于密封腔的液压支撑力，将磁铁座组件5移动一段距离。如图3、4所示，液压密封腔密封解除，即液压支撑消失，磁铁座组件5与阀体7相对运动h3，此时活塞簧3为驾驶员提供制动踏板脚感,当助力器电机失效时，驾驶员踏板输入力将磁铁座组件5移动距离h1后，磁铁座组件5与支架1刚性连接，此时驾驶员输入力可通过支架1传递至制动主缸1201，带来制动。
具体应用：
1.当驾驶员踩制动踏板时，阀杆1222推动磁铁座组件5移动，由于液压及活塞簧4的支撑，此时机械液压机构处于耦合状态，通过磁铁11与位移传感器121001形成的位移差，电机启动，形成制动。
2.当助力器需要制动能量回收时，电机扭矩降低，导致螺杆9、阀体7跟随性差，驾驶员输入力使磁铁座组件5进一步前进，使皮碗8与过油孔分离，导致液压支撑失效，此时，磁铁座组件5与阀体7分离，驾驶员脚感由活塞簧4调节。
3.当助力器电机失效时，驾驶员输入力使液压支撑失效后，带动磁铁座组件5继续移动，当走过位移量h1后，磁铁座组件5与支架1刚性接触，此时驾驶员输入力直接作用于制动主缸1201，带来制动。
Claims (6)
1.一种可机械液压解耦的电子制动助力器的机械液压部件，其特征在于：包括支架、压块、活塞、活塞簧、磁铁座组件、密封圈、阀体、皮碗、螺杆、支撑板和磁铁，其中阀体与支撑板通过过盈装配为一体，支架与支撑板通过间隙装配为一体，阀体与螺杆过盈装配为一体，阀体与磁铁座组件为间隙配合、可相对滑动，活塞与压块为过盈配合，活塞与磁铁座组件为间隙配合、可相对滑动，活塞簧位于活塞内，阀体、磁铁座组件、活塞、皮碗、密封圈连接成一个密封腔，磁铁与磁铁座组件固定连接；
当助力器正常工作时，踩下制动踏板，带动磁铁座组件运动形成位移差，电机启动带动螺杆、阀体跟随，由于密封腔内液压与活塞簧支撑，压块可顶住反馈盘形成助力；
当助力器需要制动能量回收时，电机扭矩输出降低，螺杆与阀体跟随性差，此时踏板输入力只需大于密封腔的液压支撑力，将磁铁座组件移动一段距离，液压密封腔密封解除，即液压支撑消失，磁铁座组件与阀体相对运动，此时活塞簧为驾驶员提供制动踏板脚感；
当助力器电机失效时，踏板输入力将磁铁座组件移动一段距离后，磁铁座组件与支架刚性连接，此时踏板输入力通过支架传递至制动主缸，带来制动。
2.根据权利要求1所述的一种可机械液压解耦的电子制动助力器的机械液压部件，其特征在于：所述支架采用韧性较强的塑料材质。
3.根据权利要求1所述的一种可机械液压解耦的电子制动助力器的机械液压部件，其特征在于：所述支撑板采用金属材质。
4.根据权利要求1所述的一种可机械液压解耦的电子制动助力器的机械液压部件，其特征在于：所述螺杆的螺纹为非自锁螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种可机械液压解耦的电子制动助力器的机械液压部件，其特征在于：当皮碗与磁铁座组件过油孔密封时，形成液压支撑。
6.根据权利要求1所述的一种可机械液压解耦的电子制动助力器的机械液压部件，其特征在于：当皮碗与磁铁座组件过油孔流通时，液压支撑失效。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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