CN103231706B - 一种电动制动助力器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动制动助力器，其特征在于：制动踏板与推杆通过铰链连接，齿条内部为空心，可供所述推杆自由穿过，所述推杆穿过所述齿条后直接与制动总泵推杆连接，安装在所述推杆与制动总泵推杆之间的传感器可接受推杆传来的压力、瞬时加速度数据，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条可在所述助力器壳体内部直线运动，所述齿条的末端与所述制动总泵推杆紧靠在一起，所述制动总泵推杆末端连接活塞，所述活塞可在所述制动总泵中滑动。本发明的助力器体积更小，不需要真空管，布置更方便；组合使用时，可将两套信号控制系统装在同一辆车的不同部位，允许两人或多人同时操作，使安全性更高。

Description

一种电动制动助力器

技术领域

本发明涉及汽车制动系统的制动助力器，具体涉及一种电动制动助力器。

背景技术

随着汽车技术的发展，车辆的种类越来越多，专用车辆的分类也越来越细,比如：驾校车辆、可组合车辆、多节列车等等，其中驾校车辆要求除学员可对车辆进行操作制动外，副驾驶教员也需要对车辆进行操作制动，以防危险的发生；可组合车辆中要求每辆可组合车辆的个体都能进行制动操作，当车辆组合在一起时，对每辆车都能进行制动操作，且可以控制每辆车的制动性能。另一方面，现在广泛采用的真空助力器虽然拥有非常多的变种，可更好的控制车辆制动的效果，但其结构空间占用较大，在设计中对车辆布置带来一定的影响。所以针对当前的这些需求，提出新的设计方案和思路。

发明内容

基于上述问题，本发明提供一种电动制动助力器，除了能代替现有的真空助力器外，同时还能组合使用，可分别安装在同一辆车上，也可安装在多辆车上，且体积更小，不需要真空管，布置更方便。

解决上述技术问题采取的技术构思为，通过电子控制，利用齿轮齿条机构，将电机的转动，转换为直线运动，通过直线运动推动制动主泵工作。由于通过电子控制，则可以实现组合，即一个电子信号控制多个电机，或多个电子信号控制一个电机等等。

根据本发明的一个方面，一种电动制动助力器，包括制动踏板、控制器、电机、助力器壳体、滑动轴承、线束、齿轮、推杆、齿条、制动总泵推杆、传感器、复位弹簧、活塞、制动总泵、制动油壶，其特征在于：制动踏板与推杆通过铰链连接，齿条内部为空心，可供所述推杆自由穿过，所述推杆穿过所述齿条后直接与制动总泵推杆连接，安装在所述推杆与制动总泵推杆之间的传感器可接受推杆传来的压力、瞬时加速度数据，由于所述制动总泵推杆有复位弹簧的支撑，所述控制器安装在助力器壳体上，所述电机也安装在助力器壳体上，其前端通过花键与所述齿轮连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条可在所述助力器壳体内部直线运动，所述齿条的末端与所述制动总泵推杆紧靠在一起，所述制动总泵推杆末端连接活塞，所述活塞可在所述制动总泵中滑动。

根据本发明的另一个方面，一种电动制动助力器，其包括：制动踏板、推杆、壳体、辅助推杆、传感器、复位弹簧、线束、齿条、助力器壳体、控制器、电机、齿轮、活塞、制动总泵、制动油壶，其中所述制动踏板与所述推杆通过铰链连接在一起，所述推杆的末端与所述辅助推杆对接，所述传感器位于所述推杆与所述辅助推杆之间，所述复位弹簧安放在所述辅助推杆后面，一端推住所述辅助推杆，另一端与所述壳体连接，所述控制器和所述电机都安装在所述助力器壳体上，所述电机前端通过花键与所述齿轮连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条可在助力器壳体内部直线运动，所述齿条的末端与所述活塞连接在一起，所述活塞可在所述制动总泵中滑动。

根据本发明的另一个方面，一种电动制动助力器组合系统，包括两个所述的电动制动助力器，上述第一和第二电动制动助力器通过线束端口进行信号连接。

采用本发明的技术方案所带来的技术效果是：单独使用时，除了能代替现有的真空助力器外，其体积更小，不需要真空管，布置更方便；组合使用时，可将两套信号控制系统装在同一辆车的不同部位，允许两人或多人同时操作，使安全性更高；也可以将两套系统分部装在不同车辆上，当车辆实现组合时，线路接通，即可同时实现操纵两辆车的制动系统。

附图说明

现在将描述如本发明的优选但非限制性的实施例，本发明的这些和其他特征、方面和优点在参考附图阅读如下详细描述时将变得显而易见，其中：

图1是电动制动助力器100型配置图；

图2是电动制动助力器100型配置工作原理图；

图3是电动制动助力器200型配置图；

图4是电动制动助力器200型配置工作原理图；

图5是两套100型系统组合工作原理图；

其中：

101，制动踏板、102，控制器、103，电机、104，助力器壳体、105，滑动轴承、106，线束、107，齿轮、108，推杆、109，齿条、110，制动总泵推杆、111，传感器、112，复位弹簧、113，活塞、114，制动总泵、115，制动油壶。

201，制动踏板、202，推杆、203，壳体、204，辅助推杆、205，传感器、206，复位弹簧、207，线束、208，齿条、209，助力器壳体、210，控制器、211，电机、212，齿轮、213，活塞、214，制动总泵、215，制动油壶。

具体实施方式

以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。应当理解的是，在全部附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。

本发明所公开的的电动制动助力器构成包含两种型式，分别为100型和200型。下面结合附图进行详细描述其结构构成：

如图1所示，电动制动助力器100型配置主要包括制动踏板101、控制器102、电机103、助力器壳体104、滑动轴承105、线束106、齿轮107、推杆108、齿条109、制动总泵推杆110、传感器111、复位弹簧112、活塞113、制动总泵114、制动油壶115。其中，制动踏板101，推杆108，传感器111属于信号输出部分，控制器102、电机103、助力器壳体104、滑动轴承105、齿轮107、齿条109、制动总泵推杆110、复位弹簧112、活塞113、制动总泵114、制动油壶115属于实施部分，这两部分通过线束106连接起来，线束106带有外接端口。

其中，制动踏板101与推杆108通过铰链连接，齿条109内部为空心状态，可供推杆108自由穿过，推杆108穿过齿条109后直接与制动总泵推杆110连接，传感器111可接受推杆传来的压力、瞬时加速度等相关数据，其位置安装在推杆108与制动总泵推杆110之间，由于制动总泵推杆110有复位弹簧112的支撑，控制器102安装在助力器壳体104上，电机103也安装在助力器壳体104上，其前端通过花键与齿轮107连接，齿轮107与齿条109啮合，齿条109可在助力器壳体104内部直线运动，齿条109的末端与制动总泵推杆110紧靠在一起，制动总泵推杆110末端连接活塞113，活塞113可在制动总泵114中滑动。

如图3所示的电动制动助力器200型主要包括制动踏板201、推杆202、壳体203、辅助推杆204、传感器205、复位弹簧206、线束207、齿条208、助力器壳体209、控制器210、电机211、齿轮212、活塞213、制动总泵214、制动油壶215。其中，制动踏板201、推杆202、壳体203、辅助推杆204、传感器205、复位弹簧206为信号输出部分，齿条208、助力器壳体209、控制器210、电机211、齿轮212、活塞213、制动总泵214、制动油壶215为实施部分，这两部分通过线束207连接起来，线束207也带有外接端口。

其中制动踏板201与推杆202通过铰链连接在一起，推杆202的末端与辅助推杆204对接，传感器205位于推杆202与辅助推杆204之间，复位弹簧206安放在辅助推杆204后面，一端推住辅助推杆204，另一端与壳体203连接，控制器210和电机211都安装在助力器壳体209上，电机211前端通过花键与齿轮212连接，齿轮212与齿条208啮合，齿条208可在助力器壳体209内部直线运动，齿条208的末端与活塞213连接在一起，活塞213可在制动总泵214中滑动。

1，电动制动助力器100型的实施过程描述如下：

结合着图1和图2,当人为操作制动踏板101时，制动踏板101推动推杆108向前运动，推杆108穿过齿条109，推动制动总泵推杆110，由于推杆108与制动总泵推杆110之间安装了传感器111，在制动总泵推杆110背后的复位弹簧112的支撑下，传感器111可以将推杆108的运动参数记录下来，包括力、瞬时速度等等，传感器111将获取的运动参数通过线束106传给控制器102，经过控制器102的分析，转换成电信号驱动电机103转动，电机103带动齿轮107转动，齿轮107与齿条109啮合，齿条109在助力器壳体104做直线运动，与推杆108一起推动制动总泵推杆110，从而推动活塞113，使制动总泵114工作。该结构在功能上与常规真空助力器功能一致，其体积小于常规真空助力器，有利于在车身布置中节省空间，更灵活的运用与车身布置中。

在另一方面，电动制动助力器100型在工作中失效后，还可以借助人力操作进行制动。即当控制器102、电机103、线束106中任何一个零件失效后，制动踏板101推动推杆108向前运动，推杆108穿过齿条109，推动制动总泵推杆110，经过传感器111，推动制动总泵推杆110，从而推动活塞113，依然可以使制动总泵114工作。

2，电动制动助力器200型的实施过程描述如下：

结合着图3和图4，当人为操作制动踏板201时，制动踏板201推动推杆202向前运动，推杆202推动辅助推杆204，由于推杆108与辅助推杆204之间安装了传感器205，在辅助推杆204背后的复位弹簧206的支撑下，传感器205可以将推杆202的运动参数记录下来，包括力、瞬时速度等等，传感器205将获取的运动参数通过线束207传给控制器210，经过控制器210的分析，转换成电信号驱动电机211转动，电机211带动齿轮212转动，齿轮212与齿条208啮合，齿条208在助力器壳体209做直线运动，推动活塞213，使制动总泵214工作。

该结构在功能上与常规真空助力器功能一致，由于其体积小于常规真空助力器，且信号部分与实施部分分开，通过柔性的线束连接，使布置更加灵活。电动制动助力器200型在工作中失效后，不能借助人力操作进行制动，此种型号的制动器不易单独使用，配合使用效果更好。

3，电动制动助力器的变形：

变形原则：变形组合后的系统中必须具备至少一个信号输出部分和实施部分，并且这两部分需要通过线束连接起来。

则组合变形的形式有：

两（多）套100型的组合；

一套200型的信号输出部分与多套200型的实施部分的组合；

多套200型的信号输出部分与一套200型的实施部分的组合；

一套200型的信号输出部分与100型的组合；

多套200型的信号输出部分与100型的组合；

100型与多套200型的实施部分的组合等等。

电动制动助力器100型的信号输出部分和实施部分组合在一起，但也是通过线束106连接在一起，而电动制动助力器200型信号输出部分和实施部分分开，这两部分通过线束207（外接端口）连接起来。故其具备一定的变形功能，这里以两套100型系统（甲、乙）组合后的实施过程（如图5）为例，描述如下：

两套100型系统组合后，可一人操作制动系统，也可两人同时操作制动系统。具体描述为：当一人操作制动系统时，人为操作甲的制动踏板101，制动踏板101推动推杆108向前运动，推杆108穿过齿条109，推动制动总泵推杆110，由于推杆108与制动总泵推杆110之间安装了传感器111，在制动总泵推杆110背后的复位弹簧112的支撑下，传感器111可以将推杆108的运动参数记录下来，包括力、瞬时速度等等，传感器111将获取的运动参数通过线束106及线束上的外接端口分别传给甲乙两个控制器102，经过甲乙两个控制器102的综合分析，同时转换成电信号驱动对应的电机103转动，电机103带动齿轮107转动，齿轮107与齿条109啮合，齿条109在助力器壳体104做直线运动，其中，甲的齿条109与推杆108一起推动制动总泵推杆110，从而推动活塞113，使甲的制动总泵114工作，乙的齿条109单独推动制动总泵推杆110，从而推动活塞113，使乙的制动总泵114工作。

当两人同时操作制动系统时，人为操作各自的制动踏板101，制动踏板101推动推杆108向前运动，推杆108穿过齿条109，推动制动总泵推杆110，由于推杆108与制动总泵推杆110之间安装了传感器111，在制动总泵推杆110背后的复位弹簧112的支撑下，甲和乙的传感器111可以分别将推杆108的运动参数记录下来，包括力、瞬时速度等等，甲和乙的传感器111将获取的运动参数通过线束106及线束上的外接端口分别传给甲乙两个控制器102，经过甲乙两个控制器102的综合分析，同时转换成电信号驱动对应的电机103转动，电机103带动齿轮107转动，齿轮107与齿条109啮合，齿条109在助力器壳体104做直线运动，其中，甲套系统被人为操作，故甲的齿条109与推杆108一起推动制动总泵推杆110，从而推动活塞113，使甲的制动总泵114工作，而乙的系统也被人为操作，故已的齿条109也与推杆108一起推动制动总泵推杆110，从而推动活塞113，使乙的制动总泵114工作。

需要说明的是，本申请的技术方案中所述的信号输出部分和实施部分，信号输出部分的结构在前述只有两种结构，结构原理是一样的，但是不排除其他结构形式的信号输出装置，只要信号输出装置能获取人的操作意图即可。

Claims (5)

1.一种电动制动助力器组合系统，包括两个相同的电动制动助力器，分别为第一电动制动助力器和第二电动制动助力器，所述第一和第二电动制动助力器分别包括制动踏板、控制器、电机、助力器壳体、滑动轴承、线束、齿轮、推杆、齿条、制动总泵推杆、传感器、复位弹簧、活塞、制动总泵、制动油壶，制动踏板与推杆通过铰链连接，齿条内部为空心，可供所述推杆自由穿过，所述推杆穿过所述齿条后直接与制动总泵推杆连接，安装在所述推杆与制动总泵推杆之间的传感器可接受推杆传来的压力、瞬时加速度数据，由于所述制动总泵推杆有复位弹簧的支撑，所述控制器安装在助力器壳体上，所述电机也安装在助力器壳体上，其前端通过花键与所述齿轮连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条可在所述助力器壳体内部直线运动，所述齿条的末端与所述制动总泵推杆紧靠在一起，所述制动总泵推杆末端连接活塞，所述活塞可在所述制动总泵中滑动；上述两个电动制动助力器通过线束端口进行信号连接；其特征在于，当一人操作制动系统时，人为操作第一电动制动助力器的制动踏板，制动踏板推动推杆向前运动，推杆穿过齿条，推动制动总泵推杆，在制动总泵推杆背后的复位弹簧的支撑下，传感器将推杆的运动参数记录下来，同时将获取的运动参数通过线束及线束上的外接端口分别传给两个控制器，经过两个控制器的运算，同时转换成电信号驱动对应的电机转动，电机带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，齿条在助力器壳体做直线运动，其中，第一电动制动助力器的齿条与推杆一起推动制动总泵推杆，从而推动活塞，使第一电动制动助力器的制动总泵工作，第二电动制动助力器的齿条单独推动制动总泵推杆，从而推动活塞，使第二电动制动助力器的制动总泵工作。

2.如权利要求1所述的电动制动助力器组合系统，其特征在于：当两人同时操作制动系统时，人为操作各自的制动踏板，制动踏板推动推杆向前运动，推杆穿过齿条，推动制动总泵推杆，由于推杆与制动总泵推杆之间安装了传感器，在制动总泵推杆背后的复位弹簧的支撑下，第一和第二电动制动助力器的传感器能够分别将推杆的运动参数记录下来，第一和第二电动制动助力器的传感器将获取的运动参数通过线束及线束上的外接端口分别传给第一和第二电动制动助力器的两个控制器，经过两个控制器的综合分析，同时转换成电信号驱动对应的电机转动，电机带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，齿条在助力器壳体做直线运动，其中，第一电动制动助力器系统被人为操作，故第一电动制动助力器的齿条与推杆一起推动制动总泵推杆，从而推动活塞，使第一电动制动助力器的制动总泵工作，而第二电动制动助力器的系统也被人为操作，故第二电动制动助力器的齿条也与推杆一起推动制动总泵推杆，从而推动活塞，使第二电动制动助力器的制动总泵工作。

3.如权利要求1或2所述的电动制动助力器组合系统，其特征在于，其中电动制动助力器中，所述传感器将获取的运动参数通过线束传给控制器，经过控制器的分析，转换成电信号驱动电机转动，电机带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，齿条在助力器壳体做直线运动，与推杆一起推动制动总泵推杆，从而推动活塞，使制动总泵工作。

4.如权利要求1或2所述的电动制动助力器组合系统，其特征在于，其中电动制动助力器中，制动踏板，推杆，传感器属于信号输出部分，控制器、电机、助力器壳体、滑动轴承、齿轮、齿条、制动总泵推杆、复位弹簧、活塞、制动总泵、制动油壶属于实施部分，这两部分通过线束连接起来。

5.如权利要求4所述的电动制动助力器组合系统，其特征在于，其中线束带有外接端口。