CN104129379A - 一种汽车制动系统用踏板行程模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车制动系统用踏板行程模拟器，属于汽车制动系统部件。单向阀芯、单向阀簧安装在进液口和蓄液腔之间的旁路中，与常闭电磁阀组件并联，活塞、小弹簧、弹簧连接座、大弹簧、缸盖依次串联，活塞与弹簧连接座之间安装缓冲条，弹簧连接座与缸盖之间安装缓冲块，在弹簧腔的侧壁连接油管接头，油管接头通过制动液软管与制动液的储液杯的出油接头连接。优点在于：结构新颖，解除制动时，蓄液腔制动液能够经单向阀迅速回到制动主缸，为下一次制动做好准备。活塞行程分为两个刚度区间，与带真空助力器的制动系统踏板感觉一致。弹簧腔不与大气相通，防尘效果明显提高。在踏板行程模拟器工作过程中无异响。

Description

一种汽车制动系统用踏板行程模拟器

技术领域

本发明属于汽车制动系统部件，应用于电动车和油电混合动力车再生制动能量回收系统中。

背景技术

踏板行程模拟器是电动车和油电混合动力车再生制动能量回收系统的关键部件。其主要功能是：在轻度制动和中等强度制动的过程中，将制动主缸排出的制动液吸收，使制动踏板产生一定行程并产生一定的液压力，使驾驶者的踏板感觉与普通的带真空助力器装置的传统制动系统一致，实现制动主缸与制动轮缸的解耦功能。此时，由电机进行回馈制动并进行能量回收。紧急制动时，踏板行程模拟器常闭电磁阀关闭，电机不参与制动，直接由液压机械制动系统进行制动。当电子制动系统失效时，踏板行程模拟器常闭电磁阀关闭，制动主缸直接参与制动，保证最基本的行车制动。

目前的踏板行程模拟器存在以下缺点：当环境温度低时制动液粘度增大，制动液从踏板行程模拟器蓄液腔通过常闭电磁阀阀口流回制动主缸阻力较大，回流缓慢。无法模拟真空助力器空行程阶段踏板感觉。弹簧腔与大气相通，灰尘容易进入，导致蓄液腔内壁灰尘沉积，活塞易卡滞。当踏板行程模拟器活塞行程到达全行程时会有金属敲击声。

发明内容

本发明提供一种踏板行程模拟器，以解决制动液从蓄液腔回流到制动主缸阻力较大、回流慢、无法模拟真空助力器的空行程、受空气中粉尘污染、有金属敲击噪音的问题。

本发明采取的技术方案是：常闭电磁阀组件与缸体通过连接螺钉固定连接，缸体上有出液口，进液口经过该常闭电磁阀组件与蓄液腔相通，其特征在于：单向阀芯、单向阀簧安装在进液口和蓄液腔之间的旁路中，与常闭电磁阀组件并联，旋转调节螺钉与单向阀芯固定连接，皮碗安装在活塞的环槽内，该活塞一端为锥台，装配状态时与蓄液腔底部接触定位，活塞另一端中心有一轴向孔，与缓冲条一端过盈连接，小弹簧一端与该活塞的台肩过盈连接，另一端与弹簧连接座的小台肩过盈连接，大弹簧一端与弹簧连接座的大台肩过盈连接，另一端与缸盖的台肩过盈连接，缓冲块为橡胶件，内孔与弹簧连接座的一端过盈连接，弹簧连接座装配状态时外缘端面与缸体弹簧腔端面接触定位，缸盖与缸体之间采用O型密封圈密封，缸盖一端由卡圈与缸体固定连接，在弹簧腔的侧壁连接油管接头，排气螺钉在皮碗与蓄液腔底部之间通过螺纹孔与蓄液腔侧壁连接。

本发明一种实施方式是：所述单向阀芯内部为金属骨架，外部为橡胶塑合，密封边为橡胶唇边。

本发明一种实施方式是：该缓冲条为橡胶件，另一端高出活塞端部2～3mm，在装配状态下与弹簧连接座端面间隙δ1。

本发明一种实施方式是：所述缓冲块高出弹簧连接座端部3～4mm，在装配状态下与缸盖间隙δ2。

本发明一种实施方式是：所述缓冲块两端带有凹槽。

本发明的优点在于：结构新颖，解除制动时，蓄液腔制动液能够经单向阀迅速回到制动主缸，为下一次制动做好准备。活塞行程分为两个刚度区间，与带真空助力器的制动系统踏板感觉一致。弹簧腔不与大气相通，防尘效果明显提高。在踏板行程模拟器工作过程中无异响。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中活塞3位移和蓄液腔21液压关系曲线图；

图3是图1中单向阀芯15的剖面视图；

图4是图1中缓冲块10的立体视图。

具体实施方式

常闭电磁阀组件1与缸体19通过连接螺钉20固定连接，缸体19上有出液口14，进液口18经过该常闭电磁阀组件1与蓄液腔21相通，进液口18与制动主缸的一腔通过制动管路连接，单向阀芯15、单向阀簧16安装在进液口18和蓄液腔21之间的旁路中，与常闭电磁阀组件1并联，旋转调节螺钉17与单向阀芯固定连接，旋转调节螺钉17可以调节单向阀的开启压力，单向阀芯15内部为金属骨架，外部为橡胶塑合，密封边23为橡胶唇边，在小的压力下能够与缸体19单向阀孔端面可靠密封，解除制动时，蓄液腔21内制动液可以克服单向阀簧16的抗力迅速回到制动管路中，

皮碗2安装在活塞3的环槽内，该活塞3一端为锥台，装配状态时与蓄液腔21底部接触定位，活塞3另一端中心有一轴向孔，孔底部直径变小，与缓冲条12一端过盈连接，该缓冲条12为橡胶件，另一端高出活塞3端部2～3mm，在装配状态下与弹簧连接座6端面间隙δ1，小弹簧4一端与该活塞3的台肩过盈连接，另一端与弹簧连接座6的小台肩过盈连接，大弹簧5一端与弹簧连接座6的大台肩过盈连接，另一端与缸盖8的台肩过盈连接，缓冲块10为橡胶件，内孔与弹簧连接座6的一端过盈连接、并高出弹簧连接座6端部3～4mm，在装配状态下与缸盖8间隙δ2，缓冲块10两端带有凹槽24，防止缓冲块10压缩后与缸盖8产生封闭空间，导致活塞3回移时缓冲块10与缸盖8不分离。弹簧连接座6装配状态时外缘端面与缸体19弹簧腔22端面接触定位，

缸盖8与缸体19之间采用O型密封圈7密封，缸盖8一端由卡圈9与缸体19固定连接，在弹簧腔22的侧壁连接油管接头11，油管接头11通过制动液软管与制动主缸的储液杯的出油接头连接。排气螺钉13在皮碗2与蓄液腔21底部之间通过螺纹孔与蓄液腔21侧壁连接。

工作原理：踏板行程模拟器的进液口与制动主缸一腔相连接，出液口与液压控制单元相连接，通过排气螺钉排净蓄液腔内空气。

当驾驶员踩下制动踏板，控制单元判断为轻度制动或中等强度制动，制动系统采用电机进行回馈制动，并同时进行能量回收。通向制动轮缸的管路被控制单元切断，常闭电磁阀组件1通电，电磁阀打开，制动液通过进液口18进入踏板行程模拟器，制动液通过常闭电磁阀进入蓄液腔21，推动活塞3移动。第一阶段：小弹簧4和大弹簧5同时被压缩，小弹簧4和大弹簧5的刚度为串联刚度K1。活塞3继续移动，缓冲条12高出活塞3端面部分与弹簧连接座6端面接触并被压缩，起到接触消音的作用。当活塞3端面与弹簧连接座6端面接触时，第一阶段结束，第一阶段模拟真空助力器的空行程阶段的踏板感觉。第二阶段：活塞3继续移动，小弹簧4不再被压缩，弹簧的刚度为大弹簧5的刚度K2，活塞3继续移动，缓冲块10与缸盖8端面接触，缓冲块10压缩，直到弹簧连接座6端面与活塞3端面接触，活塞3停止移动，第二阶段模拟真空助力器空行程结束后的踏板感觉，活塞3向后移动的过程中，弹簧腔22体积变小，弹簧腔22的制动液经油管接头11流到储液杯里，活塞3位移和蓄液腔21液压关系曲线见图2。

解除制动时，活塞3在弹簧抗力作用下回移，蓄液腔21的液体通过单向阀迅速回到制动系统中，为下一次制动做好准备，弹簧腔22体积变大，产生负压，储液杯里的制动液回流到弹簧腔22。

当驾驶员踩下踏板时，电子控制单元判断为紧急制动时，常闭电磁阀组件1不通电，制动系统为常规液压机械制动，踏板行程模拟器不工作。

当电子控制单元失效时，常闭电磁阀关闭，制动系统为常规液压机械制动。

Claims (9)

1.一种汽车制动系统用踏板行程模拟器，常闭电磁阀组件与缸体通过连接螺钉固定连接，缸体上有出液口，进液口经过该常闭电磁阀组件与蓄液腔相通，其特征在于：单向阀芯、单向阀簧安装在进液口和蓄液腔之间的旁路中，与常闭电磁阀组件并联，旋转调节螺钉与单向阀芯固定连接，皮碗安装在活塞的环槽内，该活塞一端为锥台，装配状态时与蓄液腔底部接触定位，活塞另一端中心有一轴向孔，与缓冲条一端过盈连接，小弹簧一端与该活塞的台肩过盈连接，另一端与弹簧连接座的小台肩过盈连接，大弹簧一端与弹簧连接座的大台肩过盈连接，另一端与缸盖的台肩过盈连接，缓冲块为橡胶件，内孔与弹簧连接座的一端过盈连接，弹簧连接座装配状态时外缘端面与缸体弹簧腔端面接触定位，缸盖与缸体之间采用O型密封圈密封，缸盖一端由卡圈与缸体固定连接，在弹簧腔的侧壁连接油管接头，排气螺钉在皮碗与蓄液腔底部之间通过螺纹孔与蓄液腔侧壁连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统用踏板行程模拟器，其特征在于：所述单向阀芯内部为金属骨架，外部为橡胶塑合，密封边为橡胶唇边。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车制动系统用踏板行程模拟器，其特征在于：该缓冲条为橡胶件，另一端高出活塞端部2～3mm，在装配状态下与弹簧连接座端面间隙δ1。

4.根据权利要求1或2所述的一种汽车制动系统用踏板行程模拟器，其特征在于：所述缓冲块高出弹簧连接座端部3～4mm，在装配状态下与缸盖间隙δ2。

5.根据权利要求3所述的一种汽车制动系统用踏板行程模拟器，其特征在于：所述缓冲块高出弹簧连接座端部3～4mm，在装配状态下与缸盖间隙δ2。

6.根据权利要求1或2所述的一种汽车制动系统用踏板行程模拟器，其特征在于：所述缓冲块两端带有凹槽。

7.根据权利要求3所述的一种汽车制动系统用踏板行程模拟器，其特征在于：所述缓冲块两端带有凹槽。

8.根据权利要求4所述的一种汽车制动系统用踏板行程模拟器，其特征在于：所述缓冲块两端带有凹槽。

9.根据权利要求5所述的一种汽车制动系统用踏板行程模拟器，其特征在于：所述缓冲块两端带有凹槽。