CN107139911A - 一种智能化制动主缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能化制动主缸，包括缸体、第一活塞、第二活塞和推杆，本智能化制动主缸还包括第三活塞，第三活塞与推杆连接，第三活塞与第二活塞间设有液压腔，缸体与一增压蓄能器连接，增压蓄能器与液压腔连通，增压蓄能器与汽车的制动踏板均接入一整车VCU控制系统中。本发明通过增设液压腔、第三活塞、增压蓄能器，可以直接控制增压蓄能器在液压腔内建立液压，实现主动刹车，提高汽车操纵智能化水平。另外，通过增压蓄能器可以很方便地调节液压腔的液压大小，以匹配不同驾车者不同的力度及用力习惯，从而因人而异地实现踏板感的调节。

Description

一种智能化制动主缸
技术领域
本发明涉及一种汽车制动部件，更具体地说，它涉及一种智能化制动主缸。
背景技术
现在很多汽车上使用由真空助力器带动的制动主缸、真空罐、真空泵、真空管组成的真空助力系统，制动主缸作为真空助力系统的一部分，其利用真空与大气的压力差，将驾驶员施加于脚踏板上的制动力进行放大，并将这个力传导至制动主缸，建立液压，实现踏板力向液压力的转变，进而实现制动，其中真空罐用来存储真空，真空泵用来产生真空。现有制动主缸存在两个明显的缺陷：一.真空助力器带动制动主缸的工作方式，决定了必须要有踏板力的输入，而踏板力的输入必须由驾驶员来完成，因此现有制动主缸不能实现主动刹车；二.真空助力器带制动主缸的结构，决定了制动踏板的踏板感是由踏板杠杆比、助力器的助力比、助力器的启动压力、制动器的缸径等因素共同决定的，只能通过设计阶段相关样件的匹配来调节踏板感，一经确定，不能再调节。因此，现有的制动主缸需要持续改进。公开号为CN104192109B的发明于2016年6月8日公开了一种带制动主缸的气压助力器，通过气压助力器的前壳体与制动主缸连接，替代现有技术中采用真空助力器带制动主缸总成无法满足制动力要求，而又要求是液压制动的车辆，其通过气压助力，可以成倍地加大制动力，并且其相对体积比真空助力器带制动主缸的小，更好地满足安装要求。气压助力器中的输入推杆在推动过程中任意位置停止，当气压力与液压力达到平衡时，进气阀门关闭，从而实现带制动主缸的气压助力器的随动控制功能。另外，排气管通过软管在驾驶室外与消音单向阀连接，有效地防止灰尘颗粒进入助力器的腔体内，保持腔体清洁，同时降低驾驶室的排气噪音。但该发明仍未克服上述不能实现主动刹车及不能调节踏板感的缺陷。
发明内容
现有的真空助力系统中的制动主缸不能实现主动刹车，不能调节踏板感，为克服这些缺陷，本发明提供了一种可实现主动刹车及调节踏板感的智能化制动主缸。
本发明的技术方案是：一种智能化制动主缸，包括缸体、第一活塞、第二活塞和推杆，本智能化制动主缸还包括第三活塞，第三活塞与推杆连接，第三活塞与第二活塞间设有液压腔，缸体与一增压蓄能器连接，增压蓄能器与液压腔连通，增压蓄能器与汽车的制动踏板均接入一整车VCU控制系统中。操纵智能化，是汽车尤其是新能源汽车的发展趋势，主动刹车是操纵智能化的重要组成部分，而传统的真空助力器带动的制动主缸，由于其结构原因，只能被动响应制动踏板上的踩踏力，不能兼容/实现主动刹车功能，也不能实现踏板感的调节，因此最终输出的制动力取决于踩踏力，踩踏力大，制动力就大，踩踏力小，制动力则小。另一方面力量不同的驾车人对同一型车辆可能会产生不同的踏板感，力量较强的人可能会感觉制动偏软，稍加用力就会产生急刹；力量较弱的人则可能会感觉制动较为费力。本发明通过增加液压腔、第三活塞，既可以做为制动踏板的加力终端，实现助力作用，也可以通过整车VCU控制系统直接控制增压蓄能器在液压腔内建立液压，并通过第三活塞推动推杆驱动各轮制动器工作，实现主动刹车。另外，通过增压蓄能器可以很方便地调节液压腔的液压大小，以匹配不同驾车者不同的力度及用力习惯，从而因人而异地实现踏板感的调节。
作为优选，第三活塞滑动连接在缸体一端的端口上，推杆插接在第三活塞上。第三活塞是智能化制动主缸上的传动机构的最后一级，是制动主缸的输出端，推动车轮制动器工作的推杆插接在第三活塞上，连接结构简单有效，既有一定的自适应调整能力，有因有自回复机构而不会脱离连接。
作为优选，制动踏板后设有与制动踏板连接的位移传感器，位移传感器与所述的整车VCU控制系统的输入端电连接。整车VCU控制系统可对制动踏板触发位移传感器反馈来的位移信号进行分析，识别驾驶员的制动意图，进而控制增压蓄能器实现对新型制动主缸的建压，从而实现主动刹车。整车VCU控制系统上设置操作终端，可输入不同参数对输入液压腔的油压力的大小、速度进行调控，实现对踏板感的调节，使不同的驾车人获得自觉适宜的驾车体验。
作为优选，缸体的另一端封闭，汽车的制动踏板与缸体分离。采用增压蓄能器通过第三活塞对制动器进行控制时，制动力主要取决于增压蓄能器在液压腔建立的油压大小，驾车人施加于制动踏板的踩踏力成为非必需的动力，即使踩踏力最终未传导到制动主缸上，也不影响汽车的制动。与缸体分离的制动踏板可以被移出制动力传动路径之外，只作为一个动作模拟装置和信号采样触发装置，这样制动踏板的位置安排可以更为灵活，而不必迁就于制动力传动装置的整体结构布局。
作为另选，缸体另一端设有阀杆，汽车的制动踏板与阀杆传动连接。本智能化制动主缸也可以保留传统的制动踏板驱动阀杆直接向制动主缸输入动力的制动方式，满足喜欢传统驾车方式及驾车感受的用户的要求，在制动方式上形成双模式，类似于手动挡/自动挡双模式，普通驾驶/自动巡航双模式，提供更多的驾车体验方式选择，更好地满足不同需求。
作为优选，缸体的推杆所在端固设有护罩，推杆滑动穿连在护罩上。护罩将第三活塞与缸体的滑动连接部端口，以及推杆与第三活塞的连接部位都屏蔽在封闭空间内，形成保护，防止杂物进入造成卡阻。
作为优选，推杆自由端设有可拆卸的推杆头。推杆头为推杆上直接驱动车轮制动器工作的部位，易磨损，设置可拆卸的推杆头便于磨损后更换，从而更易于维护。
作为优选，推杆上螺纹连接一力度调节螺母，力度调节螺母与推杆头端面相抵。通过调节力度调节螺母与推杆的螺纹旋合位置，可调节推杆头与推杆的配合深度，改变推杆头的伸出长度，进而实现操作力度的调适。
本发明的有益效果是：
实现主动刹车，提高汽车操纵智能化水平。本发明通过增设液压腔、第三活塞、增压蓄能器，可以直接控制增压蓄能器在液压腔内建立液压，实现主动刹车，提高汽车操纵智能化水平。
灵活调节踏板感。本发明通过增压蓄能器可以很方便地调节液压腔的液压大小，以匹配不同驾车者不同的力度及用力习惯，从而因人而异地实现踏板感的调节。
附图说明
图1为本发明的一种内部结构示意图；
图2为本发明的一种外观结构示意图；
图3为本发明的一种纵剖结构示意图。
图中，1-缸体，2-第一活塞，3-第二活塞，4-推杆，5-第三活塞，6-液压腔，7-增压蓄能器，8-护罩，9-推杆头，10-力度调节螺母，11-增压蓄能器接口，12-弹簧，13-进油口，14-出油口。
具体实施方式
下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1、图2、图3所示，一种智能化制动主缸，包括缸体1、第一活塞2、第二活塞3和推杆4，缸体1上设有进油口13、出油口14，第一活塞2与缸体1内腔后端间、第一活塞2与第二活塞3间均设有弹簧12，该新能源车用制动主缸还包括第三活塞5，第三活塞5与推杆4连接，第三活塞5与第二活塞3间设有液压腔6，缸体1上有一增压蓄能器接口11与一增压蓄能器7连接，增压蓄能器7与液压腔6连通，增压蓄能器7与汽车的制动踏板均接入一整车VCU控制系统中。第三活塞5滑动连接在缸体1一端的端口上，推杆4插接在第三活塞5上，缸体1另一端，即与第三活塞所在端相对的一端封闭，汽车的制动踏板与缸体1分离，制动踏板后设有与制动踏板连接的位移传感器，位移传感器与所述的整车VCU控制系统的输入端电连接。缸体1的推杆所在端固设有护罩8，推杆4滑动穿连在护罩8上。推杆4自由端设有可拆卸的推杆头9，推杆4插接在推杆头9后端面上。推杆4上螺纹连接一力度调节螺母10，力度调节螺母10与推杆头9端面相抵。
本智能化制动主缸用于带有整车VCU控制系统的新能源汽车上，为整车VCU控制系统中的重要组成部分及实施单元，整车VCU控制系统中包含该系统的控制程序，整车VCU控制系统可对制动踏板触发位移传感器反馈来的位移信号进行分析，识别驾驶员的制动意图，进而控制增压蓄能器实现对新型制动主缸的建压，并通过第三活塞推动推杆驱动各轮制动器工作，从而实现主动刹车。整车VCU控制系统上设置操作终端，可输入不同参数对输入液压腔的油压力的大小、速度进行调控，实现对踏板感的调节，使不同的驾车人获得自觉适宜的驾车体验。
实施例2：
缸体1另一端设有阀杆，汽车的制动踏板与阀杆连接。其余同实施例1。
本智能化制动主缸保留传统的制动踏板驱动阀杆直接向制动主缸输入动力的制动方式，满足喜欢传统驾车方式及驾车感受的用户的要求，在制动方式上形成双模式，提供更多的驾车体验方式选择，更好地满足不同需求。

Claims (8)

1.一种智能化制动主缸，包括缸体（1）、第一活塞（2）、第二活塞（3）和推杆（4），其特征是还包括第三活塞（5），第三活塞（5）与推杆（4）连接，第三活塞（5）与第二活塞（3）间设有液压腔（6），缸体（1）与一增压蓄能器（7）连接，增压蓄能器（7）与液压腔（6）连通，增压蓄能器（7）与汽车的制动踏板均接入一整车VCU控制系统中。
2.根据权利要求1所述的智能化制动主缸，其特征是第三活塞（5）滑动连接在缸体（1）一端的端口上，推杆（4）插接在第三活塞（5）上。
3.根据权利要求2所述的智能化制动主缸，其特征是制动踏板后设有与制动踏板连接的位移传感器，位移传感器与所述的整车VCU控制系统的输入端电连接。
4.根据权利要求3所述的智能化制动主缸，其特征是缸体（1）的另一端封闭，汽车的制动踏板与缸体（1）分离。
5.根据权利要求3所述的智能化制动主缸，其特征是缸体（1）另一端设有阀杆，汽车的制动踏板与阀杆传动连接。
6.根据权利要求1所述的智能化制动主缸，其特征是缸体（1）的推杆所在端固设有护罩（8），推杆（4）滑动穿连在护罩（8）上。
7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的智能化制动主缸，其特征是推杆（4）自由端设有可拆卸的推杆头（9）。
8.根据权利要求7所述的智能化制动主缸，其特征是推杆（4）上螺纹连接一力度调节螺母（10），力度调节螺母（10）与推杆头（9）端面相抵。
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