CN107364432A - 锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车刹车系统。一种锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统，包括顶杆、踏板、刹车增力液压缸、刹车减力液压缸、双向液压泵、从动锥形齿轮、主动锥形齿轮、驱动主动锥形齿轮的调速电机、控制模块和检测顶杆速度的速度传感器，刹车增力液压缸的有杆腔和刹车减力液压缸的有杆腔通过管路连通，刹车增力液压缸的无杆腔和刹车减力液压缸的无杆腔通过双向液压泵连通，从动锥形齿轮同液压泵的转轴连接在一起，主动锥形齿轮和从动锥形齿轮啮合在一起。本发明挤压踏板感能够在使用时进行自主调整的优点，解决了现有的刹车的踏板感事后不能够调整的问题。

Description

锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统

技术领域

本发明涉及汽车刹车系统，尤其涉及一种锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统。

背景技术

传统制动系统（刹车系统），制动的实现是通过驾驶员施加力在制动踏板上，后经过真空助力系统的放大与转化为液压力，作用在制动器上，从而实现制动，现在汽车上用的真空助力系统由真空助力器带制动主缸、真空罐、真空泵、真空管组成，其中真空助力器带制动主缸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。其中真空罐负责存储真空，真空泵负责产生真空。在专利申请号为200610116184.3 、公开号为CN1923586A 的专利文件中即公开了一种现有的刹车系统。

现有的刹车系统存在以下不足：踏板感（踩踏踏板时使用者的感觉）只能在整车设计匹配时，通过调整真空助力器助力比，踏板杠杆比等进行调节，方案一旦确定，踏板感便不能调节，这样会导致力大的人进行刹车时觉得太轻而力气小的人进行刹车时觉得太重而踩不动，已即踏板感不能够满足不同用户的不同需要。

发明内容

本发明提供了一种踏板感能够在使用时进行自主调整的锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统，解决了现有的刹车的踏板感事后不能够调整的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统，包括真空助力器、驱动真空助力器的顶杆和驱动顶杆的踏板，其特征在于，还包括刹车增力液压缸、刹车减力液压缸、双向液压泵、从动锥形齿轮、主动锥形齿轮、驱动主动锥形齿轮的调速电机、控制模块和检测顶杆速度的速度传感器，刹车增力液压缸和刹车减力液压缸对向设置，刹车增力液压缸的有杆腔和刹车减力液压缸的有杆腔通过管路连通，刹车增力液压缸的无杆腔和刹车减力液压缸的无杆腔通过所述双向液压泵连通，从动锥形齿轮同液压泵的转轴连接在一起，主动锥形齿轮和从动锥形齿轮啮合在一起，控制模块包括输入单元、存储单元和控制器，输入单元用于输入电机控制数据给存储单元，控制器在速度传感器检测到顶杆产生朝向真空助力泵的移动时按照储存单元存储内的电机控制数据控制调速电机以对应的速度转动。不同的用户使用时，通过输入单元输入不同的速度差数进行试刹车到踩踏板时的踏板感符合要求，存储器记下该数据，在下次进行刹车时则自动以该速度驱动调速电机，调速电机通过锥形齿轮驱动双向液压泵去驱动油在刹车增力液压缸和刹车减力液压缸之间流动，从而产生增加或减少踩脚踏的力来完成刹车。

作为优选，所述主动锥形齿轮的齿数小于所述从动锥形齿轮的齿数。能够起到对电机输出进行减速的作用。

作为优选，所述从动锥形齿轮直接连接在液压泵的转轴上。结构紧凑。

本发明还包括检测是否踩踏所述踏板的压力传感器，所述管路设有电动阀，速度传感器检测到顶杆产生朝向真空助力泵的移动或压力传感器检测到没有踩踏踏板时控制器控制所述电动阀开启，速度传感器检测到顶杆停止且压力传感器检测到踩踏踏板时控制器控制所述电动阀关闭。当刹车时需要踩着踏板不放时而保持一直制动时，刹车者无需用持续的能够刹车力，而是只需要有持续踩着踏板而使压力传感器感应到即可，能够避免长时间踩刹车费力的问题。

作为优选，所述踏板设有踩压部，所述踩压部的受力侧设有弹性表面层，所述弹性表面层和踩压部之间形成储液腔，所述储液腔内填充满液体，所述压力传感器设置在所述储液腔内。“踩压部”是指踏板工使用者刹车时用脚踩的部位。“踩压部的受力侧”是指踩压部同使用者的脚检测的一侧。能够使得使用者的脚只要踩着踏板即能够被压力传感器感应到、无需直接踩在压力感应器。

作为有，所述调速电机为变频调速电机。节能。

作为优选，所述刹车增力液压缸的无杆腔和刹车减力液压缸的无杆腔之间通过旁通管连接在一起，所述旁通管上设有电动旁通阀，所述调速电机工作时所述电动旁通阀关闭，所述调速电机停止时所述电动旁通阀开启。能够避免因为液压缸的设置导致的顶杆复位所需要的力增大太多，导致顶杆复位过慢。

本发明具有下述优点：脚踏感可以按照需要自行调整。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为踏板的踩压部的局部放大示意图。

图3本发明的电路示意图。

图中：踏板1、踏板杆11、踩压部12、弹性表面层13、储液腔14、压力传感器15、顶杆2、连接块21、速度传感器22、刹车增力液压缸3、增力液压缸缸体31、增力液压缸有杆腔311、增力液压缸无杆腔312、增力液压缸活塞32、增力液压缸活塞杆33、刹车减力液压缸4、减力液压缸缸体41、减力液压缸有杆腔411、减力液压缸无杆腔412、减力液压缸活塞42、减力液压缸活塞杆43、双向液压泵5、双向液压泵的转轴51、从动锥形齿轮52、主动锥形齿轮53、调速电机54、真空助力器6、车体61、管道7、电动阀71、控制模块8、输入单元81、存储单元82、控制器83、旁通管9、电动旁通阀91。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

参见图1，一种锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统，包括驱动真空助力器的顶杆和驱动顶杆的踏板1、顶杆2、刹车增力液压缸3、刹车减力液压缸4、双向液压泵5、真空助力器6和控制模块8。

踏板1包括踏板杆11。踏板杆11的一端同车体61铰接在一起、另一端设有踩压部12。

顶杆2抵接在踏板杆11的中部、另一端同真空助力器6连接在一起。顶杆的中部设有连接块21。顶杆2设有速度传感器22。速度传感器22用于检测顶杆朝向真空助力器6移动的速度。

刹车增力液压缸3包括增力液压缸缸体31、增力液压缸活塞32和增力液压缸活塞杆33。增力液压缸缸体31和顶杆2平行设置。增力液压缸活塞32将增力液压缸缸体31分割为增力液压缸有杆腔311和增力液压缸无杆腔312。增力液压缸有杆腔311位于刹车增力液压缸3靠近真空助力器6的一端。增力液压缸活塞杆33一端同增力液压缸活塞32连接在一起、另一端同连接块21连接在一起。

刹车减力液压缸4包括减力液压缸缸体41、减力液压缸活塞42和减力液压缸活塞杆43。减力液压缸缸体41和顶杆2平行设置。减力液压缸活塞42将减力液压缸缸体41分割为减力液压缸有杆腔411和减力液压缸无杆腔412。减力液压缸有杆腔411位于刹车减力液压缸4远离真空助力器6的一端。减力液压缸活塞杆43一端同减力液压缸活塞42连接在一起、另一端同连接块21连接在一起。

增力液压缸有杆腔311和减力液压缸有杆腔411通过管道7连通。管道7上设有电动阀71。增力液压缸无杆腔312和减力液压缸无杆腔412之间通过旁通管9连接在一起。旁通管9上设有电动旁通阀91。

双向液压泵5的两个端口分别通过油管同增力液压缸无杆腔312和减力液压缸无杆腔412连接在一起。双向液压泵的转轴51上固定有从动锥形齿轮52。从动锥形齿轮52同主动锥形齿轮53啮合在一起。主动锥形齿轮53的齿数小于从动锥形齿轮52的齿数。主动锥形齿轮53连接在调速电机54的动力输出轴上。调速电机54为变频电机。

参见图2，踩压部12的受力侧设有弹性表面层13。弹性表面层13具体为橡胶制作而成。弹性表面层13和踩压部12之间形成储液腔14。储液腔14内填充满液体。储液腔14内设有压力传感器15。

参见图3，控制模块8包括输入单元81、存储单元82和控制器83。电动旁通阀91、速度传感器22、压力传感器15、电动阀71和调速电机54都同控制器83电连接在一起。

参见图1到图3，本发明进行刹车控制的方法为：用户通过输入单元81输入调速电机54的转动速度给存储单元82而存储在存储单元82内。当踩踩压部12时（具体为踩到弹性表面层13），储液腔14受力变形且力传递给压力传感器15而被检测到有踩踏板的动作。踏板1驱动顶杆2朝向真空助力器6移动而驱动真空助力器实现刹车。压力传感器15将踏板被踩到的信息反馈给控制器83。推杆朝向真空助力器6移动时被速度传感器22检测到。速度传感器22将顶杆产生移动的信息反馈给控制器83。控制器83获知推杆产生驱动真空助力器的移动且踏板被踩到的信息（表示在进行刹车）时，按照存储单元82储存的速度要求去控制调速电机54按照对应的速度转动且使电动阀71开启，控制器控制调速电机54开启时则控制电动旁通阀91关闭。调速电机54驱动主动锥形齿轮53转动，主动锥形齿轮53驱动从动锥形齿轮52转动，从动锥形齿轮52驱动双向液压泵5工作。

双向液压泵如果产生正转则刹车增力液压缸3和刹车减力液压缸4内的液压油进行如下流动：减力液压缸无杆腔412→双向液压泵5→增力液压缸无杆腔312，增力液压缸有杆腔411→电动阀71→减力液压缸有杆腔312，从而推动增力液压缸活塞42朝向增力液压缸有杆腔411移动、减力液压缸活塞32朝向减力液压缸无杆腔412移动，以上作用的结果为增加顶杆驱动真空助力器的作用力、简称增力。

双向液压泵如果产生反转则刹车增力液压缸3和刹车减力液压缸4内的液压油进行如下流动：增力液压缸无杆腔312→双向液压泵5→减力液压缸无杆腔412，减力液压缸有杆腔312→电动阀71→增力液压缸有杆腔411，从而推动增力液压缸活塞42朝向增力液压缸无杆腔412移动、减力液压缸活塞32朝向减力液压缸有杆腔411移动，以上作用的结果为减小顶杆驱动真空助力器的作用力、简称减力。

当顶杆2朝向刹车方向（已即朝向真空助力器所在方向）移动到行程终点而停止移动时（已即速度传感器22检测到推杆的速度为零）、控制器使调速电机停止和使电动旁通阀开启，如果此时压力传感器15仍旧检测到踏板被按压（在继续维持刹车动作），则控制器83使电动阀71关闭，使得刹车增力液压缸3和刹车减力液压缸4驱动将顶杆2锁止在当前状态的作用、已即保持为刹车状态。如果压力传感器检测到没有踩刹车动作，则电动阀71也开启。

使用者进行刹车时感觉刹车力不合适时，可以反复调整输入的速度值到刹车感觉符合要求。

Claims (7)

1.一种锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统，包括真空助力器、驱动真空助力器的顶杆和驱动顶杆的踏板，其特征在于，还包括刹车增力液压缸、刹车减力液压缸、双向液压泵、从动锥形齿轮、主动锥形齿轮、驱动主动锥形齿轮的调速电机、控制模块和检测顶杆速度的速度传感器，刹车增力液压缸和刹车减力液压缸对向设置，刹车增力液压缸的有杆腔和刹车减力液压缸的有杆腔通过管路连通，刹车增力液压缸的无杆腔和刹车减力液压缸的无杆腔通过所述双向液压泵连通，从动锥形齿轮同液压泵的转轴连接在一起，主动锥形齿轮和从动锥形齿轮啮合在一起，控制模块包括输入单元、存储单元和控制器，输入单元用于输入电机控制数据给存储单元，控制器在速度传感器检测到顶杆产生朝向真空助力泵的移动时按照储存单元存储内的电机控制数据控制调速电机以对应的速度转动。

2.根据权利要求1所述的锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统，其特征在于，所述主动锥形齿轮的齿数小于所述从动锥形齿轮的齿数。

3.根据权利要求1所述的锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统，其特征在于，所述从动锥形齿轮直接连接在液压泵的转轴上。

4.根据权利要求1或2或3所述的锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统，其特征在于，还包括检测是否踩踏所述踏板的压力传感器，所述管路设有电动阀，速度传感器检测到顶杆产生朝向真空助力泵的移动或压力传感器检测到没有踩踏踏板时控制器控制所述电动阀开启，速度传感器检测到顶杆停止且压力传感器检测到踩踏踏板时控制器控制所述电动阀关闭。

5.根据权利要求4所述的锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统，其特征在于，所述踏板设有踩压部，所述踩压部的受力侧设有弹性表面层，所述弹性表面层和踩压部之间形成储液腔，所述储液腔内填充满液体，所述压力传感器设置在所述储液腔内。

6.根据权利要求1或2或3所述的锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统，其特征在于，所述调速电机为变频调速电机。

7.根据权利要求1或2或3所述的锥齿轮驱动调节式新能源汽车刹车系统，其特征在于，所述刹车增力液压缸的无杆腔和刹车减力液压缸的无杆腔之间通过旁通管连接在一起，所述旁通管上设有电动旁通阀，所述调速电机工作时所述电动旁通阀关闭，所述调速电机停止时所述电动旁通阀开启。