CN107867278A - 一种电子真空助力器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子真空助力器，属于汽车制动领域。前壳体部件和后壳体部件通过铆接方式与膜片固定连接，助力盘和阀体与膜片通过过盈配合固定连接，阀体与后壳体气封滑动连接，电动活塞与带丝杠电机转轴通过滚珠滑动连接，电动活塞与阀体滑动连接，活塞密封圈与电动活塞固定连接，控制阀部件与阀体和滤芯固定连接，防尘罩与后壳体部件固定连接，后壳体气封与后壳体部件固定连接，带丝杠电机转轴与电机转动连接。本发明的优点在于：结构新颖，具有较高的稳定性，同时与整车的匹配与传统助力器相同，只需要在制动主缸上增加液压传感器做输出液压的反馈，与电机配合闭环控制，便可以实现较高精度的液压输出。

Description

一种电子真空助力器

技术领域

本发明属于汽车制动领域，尤其是指汽车线控制动系统和汽车真空助力器。

背景技术

汽车技术经过百年的发展，电子元件在汽车零部件的占比也逐步的增加，电子元件的增加保证了产品正常功能的前提下，实现了计算机自动操纵车辆的可能，让驾驶员驾驶更便捷、舒适、安全。随着汽车主动安全需求的增加及自动驾驶概念的提出，一种可以通过计算机控制的线控制动系统也变得尤为必要。

目前电子真空助力器领域，国内外已有的技术方案为使用比例电磁铁通过活塞控制真空助力器真空阀口、大气阀口的开关以实现线控制动，其缺点在于，可实现短时间的建立液压制动，当长时间建压时，比例电磁铁需要持续供电，才能保证电子真空助力器持续建压，由于比例电磁铁由线圈产生磁场保证工作，在线圈内阻及涡流的作用下，随着持续供电时间的加长，比例电磁铁温度也会升高，比例电磁铁温度升高会出现再次建压失效、建压速度慢、严重会出现烧毁的失效模式。电磁铁的技术方案不能实现气体阀口开启大小的精确控制，导致很难实现输出制动压力线性调节。

发明内容

本发明提供一种电子真空助力器，以解决现有线控制动技术，当比例电磁铁温度升高会出现再次建压失效、建压速度慢、严重会出现烧毁的失效模式，不能实现气体阀口开启大小的精确控制，导致很难实现输出制动压力线性调节的问题。

本发明的技术方案是：前壳体部件和后壳体部件通过铆接方式与膜片固定连接，助力盘和阀体与膜片通过过盈配合固定连接，阀体与后壳体气封滑动连接，电动活塞与带丝杠电机转轴通过滚珠滑动连接，电动活塞与阀体滑动连接，活塞密封圈与电动活塞固定连接，控制阀部件与阀体和滤芯固定连接，防尘罩与后壳体部件固定连接，后壳体气封与后壳体部件固定连接，带丝杠电机转轴与电机转动连接，密封圈一和密封圈二分别与电机固定连接，电机通过限位片的限位与阀体固定连接，压块与电机滑动连接，反馈盘与电机固定连接，主缸推杆分别与电机和护圈滑动连接，护圈与电机固定连接,回位簧与前壳体部件和护圈固定连接，线束部件与前壳体部件固定连接，线束部件通过导线与电机连接。

本发明所述的电机作为电控驱动装置，通过丝杠将电机转子的旋转运动转换为电动活塞的直线运动，控制真空助力器真空阀口与大气阀口的开关，从而使线控电子真空助力器实现线控建压。

本发明所述的电机通过弹簧限位片，将电机固定在阀体内部，从而为电机通过丝杠运动控制真空阀口、大气阀口的开启与闭合动作。

本发明所述的带丝杠电机转轴的结构是电机转轴做成丝杠，减少了不必要的连接，保证了电机将旋转运动转换为直线运动的精度。

本发明所述的电机的转轴做成管状，使转轴中间可以安装一根连杆，以保证真空助力器人为踏踏板过程中，连杆与反馈盘接触。

本发明所述的活塞与丝杠配合部分，内部安装滚珠，将活塞与丝杠的相对运动，由滑动摩擦转换为滚动摩擦，使其间的摩擦力减小。

本发明所述的电机外壳上直接加工出反馈盘安装槽及密封圈安装槽，从而实现真空助力器真空腔与大气腔的隔绝密封。

本发明所述的电机壳体与端盖件安装了密封圈，线控部分与电机壳体间密封，实现了电机内部与外部的密封性，从而实现真空助力器真空腔与大气腔的隔绝密封。

本发明所述的电机不限于伺服电机、有刷电机、无刷电机等驱动元件。

本发明的优点在于：结构新颖，具有较高的稳定性，同时与整车的匹配与传统助力器相同，只需要在制动主缸上增加液压传感器做输出液压的反馈，与电机配合闭环控制，便可以实现较高精度的液压输出；1、电机与控制阀部件的匹配只需要保证电机的输出扭矩通过丝杠输出的推力大于控制阀部件的弹簧抗力即可，不需要复杂的输出力、行程匹配。2、电机的控制成熟，且控制精度高，能够实现较高精度的液压输出，满足整车不同制动液压曲线的输出控制。3、电机的反应更迅速，可以实现快速响应输出液压。4、电机及丝杠均具有自锁性，当需要长时间保持输出液压时，不需要持续供电，避免了电动部件的损坏及能源消耗。5、电机可以精确控制阀口的开启大小，通过气体流速控制，调节不同的制动压力上升或下降速率，实现输出压力精确线控控制。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主缸推杆与电机连接的放大图；

图中，前壳体部件1、膜片2、后壳体部件3、助力盘4、阀体5、电动活塞6、活塞密封圈7、控制阀部件8、滤芯9、防尘罩10、后壳体气封11、带丝杠电机转轴12、密封圈一13、电机14、密封圈二15、限位片16、压块17、反馈盘18、主缸推杆19、护圈20、回位簧21、线束部件22、气道a、真空阀口一b、真空阀口二c、大气阀口d、真空腔e、变压腔f。

具体实施方式

前壳体部件1和后壳体部件3通过铆接方式与膜片2固定连接，助力盘4和阀体5与膜片2通过过盈配合固定连接，阀体5与后壳体气封11滑动连接，电动活塞6与带丝杠电机转轴12通过滚珠滑动连接，电动活塞6与阀体5滑动连接，活塞密封圈7与电动活塞6固定连接，控制阀部件8与阀体5和滤芯9固定连接，防尘罩10与后壳体部件3固定连接，后壳体气封11与后壳体部件3固定连接，带丝杠电机转轴12与电机14转动连接，密封圈一13和密封圈二15分别与电机14固定连接，电机14通过限位片16的限位与阀体5固定连接，压块17与电机14滑动连接，反馈盘18与电机14固定连接，主缸推杆19分别与电机14和护圈20滑动连接，护圈20与电机14固定连接,回位簧21与前壳体部件1和护圈20固定连接，线束部件22与前壳体部件1固定连接，线束部件22通过导线与电机14连接。

工作具体方式如下：如图1所示，前壳体部件1与膜片2形成的真空腔e与汽车发动机联通形成负压腔，膜片2与后壳体部件3形成变压腔f，当电子真空助力器不工作时，两腔通过阀体5的气道a、阀体5与控制阀部件8间的真空阀口b、电动活塞6与控制阀部件8间的真空阀口c联通，两腔气压相同，同时在回位簧21的作用下静止在如图位置；带丝杠的电机转轴12与电动活塞6通过滚珠连接，将带丝杠的电机转轴12的旋转运动转换为电动活塞6的直线运动，当需要输出液压时，电机控制器通过线速部件22对电机14输入一定的电流，使带丝杠的电机转轴12旋转一定的角度推动电动活塞6，关闭真空阀口c，隔开真空腔e与变压腔f，然后打开大气阀口d，使变压腔f压强升高，两腔产生气压差，压强作用在膜片2上，推动助力盘4的同时带动阀体5、控制阀部件8、电机14、主缸推杆19向前运动，从而在主缸推杆19上产生输出力，输出力作用到制动主缸活塞上，产生输出液压；当输出液压达到期望的液压时，控制电机使大气阀口d与真空阀口c同时关闭，真空腔e与变压腔f两腔压差恒定，在制动主缸作用到主缸推杆19上的反作用力及回位簧21的作用下，阀体处在平衡状态，实现了输出液压的保持，由于电机有一定的自锁性，所以不需要对电机持续输入电流便可以实现持续保持输出液压。当需要泄压时，电机14带动带丝杠的电机转轴12反向旋转，电动活塞在带丝杠的电机转轴12的拉力作用下反向运动，打开真空阀口c，变压腔f与真空腔e再次联通，两腔压差减小，在回位簧21及主缸活塞对主缸推杆19的反作用力的作用下，阀体向后壳体部件3方向运动，实现泄压。

在传统真空助力器结构的基础上，使用了电机作为电控驱动装置，通过丝杠将电机转子的旋转运动转换为电动活塞的直线运动，控制真空助力器真空阀口与大气阀口的开关，从而使线控电子真空助力器实现线控建压。电机通过弹簧限位片，将电机固定在阀体内部，从而为电机通过丝杠运动控制真空阀口、大气阀口的开启与闭合动作。电机转轴直接做成丝杠，减少了不必要的连接，保证了电机将旋转运动转换为直线运动的精度。电机转轴做成管状，使转轴中间可以安装一根连杆，以保证真空助力器人为踏踏板过程中，连杆与反馈盘接触，从而实现本发明专利的电子真空助力器具备常规真空助力器的功能和操作方法。活塞与丝杠配合部分，内部安装滚珠，将活塞与丝杠的相对运动，由滑动摩擦转换为滚动摩擦，使其间的摩擦力减小，工作更顺畅，寿命更长。在电机外壳上直接加工出反馈盘安装槽及密封圈安装槽，从而实现真空助力器真空腔与大气腔的隔绝密封。电机壳体与端盖件安装了密封圈、线控部分与电机壳体间密封，实现了电机内部与外部的密封性，从而实现真空助力器真空腔与大气腔的隔绝密封。电机推开阀口的运动方式和提拉打开阀口的方式都属于本发明专利保护范围。电机不限于伺服电机、有刷电机、无刷电机等驱动元件。

电子控制单元通过线束对电机的转角、转速进行精确控制，可以精确的控制大气阀口的开启大小，从而为提高电子真空助力器的建压精度提供保障；电机转轴的丝杠与电动活塞通过滚珠连接，将电机的旋转运动转换为活塞的直线运动，当需要长时间持续保持压力时，电机控制器只需要对电机输入一定的电流，使电机旋转一定的角度推动活塞，关闭真空阀口，打开大气阀口，当压力达到期望的液压时，控制电机使大气阀口与真空阀口同时关闭，由于电机本身有自锁性，所以不需要对电机持续输入电流便可以实现持续保持压力，避免了需要保压时，电动执行部件持续供电使电动部件温度升高，造成由温升导致的再次建压速度慢、建压失效、烧毁等失效模式产生；同时由于保压时不需要持续供电，对汽车能源消耗更少。

Claims (9)

1.一种电子真空助力器，其特征在于：前壳体部件和后壳体部件通过铆接方式与膜片固定连接，助力盘和阀体与膜片通过过盈配合固定连接，阀体与后壳体气封滑动连接，电动活塞与带丝杠电机转轴通过滚珠滑动连接，电动活塞与阀体滑动连接，活塞密封圈与电动活塞固定连接，控制阀部件与阀体和滤芯固定连接，防尘罩与后壳体部件固定连接，后壳体气封与后壳体部件固定连接，带丝杠电机转轴与电机转动连接，密封圈一和密封圈二分别与电机固定连接，电机通过限位片的限位与阀体固定连接，压块与电机滑动连接，反馈盘与电机固定连接，主缸推杆分别与电机和护圈滑动连接，护圈与电机固定连接,回位簧与前壳体部件和护圈固定连接，线束部件与前壳体部件固定连接，线束部件通过导线与电机连接。

2.根据权利要求1所述的一种电子真空助力器，其特征在于：电机作为电控驱动装置，通过丝杠将电机转子的旋转运动转换为电动活塞的直线运动，控制真空助力器真空阀口与大气阀口的开关，从而使线控电子真空助力器实现线控建压。

3.根据权利要求1所述的一种电子真空助力器，其特征在于：电机通过弹簧限位片，将电机固定在阀体内部，从而为电机通过丝杠运动控制真空阀口、大气阀口的开启与闭合动作。

4.根据权利要求1所述的一种电子真空助力器，其特片在于：带丝杠电机转轴的结构是电机转轴做成丝杠，减少了不必要的连接，保证了电机将旋转运动转换为直线运动的精度。

5.根据权利要求1所述的一种电子真空助力器，其特征在于：电机的转轴做成管状，使转轴中间可以安装一根连杆，以保证真空助力器人为踏踏板过程中，连杆与反馈盘接触。

6.根据权利要求1所述的一种电子真空助力器，其特征在于：活塞与丝杠配合部分，内部安装滚珠，将活塞与丝杠的相对运动，由滑动摩擦转换为滚动摩擦，使其间的摩擦力减小。

7.根据权利要求1所述的一种电子真空助力器，其特征在于：在电机外壳上直接加工出反馈盘安装槽及密封圈安装槽，从而实现真空助力器真空腔与大气腔的隔绝密封。

8.根据权利要求1所述的一种电子真空助力器，其特征在于：电机壳体与端盖件安装了密封圈，线控部分与电机壳体间密封，实现了电机内部与外部的密封性，从而实现真空助力器真空腔与大气腔的隔绝密封。

9.根据权利要求1所述的一种电子真空助力器，其特征在于：电机不限于伺服电机、有刷电机、无刷电机等驱动元件。