CN111169447B - 制动主缸总成、电子液压制动系统及机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制动主缸总成、一种具有该制动主缸总成的电子液压制动系统以及一种具有该电子液压制动系统的机动车。制动主缸总成包括推杆(2)和制动主缸(3)，推杆的第一端与制动踏板(1)连接，推杆的第二端与制动主缸的活塞(31)的第一端连接。在制动主缸的朝向制动踏板的端侧设有密封件(5)，所述密封件与活塞的第一端一起在制动主缸内限定出溃缩液压腔(C3)，当发生碰撞时压力介质能够经由溃缩通路(L9)进入溃缩液压腔。根据本发明，在车辆发生碰撞时能够实现推杆的主动溃缩，增加了驾驶员的脚部空间，降低了前机舱入侵带来的伤害。

Description

制动主缸总成、电子液压制动系统及机动车

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种制动主缸总成、一种具有该制动主缸总成的电子液压制动系统以及一种具有该电子液压制动系统的机动车。

背景技术

电子液压制动系统也称作是线控制动系统，其相对于传统的制动系统具有许多优点，因而在如今的机动车中得到广泛应用。与传统的制动系统一样，在配设有这种电子液压制动系统的机动车发生前部剧烈碰撞时，前机舱可能因受到剧烈碰撞而出现严重变形，动力总成压迫前围板整体后移，踏板臂和踏板面会对驾驶员腿部造成冲击和压迫伤害，形成二次碰撞伤害。

现有技术中已经提出通过采用溃缩式制动踏板来避免上述问题。例如，专利文献CN104029665A公开了一种真空助力器的推杆总成，该推杆总成包括能与踏板臂相连的内套筒和呈杆状的前推杆，前推杆与内套筒同轴相连，内套筒在轴向上开设有供前推杆滑入的避让腔，在内套筒与前推杆之间设有当前推杆受到的轴向力超过预设值时才能滑入避让腔的溃缩件。

然而，目前的溃缩式制动踏板均采用的是主缸推杆的被动溃缩，即通过弹簧或机械结构的过盈配合设置一个预压力，当外力超过这个值时，主缸推杆发生溃缩。如果该预压力的值设计太小，则容易引起误触发，即在未发生碰撞的情况下进行溃缩导致常规制动失效。另一方面，如果该值设计太大，则起不到应有的碰撞保护效果。

发明内容

本发明是鉴于以上背景而做出的，旨在提供一种能够主动溃缩的制动主缸总成，以及具有该制动主缸总成的电子液压制动系统和具有该电子液压制动系统的机动车。

本发明的第一方面提供了一种制动主缸总成，其包括推杆和制动主缸，所述推杆的第一端与制动踏板固定连接，所述推杆的第二端与所述制动主缸的活塞的第一端固定连接，所述活塞的第二端与所述制动主缸的壳体一起限定出制动液压腔。在所述制动主缸的朝向所述制动踏板的端侧设有密封件，所述密封件与所述活塞的所述第一端一起在所述制动主缸内限定出溃缩液压腔，当发生碰撞时压力介质能够经由溃缩通路进入所述溃缩液压腔。

在一个优选实施方式中，所述制动主缸总成还包括将所述密封件压紧在所述制动主缸上的挡块。

在一个优选实施方式中，所述推杆设计成阶梯状，当所述制动踏板达到最大行程时，所述推杆的台阶面压靠在所述密封件上。

本发明的第二方面提供了一种电子液压制动系统，其包括电子控制单元、可电控制的压力提供装置和与各个制动轮相关联的车轮制动回路，还包括根据上述第一方面的制动主缸总成，其中所述溃缩通路连接到所述可电控制的压力提供装置，在所述溃缩通路中设置有常闭的溃缩控制阀，当车辆发生碰撞时所述电子控制单元获取碰撞信息并且基于获取的碰撞信息打开所述溃缩控制阀。

在一个优选实施方式中，所述车轮制动回路包括常开的进入阀和常闭的排出阀，所述电子控制单元在车辆发生碰撞时打开所述排出阀。

在一个优选实施方式中，所述制动主缸的制动液压腔经由常开的分离阀连接到所述车轮制动回路，在线控制动运行模式下所述电子控制单元关闭所述分离阀，而当车辆发生碰撞时所述电子控制单元打开所述分离阀。

在一个优选实施方式中，所述可电控制的压力提供装置经由常闭的接通阀连接到所述车轮制动回路，在线控制动运行模式下所述电子控制单元打开所述接通阀，而当车辆发生碰撞时所述电子控制单元关闭所述接通阀。

在一个优选实施方式中，所述电子控制单元具有用于评估车辆正面碰撞程度的评估模块，仅当所述评估模块判定为车辆正面碰撞程度超过预设的阈值时，所述电子控制单元才打开所述溃缩控制阀。例如，评估模块可以基于在发生碰撞时由加速度传感器获取的纵向加速度信号来评估车辆正面碰撞程度。

在一个优选实施方式中，所述可电控制的压力提供装置包括电动机和具有压力腔的缸-活塞组件，所述电动机与所述缸-活塞组件的活塞传动连接，所述溃缩通路连通到所述压力腔。

本发明的第三方面提供了一种机动车，其包括根据上述第一方面的电子液压制动系统。

根据本发明，在发生车辆正面碰撞时，电子控制单元可以例如从机动车的传感器或者总线系统获取碰撞信息，并且基于获取的碰撞信息打开设置在溃缩通路中的溃缩控制阀。由此，能够通过可电控制的压力提供装置向溃缩液压腔供应压力介质，以在溃缩液压腔中建立压力，该压力使制动主缸中的活塞沿背离推杆的方向回移。与此同时，电子控制单元可打开车轮制动回路中的常闭的排出阀，以允许制动液压腔中的压力介质经由该排出阀排出到压力介质储备容器。由于推杆与制动主缸的活塞固定连接在一起，所以活塞的前移会带动推杆向车前移动，进而使制动踏板下移，由此增大了驾驶员的脚部空间，降低了前机舱入侵对人体造成的伤害。

本发明的制动主缸总成能够在检测到车辆正面碰撞时实现推杆的主动溃缩，与现有的被动式推杆溃缩结构相比不存在误操作风险。而且，本发明的制动主缸总成在实现推杆溃缩时不会破坏任何结构，可重复使用。

附图说明

由下面参照附图对示例性实施方式的描述可以得出本发明的其他特征和优点。附图中：

图1示出了根据本发明一实施例的制动主缸总成的示意图；

图2示出了根据本发明一实施例的电子液压制动系统的示意图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。

图1示出了根据本发明一实施例的制动主缸总成的示意图。如图1所示，该实施例的制动主缸总成包括推杆2和制动主缸3。推杆2的第一端与制动踏板1固定连接。推杆2的第二端与制动主缸3的活塞固定连接。在图示的实施例中，制动主缸3在壳体中具有两个相继布置的第一活塞31和第二活塞32，推杆2的第二端可通过压块4(见图2)与第一活塞31的第一端固定连接。在第一活塞31与第二活塞32之间限定出第一液压腔C1，在第二活塞32与制动主缸3的壳体底部之间限定出第二液压腔C2。另外，第一复位弹簧33连接在第一活塞31的第二端与第二活塞32的第一端之间，第二复位弹簧34连接在第二活塞32的第二端与主缸壳体底部之间。在制动主缸3的壳体上设有第一至第四径向孔35-38，分别用于供压力介质流入和流出第一液压腔C1和第二液压腔C2。应当理解，本发明并不局限于如图1所示的串联双腔式制动主缸，对于制动主缸仅具有一个主缸活塞的情形也同样适用。

如图1所示，在制动主缸3的右端侧、即朝向制动踏板1的端侧设有密封件5，例如密封圈。例如，制动主缸3的右端部可构造有下沉部，用于形状配合地接纳密封件5。可设置挡块6将密封件5压紧在制动主缸3上。在密封件5的中央部设有供推杆2延伸穿过的通孔。密封件5与推杆2为间隙配合，以允许推杆2的移动。在密封件5与推杆2的配合部处设置有额外的密封圈。在本实施例中，推杆2设计成阶梯状，当推杆2的台阶面压靠在密封件5上时，制动踏板1达到其最大行程。

密封件5与第一活塞31的第一端一起在制动主缸3内限定出溃缩液压腔C3。在制动主缸3的壳体上构造有额外的径向孔39，其作为溃缩通路L9(参见图2)的一部分而连通到溃缩液压腔C3。当发生车辆正面碰撞时，压力介质能够经由溃缩通路L9进入溃缩液压腔C3，引起推杆2的主动溃缩，下文将进一步详细描述。

图2示出了根据本发明一实施例的电子液压制动系统的示意图。图2中虚线框内所示部件作为一个总成，替代现有的真空助力器和液压动态控制单元的功能。该总成通常安装在机动车的前围板上。推杆2与设置在驾驶室内的制动踏板1相连接。

如图2所示，根据该实施例的电子液压制动系统包括：可借助于制动踏板1经由推杆2操纵的制动主缸3；处于大气压力下的压力介质储备容器10；设置在每个车轮处的可液压操纵的车轮制动器，例如四个车轮制动器B1、B2、B3、B4；可电控制的、用于调整每个车轮单独的制动压力的压力调制装置，包括用于每个车轮的常开的进入阀11和常闭的排出阀12；可电控制的压力提供装置13；模拟装置14；以及图中未示出的电子控制单元。

制动主缸3如图1所示具有由第一活塞31、第二活塞32和主缸壳体限定的第一液压腔C1和第二液压腔C2。第一液压腔C1和第二液压腔C2分别通过第一径向孔35、第三径向孔37以及相应的压力补偿管路L1、L3与压力介质储备容器10相连接，该连接可通过第一活塞31、第二活塞32在主缸壳体中的相对运动阻断。在压力补偿管路L1中，在第一液压腔C1和压力介质储备容器10之间布置有常开的诊断阀15。在未操纵制动主缸3时，第一复位弹簧33和第二复位弹簧34使第一活塞31和第二活塞32定位在初始位置中。推杆2将制动踏板1的摆动运动与第一活塞31的平移运动耦合。

另一方面，第一液压腔C1和第二液压腔C2分别通过第二径向孔36、第四径向孔38以及液压管路区段L2、L4与两个制动回路供给管路L5、L6中的一个相连接。制动回路供给管路L5向与车轮制动器B1和B2相关的车轮制动回路供应压力介质。制动回路供给管路L6向与车轮制动器B3和B4相关的车轮制动回路供应压力介质。在第一液压腔C1、第二液压腔C2与相应的制动回路供给管路L5、L6之间布置有常开的分离阀16。在线控制动运行模式下，电子控制单元关闭分离阀16，以阻断在制动主缸3的第一液压腔C1、第二液压腔C2与相应的制动回路供给管路L5、L6之间的液压连接。

模拟装置14可液压地连接到制动主缸3上，例如其模拟器腔可借助于常闭的模拟器阀17与制动主缸3的第一液压腔C1相连接。在有踏板力输入且模拟器阀17打开时，压力介质从第一液压腔C1流入模拟装置14的模拟器腔中，以在线控制动模式下给驾驶员提供舒适的制动踏板感觉。

压力调制装置的进入阀11和排出阀12成对地通过中间接头液压地连接在一起，并且连接到相应的车轮制动器B1、B2、B3、B4。排出阀12的输出接头通过回流管路与压力介质储备容器10相连接。车轮制动器B1、B2的进入阀11的输入接头通过制动回路供给管路L5相互连接。车轮制动器B3、B4的进入阀11的输入接头通过制动回路供给管路L6相互连接。进入阀11分别与向着制动回路供给管路L5、L6打开的止回阀并联。

可电控制的压力提供装置13可包括具有压力腔的缸-活塞组件，其活塞可由电动机M通过旋转-平移传动机构驱动而移动。通过活塞对压力腔中的压力介质加压而产生的压力被输入系统压力管路L7中。系统压力管路L7与制动回路供给管路L5、L6相连接，在系统压力管路L7和制动回路供给管路L5、L6之间分别布置有常闭的接通阀18。在“线控制动”运行模式下，电子控制单元打开接通阀18，压力介质从可电控制的压力提供装置13的压力腔到达制动回路供给管路L5、L6并进而到达车轮制动器B1、B2、B3、B4。可电控制的压力提供装置13的压力腔通过连接管路L8与压力介质储备容器10相连接。因此，在接通阀18关闭时，通过活塞的返回可将压力介质再次吸入压力腔中。

该实施例的电子制动控制系统与现有的电子制动控制系统的区别主要在于具有如以上参照图1描述的制动主缸总成。溃缩液压腔C3经由溃缩通路L9连通到可电控制的压力提供装置13的压力腔。在溃缩通路L9中设置有常闭的溃缩控制阀19。

在车辆发生碰撞的情况下，电子控制单元例如从车辆的碰撞传感器或车载总线系统获取相应的碰撞信息，并基于获取的碰撞信息激活主动溃缩功能，也就是启动可电控制的压力提供装置13并且打开溃缩控制阀19，使得压力介质从可电控制的压力提供装置13的压力腔经由溃缩通路L9输送到制动主缸3的溃缩液压腔C3中。此外，电子控制单元还打开排出阀12，并保持进入阀11和分离阀16的打开状态以及接通阀18的关闭状态。可电控制的压力提供装置13将压力介质从其压力腔经由溃缩通路L9输送到在第一活塞31和密封件5之间的溃缩液压腔C3内。第一活塞31在液压力的作用下向前移动。与此同时，第一液压腔C1内的压力介质经液压管路区段L2流出，并经由打开的分离阀16、进入阀11和排出阀12流回压力介质储备容器10。同样，第二液压腔C2内的压力介质经液压管路区段L4流出，并经由打开的分离阀16、进入阀11和排出阀12流回压力介质储备容器10。

由于推杆2与制动主缸3的第一活塞31固定连接在一起，所以第一活塞31的前移会带动推杆2向车前移动，进而使制动踏板1下移，如图1和图2中虚线所示。由此，增大了驾驶员的脚部空间，降低了前机舱入侵对人体造成的伤害。

电子控制单元例如可具有评估模块，该评估模块能基于相应的碰撞信号评估车辆正面碰撞的严重程度，所述碰撞信号例如是车辆的减速度、车辆保险杠或其他元件的位移程度等等。评估模块将所述碰撞信号所呈现的碰撞严重程度与预设的阈值相比较。优选仅当在车辆正面碰撞程度超过预设的阈值的情况下才激活主动溃缩模块。

本发明的制动主缸总成能够在检测到车辆正面碰撞时实现推杆的主动溃缩，与现有的被动式主缸溃缩结构相比不存在误操作风险。而且，本发明的制动主缸总成在实现推杆溃缩时不会破坏任何结构，可重复使用。

可以理解的是，本发明的上述实施例仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施例，本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进。本发明的保护范围仅由所附权利要求书的语言表述的含义及其等同含义所限定。

Claims (10)

1.一种制动主缸总成，包括推杆(2)和制动主缸(3)，所述推杆(2)的第一端与制动踏板(1)固定连接，所述推杆(2)的第二端与所述制动主缸(3)的活塞(31)的第一端固定连接，所述活塞(31)的第二端与所述制动主缸(3)的壳体一起限定出制动液压腔(C1，C2)，

其特征在于，在所述制动主缸(3)的朝向所述制动踏板(1)的端侧设有密封件(5)，所述密封件(5)与所述活塞(31)的所述第一端一起在所述制动主缸(3)内限定出溃缩液压腔(C3)，当发生碰撞时压力介质能够经由溃缩通路(L9)进入所述溃缩液压腔(C3)，其中，在溃缩通路(L9)中设置有常闭的溃缩控制阀(19)，在车辆发生碰撞的情况下，电子控制单元基于获取的碰撞信息激活主动溃缩功能，也就是启动可电控制的压力提供装置(13)并且打开溃缩控制阀(19)，使得压力介质从压力提供装置(13)的压力腔经由溃缩通路(L9)输送到制动主缸(3)的溃缩液压腔(C3)中。

2.根据权利要求1所述的制动主缸总成，其特征在于，还包括将所述密封件(5)压紧在所述制动主缸(3)上的挡块(6)。

3.根据权利要求1或2所述的制动主缸总成，其特征在于，所述推杆(2)设计成阶梯状，当所述制动踏板(1)达到最大行程时，所述推杆(2)的台阶面压靠在所述密封件(5)上。

4.一种电子液压制动系统，包括电子控制单元、可电控制的压力提供装置(13)和与各个制动轮相关联的车轮制动回路，其特征在于，所述电子液压制动系统还包括根据权利要求1至3中任一项所述的制动主缸总成，其中所述溃缩通路(L9)连接到所述可电控制的压力提供装置(13)，在所述溃缩通路(L9)中设置有常闭的溃缩控制阀(19)，当车辆发生碰撞时所述电子控制单元获取车辆碰撞信息并且基于获取的碰撞信息打开所述溃缩控制阀(19)。

5.根据权利要求4所述的电子液压制动系统，其特征在于，所述车轮制动回路包括常开的进入阀(11)和常闭的排出阀(12)，所述电子控制单元在车辆发生碰撞时打开所述排出阀(12)。

6.根据权利要求5所述的电子液压制动系统，其特征在于，所述制动主缸(3)的制动液压腔(C1，C2)经由常开的分离阀(16)连接到所述车轮制动回路，在线控制动运行模式下所述电子控制单元关闭所述分离阀(16)，而当车辆发生碰撞时所述电子控制单元打开所述分离阀(16)。

7.根据权利要求5所述的电子液压制动系统，其特征在于，所述可电控制的压力提供装置(13)经由常闭的接通阀(18)连接到所述车轮制动回路，在线控制动运行模式下所述电子控制单元打开所述接通阀(18)，而当车辆发生碰撞时所述电子控制单元关闭所述接通阀(18)。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的电子液压制动系统，其特征在于，所述电子控制单元具有用于评估车辆正面碰撞程度的评估模块，仅当所述评估模块判定为车辆正面碰撞程度超过预设的阈值时，所述电子控制单元才打开所述溃缩控制阀(19)。

9.根据权利要求4至7中任一项所述的电子液压制动系统，其特征在于，所述可电控制的压力提供装置包括电动机和具有压力腔的缸-活塞组件，所述电动机通过旋转-平移传动机构驱动所述缸-活塞组件的活塞，所述溃缩通路连通到所述压力腔。

10.一种机动车，其具有根据权利要求4至9中任一项所述的电子液压制动系统。

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