CN113147706A - 一种用于电动汽车制动系统的助力装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源汽车技术领域，且公开了一种用于电动汽车制动系统的助力装置及其使用方法，包括制动泵推杆、助力器和助力器推杆，所述助力器内设有膜片隔板，所述膜片隔板将助力器的内腔分割成相互封闭的高压室和负压室。该用于电动汽车制动系统的助力装置，即使在供电异常的时候，也可以利用负压缸和高压缸内的压力差驱动制动泵推杆和膜片隔板移动，进而驱动制动设备制动，确保无能何时制动系统都能正常运行，还有，在高压缸和负压缸内压力达到预设值后，在负压缸负压的作用下使蠕动泵内软管呈压平的状态，使蠕动泵不额外消耗动力，在负压缸和高压缸内压力未达到预设值时，蠕动泵可正常工作，使负压缸和负压室内压力达到预设值。

Description

一种用于电动汽车制动系统的助力装置及其使用方法

本申请是申请日为2020年09月24日，申请号为CN 202011016758.6，发明名称为一种用于电动汽车制动系统的助力装置的分案申请。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体为一种用于电动汽车制动系统的助力装置及其使用方法。

背景技术

随着汽车车速的提高，单凭脚力很难使高速行驶的汽车停下来，于是人们添加了刹车助力器，来增加制动泵活塞上的压力，其驱动方式大致可分为真空助力、液压助力和气压助力，对于新能源汽车，一般通过电子真空泵或电子液压制动两种方式。

但是对于电动汽车，电力耗尽或电力故障导致的无法正常供电时有发生，此时电子真空泵或制动电机可能无法正常运行，致使车辆很难及时刹停，发生交通事故，其次，辅助的制动力是由一侧负压或一侧高压形成的压力差形成的，为了达到足够的压力差，对单侧的真空度或高压都有要求，对设备的密封性以及功率均有较高的要求，提高设备成本并降低使用寿命。

进一步地，电子真空泵或电子液压制动均需要动力驱动，若是采用独立的动力驱动，需要额外的设备成本，并且在失去电力或故障时也无法使用，若是通过现有的动力驱动，则需要额外的离合和控制设备，同样增加了设备成本。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种用于电动汽车制动系统的助力装置的技术方案，具有结构简单、自动控制和辅助效果好等优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种用于电动汽车制动系统的助力装置及其使用方法，包括制动泵推杆、助力器和助力器推杆，所述助力器内设有膜片隔板，所述膜片隔板将助力器的内腔分割成相互封闭的高压室和负压室，所述负压室连通有负压缸，所述高压室连通有高压缸，所述膜片隔板朝向助力器推杆的一侧设有三通阀，所述三通阀控制高压室和负压室以及高压室的连通和高压缸的连通，所述助力器推杆的移动控制三通阀的阀芯位置，所述负压缸连通有蠕动泵，所述蠕动泵的另一端通过单向阀与高压缸连通，所述蠕动泵通过传动轮与汽车车轮的转轴传动连接。

优选的，所述蠕动泵包括壳体、软管和沿着壳体内壁和软管旋转的碾压辊，所述壳体靠近单向阀的一侧设有第一磁石，所述蠕动泵的碾压辊由磁性材料制成。

优选的，所述高压缸和负压缸设于同一个缸体内，所述负压缸和高压缸之间设有滑槽，所述滑槽活动连接有滑动隔板，所述滑动隔板与缸体之间设有受力方向朝向高压缸的调整弹簧。

优选的，所述三通阀包括安装于助力器推杆上的第一阀芯和第二阀芯，所述三通阀与高压缸连通的通道内设有由磁力驱动的第三阀芯，所述第二阀芯内设有与其对应的第二磁石。

本发明具备以下有益效果：

1、该用于电动汽车制动系统的助力装置，即使在供电异常的时候，也可以利用负压缸和高压缸内的压力差驱动制动泵推杆和膜片隔板移动，进而驱动制动设备制动，确保无能何时制动系统都能正常运行，其次，通过高压和真空的共同作用形成的压力差，降低了单侧的真空度和压力，减少对设备的要求并提高设备的使用寿命。

2、该用于电动汽车制动系统的助力装置，在高压缸和负压缸内压力达到预设值后，在负压缸负压的作用下使蠕动泵内软管呈压平的状态，使蠕动泵不额外消耗动力，而当刹车后，负压缸和高压缸内压力未达到预设值时，蠕动泵内软管不能完全压平，此时蠕动泵可正常工作，使负压缸和负压室内压力达到预设值，通过压力的变化自动实现动力的切断和连接，减少设备成本。

附图说明

图1为本发明的现有结构示意图；

图2为本发明中蠕动泵的局部结构示意图；

图3为本发明中负压缸和高压缸的结构示意图；

图4为本发明结构中三通阀的示意图。

图中：1、制动泵推杆；2、助力器；3、膜片隔板；4、高压室；5、负压室；6、助力器推杆；7、负压缸；8、高压缸；9、传动轮；10、蠕动泵；11、单向阀；12、三通阀；121、第一阀芯；122、第二阀芯；123、第二磁石；124、第三阀芯；13、第一磁石；14、滑槽；15、滑动隔板；16、调整弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种用于电动汽车制动系统的助力装置及其使用方法，包括制动泵推杆1、助力器2和助力器推杆6，助力器2内设有膜片隔板3，膜片隔板3的两侧分别连接有制动泵推杆1和助力器推杆6，膜片隔板3将助力器2的内腔分割成相互封闭的高压室4和负压室5，负压室5连通有负压缸7，高压室4连通有高压缸8，膜片隔板3朝向助力器推杆6的一侧设有三通阀12，三通阀12控制高压室4和负压室5的连通以及高压室4和高压缸8的连通，助力器推杆6的移动控制三通阀12的阀芯位置，助力器推杆6在初始位置时，高压缸8和高压室4之间闭合，高压室4和负压室5之间连通，高压室4和负压室5两侧压力相同，在踏下踏板后，高压室4和负压室5之间闭合，高压室4和高压缸8之间连通，高压室4内相对负压，而高压室4中相对高压，形成压力差，辅助驱动膜片隔板3和制动泵推杆1移动，实现制动，负压缸7连通有蠕动泵10，蠕动泵10的另一端通过单向阀11与高压缸8连通，由于单向阀11的作用，气体不能回流，蠕动泵10的软管在负压作用下压扁，蠕动泵10转动时产生的阻力较小，蠕动泵10通过传动轮9与汽车车轮的转轴传动连接，蠕动泵10转动使负压缸7形成低压同时使高压缸8内形成高压。

请参阅图2，其中，蠕动泵10包括壳体、软管和沿着壳体内壁和软管旋转的碾压辊，壳体靠近单向阀11的一侧设有第一磁石13，蠕动泵10的碾压辊由磁性材料制成，第一磁石13的磁极方向朝向圆心，第一磁石13从软管切向引出的位置开始，沿着碾压辊旋转方向逐渐远离，由于此侧需要将气体压入高压的高压缸8中，会有较大的阻力，会使转轴受到较大的偏心力，通过磁力抵消部分径向力，使其受力相对平衡。

请参阅图3，其中，高压缸8和负压缸7设于同一个缸体内，负压缸7和高压缸8之间设有滑槽14，滑槽14活动连接有滑动隔板15，滑动隔板15与滑槽14的内壁贴合，可沿着滑槽14小距离的滑动，滑动隔板15与缸体之间设有受力方向朝向高压缸8的调整弹簧16，当负压缸7和高压缸8之间的压力差较小的时候，通过调整弹簧16的弹力对空间进行调节，使其恢复较为稳定的压力差。

请参阅图4，其中，三通阀12包括安装于助力器推杆6上的第一阀芯121和第二阀芯122，第一阀芯121向前移动关闭高压室4和负压室5的连通，向后移动打开，第二阀芯122向前移动打开高压室4和高压缸8的连通，向后移动关闭，在助力器推杆6较小的行程下即可完成两个连通状态的切换，三通阀12与高压缸8连通的通道内设有由磁力驱动的第三阀芯124，第二阀芯122内设有与其对应的第二磁石123，在第二阀芯122回到球形座上时，利用磁力将其关闭，第三阀芯124的关闭方向与压力差方向一致，减少泄漏的几率。

本发明的工作原理及工作流程：

汽车在正常行驶时，通过传动轮9带动蠕动泵10的碾压辊沿软管转动，抽取负压缸7内空气到高压缸8中，使负压缸7内产生负压，高压缸8内产生高压，此时在软管内，气压压力大于软管弹力，将软管压扁，减少蠕动泵10碾压辊转动的阻力，在刹车时，踩下刹车踏板，使高压室4和负压室5之间封闭，高压室4和高压缸8之间打开，高压缸8内高压进入高压室4中，此时，高压室4内处于高压，膜片隔板3内产生低压，产生较大的压力差，辅助推动膜片隔板3和制动泵推杆1移动，松开踏板后，高压室4和高压缸8之间封闭，高压室4和负压室5之间连通，高压室4和负压室5内气压相同，压力差消失。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种用于电动汽车制动系统的助力装置，包括制动泵推杆(1)、助力器(2)和助力器推杆(6)，所述助力器(2)内设有膜片隔板(3)，所述膜片隔板(3)将助力器(2)的内腔分割成相互封闭的高压室(4)和负压室(5)，其特征在于：所述负压室(5)连通有负压缸(7)，所述高压室(4)连通有高压缸(8)，所述膜片隔板(3)朝向助力器推杆(6)的一侧设有三通阀(12)，所述三通阀(12)控制高压室(4)和负压室(5)的连通以及高压室(4)和高压缸(8)的连通，所述助力器推杆(6)的移动控制三通阀(12)的阀芯位置，所述负压缸(7)连通有蠕动泵(10)，所述蠕动泵(10)的另一端通过单向阀(11)与高压缸(8)连通，所述蠕动泵(10)通过传动轮(9)与汽车车轮的转轴传动连接，所述三通阀(12)包括安装于助力器推杆(6)上的第一阀芯(121)和第二阀芯(122)，所述三通阀(12)与高压缸(8)连通的通道内设有由磁力驱动的第三阀芯(124)，所述第二阀芯(122)内设有与其对应的第二磁石(123)；

所述蠕动泵(10)包括壳体、软管和沿着壳体内壁和软管旋转的碾压辊，所述壳体靠近单向阀(11)的一侧设有第一磁石(13)，所述蠕动泵(10)的碾压辊由磁性材料制成；

所述高压缸(8)和负压缸(7)设于同一个缸体内，所述负压缸(7)和高压缸(8)之间设有滑槽(14)，所述滑槽(14)活动连接有滑动隔板(15)，所述滑动隔板(15)与缸体之间设有受力方向朝向高压缸(8)的调整弹簧(16)。

2.一种根据权利要求1中所述的用于电动汽车制动系统的助力装置的使用方法，其特征在于：汽车在正常行驶时，通过传动轮(9)带动蠕动泵(10)的碾压辊沿软管转动，抽取负压缸(7)内空气到高压缸(8)中，使负压缸(7)内产生负压，高压缸(8)内产生高压，此时在软管内，气压压力大于软管弹力，将软管压扁，减少蠕动泵(10)碾压辊转动的阻力，在刹车时，踩下刹车踏板，使高压室(4)和负压室(5)之间封闭，高压室(4)和高压缸(8)之间打开，高压缸(8)内高压进入高压室(4)中，此时，高压室(4)内处于高压，膜片隔板(3)内产生低压，产生较大的压力差，辅助推动膜片隔板(3)和制动泵推杆(1)移动，松开踏板后，高压室(4)和高压缸(8)之间封闭，高压室(4)和负压室(5)之间连通，高压室(4)和负压室(5)内气压相同，压力差消失。

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