CN204077645U - 一种可模拟踏板行程的真空助力器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可模拟踏板行程的真空助力器，属于汽车行业。包括信号采集部分，真空助力器和模拟器，所述信号采集部分由加速度传感器组成，真空助力器由常规真空助力器总成和阀杆组成，该阀杆为套筒结构。本实用新型的优点在于：结构新颖简单，性能可靠。由于是对原有液压制动系统的改进，液压制动部分改动很小，只增加了模拟器部分和传感器部分，并改进了阀杆。针对不同车型的混合动力汽车和纯电动汽车对其制动系统进行改进，设计不同的踏板感觉模拟器只需要调整阀杆间隙和弹簧刚度。软件部分也只需要更改加速度信号的门限值，实现方法简单，性能可靠。

Description

一种可模拟踏板行程的真空助力器

技术领域

本实用新型属于汽车行业，应用于混合动力汽车或纯电动汽车的制动系统，尤其是采用传统液压制动与回馈制动进行能量回收并存的汽车制动系统。

背景技术

在传统液压制动系统中，真空助力器是其中的关键部件，它的主要作用是放大踏板力并传给制动主缸进而产生液压传递给整车制动系统进行制动。传统的真空助力器直接识别驾驶员施加给踏板的制动信号，并对踏板力进行放大产生相应强度的制动。

混合动力汽车和纯电动汽车采用制动回馈装置，为了最大可能的回收制动能量，制动时希望在可能的情况下只用回馈制动，并且在需要的时候启动液压制动。原来液压制动系统中，制动能量回收不完全，制动效能和制动时踏板的感觉不理想。

发明内容

本实用新型提供一种可模拟踏板行程的真空助力器,以解决原来液压制动系统中，制动能量回收不完全，制动效能和制动时踏板的感觉不理想的问题。

本实用新型的技术方案是：包括信号采集部分，真空助力器和模拟器，所述信号采集部分由加速度传感器组成，真空助力器由常规真空助力器总成和阀杆组成，该阀杆为套筒结构；模拟器部分由模拟器推杆、模拟器缸体、Ⅰ腔、Ⅱ腔、Ⅲ腔、Ⅳ腔、挡圈、推杆端盖、空行程弹簧、大弹簧、第一活塞缓冲条、第一活塞皮碗、第一活塞、回位弹簧、电磁线圈、常开阀、第二活塞、第二活塞皮碗、第二活塞缓冲条、第二活塞弹簧、端盖、挡圈、油路一、油路二组成；第一活塞缓冲条、第一活塞皮碗固定在第一活塞上，第二活塞皮碗、第二活塞缓冲条固定在第二活塞上，模拟器缸体有四个腔，Ⅰ腔、Ⅱ腔、Ⅲ腔、Ⅳ腔，挡圈、推杆端盖、空行程弹簧、大弹簧顺次装在Ⅰ腔内，回位弹簧装在Ⅱ腔内，第二活塞弹簧、端盖、挡圈顺次装在Ⅳ腔内，Ⅰ腔和Ⅱ腔靠第一活塞分隔，Ⅲ腔和Ⅳ腔靠第二活塞分隔，Ⅱ腔通过油路一、油路二与Ⅲ腔连接，常开阀位于油路一、油路二中间，电磁线圈与常开阀绕接。

本实用新型的优点在于：结构新颖简单，性能可靠。由于是对原有液压制动系统的改进，液压制动部分改动很小，只增加了模拟器部分和传感器部分，并改进了阀杆。针对不同车型的混合动力汽车和纯电动汽车对其制动系统进行改进，设计不同的踏板感觉模拟器只需要调整阀杆间隙和弹簧刚度。软件部分也只需要更改加速度信号的门限值，实现方法简单，性能可靠。

附图说明

图1是实用新型的结构示意图；

图2是实用新型阀杆的结构示意图；

图3是实用新型模拟器部分的结构示意图。

具体实施方式

包括信号采集部分24，真空助力器25和模拟器26，所述信号采集部分24由加速度传感器1组成，真空助力器25由常规真空助力器总成2和阀杆3组成，该阀杆为套筒结构；模拟器部分26由模拟器推杆4、模拟器缸体5、Ⅰ腔501、Ⅱ腔502、Ⅲ腔503、Ⅳ腔504、挡圈6、推杆端盖7、空行程弹簧8、大弹簧9、第一活塞缓冲条10、第一活塞皮碗11、第一活塞12、回位弹簧13、电磁线圈14、常开阀15、第二活塞16、第二活塞皮碗17、第二活塞缓冲条18、第二活塞弹簧19、端盖20、挡圈21、油路一22、油路二23组成；第一活塞缓冲条10、第一活塞皮碗11固定在第一活塞12上，第二活塞皮碗17、第二活塞缓冲条18固定在第二活塞16上，模拟器缸体5有四个腔，Ⅰ腔501、Ⅱ腔502、Ⅲ腔503、Ⅳ腔504，挡圈6、推杆端盖7、空行程弹簧8、大弹簧9顺次装在Ⅰ腔501内，回位弹簧13装在Ⅱ腔502内，第二活塞弹簧19、端盖20、挡圈21顺次装在Ⅳ腔504内，Ⅰ腔501和Ⅱ腔502靠第一活塞12分隔，Ⅲ腔503和Ⅳ腔504靠第二活塞16分隔，Ⅱ腔502通过油路一22、油路二23与Ⅲ腔503连接，常开阀15位于油路一22、油路二23中间，电磁线圈14与常开阀15绕接。

本实用新型的工作原理：

本实用新型中将制动分为小强度制动、中强度制动和紧急制动三种情况（以下简称小制动、中制动和紧急制动），其中小制动、中制动是一个连续的过程，受驾驶员向踏板施加压力而产生的踏板位移影响。

在混合动力汽车和纯电动汽车的制动过程中，驾驶员施加小强度制动时不需要传统制动系统工作，而是通过回馈制动系统将这一部分的制动能量回收并储存，即延迟真空助力器开始工作时间。当施加中强度制动时传统制动系统开始工作。当施加紧急制动时只有传统制动系统工作。

本实用新型将传统制动系统的阀杆改进成断开的结构，即驾驶员以常规速度踩踏板的初期阶段助力器不受力，只克服此部分断开的行程。

本实用新型将模拟踏板行程的助力器分为三个部分，第一部分是信号采集部分，主要包括安装在踏板上的加速度传感器；第二部分是真空助力器，与常规助力器基本相同，阀杆为套筒结构；第三部分是安装在助力器和踏板之间的模拟器部分。其中第三部分为本实用新型的核心部分。

模拟器缸体5的四个腔中，Ⅰ腔、Ⅳ腔为弹簧腔，Ⅱ腔、Ⅲ腔为液压腔，内充满制动液，通过控制电磁线圈14可以控制常开阀15的开关，进而控制Ⅱ腔、Ⅲ腔间液体的流通。

本实用新型能够满足混合动力汽车和纯电动汽车的制动要求，首先是识别驾驶员的制动意图、判断制动类型。当制动开始时，如果判断为紧急制动时，助力器工作，模拟器不工作；如果是小制动，助力器不工作，模拟器工作；随着制动的进行，如果中制动时，助力器和模拟器同时工作。即：

紧急制动：

加速度传感器采集驾驶员踩踏板的加速度（踏板的加速度），当此值高于预设门限值A时，即定义为紧急制动。

加速度传感器1采集踏板的加速度，将此信号传递给ECU，当判定为紧急制动时，电磁线圈14不通电，常开阀15保持常开状态，模拟器Ⅱ腔液体可以流向Ⅲ腔。驾驶员踩制动踏板，推动真空助力器阀杆3和模拟器推杆4共同前移。由于加速度很大，阀杆3的间隙迅速被克服，真空助力器正常工作，汽车传统制动系统工作。常开阀15开启，推杆4前移，只需克服模拟器内的弹簧。

小制动：

加速度传感器1实时采集踏板加速度，当加速度不高于预设门限值A时，定义为小制动。此时，电磁线圈14通电，常开阀15关闭。驾驶员踩制动踏板，推动真空助力器阀杆3和模拟器推杆4共同前移。由于阀杆3存在间隙，小制动时，踏板前移只克服阀杆间隙，不能推动助力器工作。推杆4前移，先克服空行程弹簧8抗力，推杆端盖7接触大弹簧9后，空行程弹簧8与大弹簧9并联，阀杆推动其前进。此过程模拟传统制动系统中真空助力器的小制动情况，真空助力器不工作。

中制动：

在小制动基础上，驾驶员继续踩制动踏板，推动真空助力器阀杆3和模拟器推杆4共同前移。此时，阀杆3的间隙已经被消除，随着踏板的前移，阀杆3前移，真空助力器开始工作。推杆4继续前移，克服空行程弹簧8和大弹簧9，并压缩模拟器一腔液体。这个阶段，驾驶员输出中制动请求，真空助力器和电机共同工作。

Claims (1)

1.一种可模拟踏板行程的真空助力器，其特征在于：包括信号采集部分，真空助力器和模拟器，所述信号采集部分由加速度传感器组成，真空助力器由常规真空助力器总成和阀杆组成，该阀杆为套筒结构；模拟器部分由模拟器推杆、模拟器缸体、Ⅰ腔、Ⅱ腔、Ⅲ腔、Ⅳ腔、挡圈、推杆端盖、空行程弹簧、大弹簧、第一活塞缓冲条、第一活塞皮碗、第一活塞、回位弹簧、电磁线圈、常开阀、第二活塞、第二活塞皮碗、第二活塞缓冲条、第二活塞弹簧、端盖、挡圈、油路一、油路二组成；第一活塞缓冲条、第一活塞皮碗固定在第一活塞上，第二活塞皮碗、第二活塞缓冲条固定在第二活塞上，模拟器缸体有四个腔，Ⅰ腔、Ⅱ腔、Ⅲ腔、Ⅳ腔，挡圈、推杆端盖、空行程弹簧、大弹簧顺次装在Ⅰ腔内，回位弹簧装在Ⅱ腔内，第二活塞弹簧、端盖、挡圈顺次装在Ⅳ腔内，Ⅰ腔和Ⅱ腔靠第一活塞分隔，Ⅲ腔和Ⅳ腔靠第二活塞分隔，Ⅱ腔通过油路一、油路二与Ⅲ腔连接，常开阀位于油路一、油路二中间，电磁线圈与常开阀绕接。