CN205417593U - 汽车制动踏感模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车制动踏感模拟装置，包括助力器阀体和低压蓄能器，助力器阀体的阀腔中设有增压活塞、顶杆、导向活塞和推动活塞，增压活塞的第二端与顶杆的第一端连接，顶杆穿过导向活塞中心的导向轴孔，导向活塞与推动活塞之间设有第三弹簧组件，推动活塞的第二端连接有踏板顶杆；低压蓄能器包括连接为一体的蓄能器阀体和蓄能器外壳，蓄能器壳体内设有蓄能弹簧和蓄能活塞，蓄能器阀体内设有密封活塞；导向活塞的第二端与推动活塞的第一端之间设有踏感模拟腔，踏感模拟腔设有油压进油阀口。本实用新型通过踏感模拟腔模拟制动踏感，并隔绝由主泵升压导致的异常油压反馈至制动踏板，从而避免制动踏板异常抖动，提高制动时的驾驶舒适性。

Description

汽车制动踏感模拟装置

技术领域

本实用新型涉及汽车制动技术，尤其涉及一种汽车制动用液压助力器。

背景技术

在电动汽车及混合动力车型中，设计有电控液压助力系统，采用液压源替代真空源作为动力源，实施行车助力动作。现有的电控液压助力系统，制动踏板不能产生制动踏感。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种汽车制动踏感模拟装置，使制动踏板可以模拟产生制动踏感。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：汽车制动踏感模拟装置，包括助力器阀体和低压蓄能器，助力器阀体的阀腔中设有增压活塞、顶杆、导向活塞和推动活塞，增压活塞的第二端与顶杆的第一端连接，顶杆穿过导向活塞中心的导向轴孔，导向活塞与推动活塞之间设有第三弹簧组件，推动活塞的第二端连接有踏板顶杆；低压蓄能器包括连接为一体的蓄能器阀体和蓄能器外壳，蓄能器阀体与助力器阀体连接，蓄能器壳体内设有蓄能弹簧和蓄能活塞，蓄能弹簧设于蓄能器壳体底部，蓄能活塞弹性支撑在蓄能弹簧上方，蓄能器阀体内设有密封活塞；导向活塞的第二端与推动活塞的第一端之间设有踏感模拟腔，踏感模拟腔设有油压进油阀口，推动活塞外环壁与助力器阀体的阀腔内壁间设有油液补偿腔，油液补偿腔设有补偿油孔，补偿油孔通过油管连通油液存储腔,油压进油阀口与蓄能器阀体内腔连通，油压进油阀口设有由蓄能器阀体内腔向踏感模拟腔单向连通的单向阀，蓄能器阀体内腔通过油路连通口与低压蓄能腔连通。

作为优选，所述液压助力机构设有位移传感器，所述位移传感器用于监测踏板顶杆位移状况。

作为优选，所述位移传感器包括设于推动活塞第一端外环壁上的第一磁铁、设于推动活塞第一端内孔底部的第二磁铁以及一外置传感器，所述外置传感器用于检测第一磁铁和第二磁铁的位移变换并产生电压信号。

作为优选，所述助力器阀体的第一端端口内壁设有第三挡圈和定位台阶，所述导向活塞的第一端由第三挡圈限位，所述导向活塞的第二端由定位台阶限位。

作为优选，所述推动活塞的第二端设有踏板顶杆安装孔，所述踏板顶杆安装孔内设有顶杆座，所述踏板顶杆的第一端与顶杆座连接，所述顶杆座为圆筒形结构，所述顶杆座的口部设有向外环侧凸出的卡凸，踏板顶杆安装孔的孔壁对应所述卡凸设有卡槽，所述卡凸卡入卡槽。

作为优选，所述顶杆座的内孔底部为锥形结构，所述顶杆座的内孔壁设有卡环，所述顶杆的第一端设有球形头，所述球形头压入顶杆座的内孔，所述卡环限制球形头脱出。

作为优选，所述蓄能器外壳与蓄能器阀体螺纹连接紧固，所述蓄能器阀体的下口端内壁设有第一挡圈，所述密封活塞的下端面由第一挡圈阻挡限位，所述蓄能器外壳的上口端由第一挡圈阻挡限位。

作为优选，所述密封活塞的上端设有凸柱，所述蓄能器阀体设有圆孔，所述凸柱密封插入圆孔内，所述密封活塞的中心设有通孔，所述通孔连通圆孔和低压蓄能腔。

本实用新型通过踏感模拟腔模拟制动踏感，并隔绝由主泵升压导致的异常油压反馈至制动踏板，从而避免制动踏板异常抖动，提高制动时的驾驶舒适性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的分解结构示意图；

图2为本实用新型的剖面结构示意图；

图中：液压助力机构I、制动主缸Ⅱ、低压蓄能器Ⅲ、油壶1、密封垫圈2、主缸阀体3、第一弹簧座4、第一压缩弹簧5、第一导向柱6、第一支撑座7、从动活塞8、第二弹簧座9、第二压缩弹簧10、第二导向柱11、第二支撑座12、增压活塞13、第一密封圈14、蓄能器阀体15、第二密封圈16、第一挡圈17、第二挡圈18、第三密封圈19、蓄能弹簧20、蓄能活塞21、蓄能器外壳22、第四密封圈23、密封活塞24、单向阀门25、回位弹簧26、顶杆27、第三挡圈28、第四挡圈29、第五密封圈30、第六密封圈31、导向活塞32、第三压缩弹簧33、磁铁封装座34、第一磁铁35、推动活塞36、第三弹簧座37、钢球38、第二磁铁39、第七密封圈40、踏板顶杆41、顶杆座42、助力器阀体43、助力腔A、踏感模拟腔B、油液补偿腔C、低压蓄能腔D、油液存储腔E。

具体实施方式

在电动汽车及混合动力车型中，安装有电控液压助力系统，采用液压源替代真空源作为动力源，实施行车助力动作。在该系统中，包含液压助力器、液压调控模块。

液压调控模块为该系统压力调节部件，包括电子控制单元、增减压电磁阀、液压传感器、电机、油泵、高压蓄能器、单向阀等。其作用为接受整车CAN信号及制动信号，对制动车况做出判断，并依据相应逻辑算法，控制增减压阀动作，将高压蓄能器内油压释放，并进入相应制动回路。最终作用于液压助力器，产生制动力。其电机，油泵为油液泵回装置，受电子控制单元控制动作，实现该系统油液循环。

液压助力器为该系统助力、制动执行部件。其作用为接受液压调控模块的油压，并作用于液压助力器内助力活塞，产生制动推力，帮助实施制动，并由此作用于制动主缸进而产生制动油压，实施制动。

如图1所示，本实用新型的汽车制动用液压助力器包括液压助力机构I、制动主缸Ⅱ、低压蓄能器Ⅲ，其中液压助力机构为实施助力执行部件，其主要作用包括传递制动踏板的作用力，并接受来自电控调压模块的油压，使该油压分别作用于增压腔及踏感模拟腔，实现制动助力及产生制动踏感。制动主缸Ⅱ为制动执行部件，其主要作用为受液压助力机构制动传导，建立制动油压。低压蓄能器Ⅲ为储能装置，其作用为在液压制动过程中存储油压，并在解除制动时作为油压源帮助管路油压释放。

如图2所示，制动主缸Ⅱ包括主缸阀体3，在主缸阀体3的阀腔中设有从动活塞8和增压活塞13，从动活塞8与主缸阀体3的第一端内壁之间设有第一弹簧组件，从动活塞8与增压活塞13之间设有第二弹簧组件。

其中，第一弹簧组件包括第一弹簧座4、第一压缩弹簧5、第一导向柱6、第一支撑座7，主缸阀体3的第一端内壁设有第一固定孔，第一弹簧座设有突出部，该突出部设于第一固定孔内，第一压缩弹簧5位于第一弹簧座4与第一支撑座7之间，同时第一导向柱6与第一弹簧座4刚性连接，并挂扣在第一支撑座7上，从而形成第一压缩弹簧5的压缩导向，从动活塞8的第一端内孔内设有第一弹簧支撑座腔，第一弹簧支撑座腔底部设有第一支撑柱，第一支撑座7为圆筒形结构，第一支撑座7的口部胀开并固定在第一支撑柱上。

第二弹簧组件包括第二弹簧座9、第二压缩弹簧10、第二导向柱11、第二支撑座12，第一支撑座7的第二端开设弹簧座孔，第二弹簧座9设有第二突出部，第二突出部设于该弹簧座孔内使得第二弹簧座9落座与此。第二压缩弹簧10位于第二弹簧座9与第二支撑座12之间，同时第二导向柱11与第二弹簧座9刚性连接，并挂扣在第二支撑座12上，从而形成第二压缩弹簧10的压缩导向。增压活塞13的第一端内孔内设有第二弹簧支撑座腔，第二弹簧支撑座腔底部设有第二支撑柱，第二支撑座12为圆筒形结构，第二支撑座12的口部胀开并固定在第二支撑柱上。

在主缸阀体3上安装一油壶1，油壶1的底部设有连接柱，主缸阀体3上设有连接槽，连接柱设于连接槽内，连接柱通过密封垫圈2与连接槽密封固定。

液压助力机构I包括助力器阀体43，助力器阀体43的阀腔中设有顶杆27、导向活塞32和推动活塞36，助力器阀体43的第一端端口外套在主缸阀体3的第二端端口外环侧并通过第一密封圈14密封对接，增压活塞13的第二端伸入助力器阀体43的阀腔中，增压活塞13的第二端与顶杆27的第一端连接，顶杆27穿过导向活塞32中心的导向轴孔，导向活塞32与推动活塞36之间设有第三弹簧组件，推动活塞36的第二端连接有踏板顶杆41，顶杆41与助力器阀体43内腔口部之间通过第七密封圈40密封。

助力器阀体43的第一端端口内壁设有第三挡圈28和定位台阶，导向活塞32的第二端落座于该定位台阶上，导向活塞32的第一端由第三挡圈28轴向限位。导向活塞32中心的导向轴孔允许顶杆27在导向活塞32内轴向滑动，导向活塞外环壁与助力器阀体43的阀腔内壁之间设置有第五密封圈30，作为导向活塞32的密封部件，防止漏油，顶杆27外环壁上设有第六密封圈31，作为顶杆27与导向活塞32的导向轴孔之间的密封。助力器阀体43上设有油孔，油孔在口部设有钢球38。

增压活塞13的第二端端面设计有顶杆安装孔，顶杆27的第一端设有圆环头，圆环头设于顶杆安装孔内，并通过第四挡圈29限位固定，使得顶杆27能承受并传递轴向作用力。

第三弹簧组件包括第三弹簧座37、第三压缩弹簧33，导向活塞32的第二端设有圆台形的凸台，第三压缩弹簧33的一端外套在凸台上，第三压缩弹簧33为推动活塞36的回位簧，在解除制动过程中使推动活塞36等部件回归初始位置，第三弹簧座37为第三压缩弹簧33的固定座，布置于推动活塞36第一端内孔内，推动活塞36的第一端内孔孔底设有圆台，第三弹簧座37的第二端设有圆孔，圆孔卡合在圆台上。

液压助力机构设有位移传感器，该位移传感器用于监测踏板顶杆41的位移状况。位移传感器包括设于推动活塞36第一端外环壁上的第一磁铁35、设于推动活塞36第一端内孔底部的第二磁铁39以及一外置传感器。第一磁铁35通过磁铁封装座34固定于推动活塞36第一端的卡槽内，第二磁铁39外套于推动活塞36的第一端内孔孔底的圆台上并由第三弹簧座37压合，第一磁铁35和第二磁铁39随推动活塞36一起动作，外置传感器用于检测第一磁铁35和第二磁铁39的位移变换并产生电压信号并输出至中央控制单元。

推动活塞36的第二端设有踏板顶杆安装孔，踏板顶杆安装孔内设有顶杆座42，踏板顶杆41的第一端与顶杆座42连接，顶杆座42为圆筒形结构，顶杆座的口部设有向外环侧凸出的卡凸，踏板顶杆安装孔对应卡凸设有卡槽，卡凸卡入卡槽。顶杆座的内孔底部为锥形结构，顶杆座的内孔壁设有卡环，顶杆的第一端设有球形头，球形头压入顶杆座的内孔，卡环限制球形头脱出。这样顶杆座42通过过盈配合压入了该踏板顶杆安装孔内，实现了固定，同时也使踏板顶杆41的球形头压入并固定在顶杆座42的内孔，踏板顶杆41允许在顶杆座42的内腔小幅摆动，使得制动踏板压力传递更加有效。

低压蓄能器Ⅲ包括连接为一体的蓄能器阀体15和蓄能器外壳22，蓄能器阀体15为低压蓄能器Ⅲ的接口部件，蓄能器阀体15与助力器阀体43连接，蓄能器外壳25螺纹连接在蓄能器阀体15的下口端内侧，蓄能器阀体15内设有密封活塞24，密封活塞24外周设有第二密封圈16，以与蓄能器阀体阀腔内壁密封配合。蓄能器阀体15的下口端内壁设有第一挡圈17，密封活塞24的下端面由第一挡圈17阻挡限位，第一挡圈17安装于蓄能器阀体下口端内壁的卡槽内，限制密封活塞24轴向窜动，蓄能器外壳22的上口端由第一挡圈17阻挡限位。

密封活塞24的上端设有凸柱，蓄能器阀体15设有圆孔，凸柱密封插入圆孔内，凸柱外环壁设有第四密封圈23进行密封，密封活塞24的中心设有通孔，通孔连通圆孔和低压蓄能腔，圆孔与油压进油阀口连通，油压进油阀口上设置单向阀，其中单向阀包括单向阀门25和回位弹簧26。单向阀门25在助力阶段压缩回位簧26打开单向阀，油路导通，并在制动解除状态下将单向阀关闭，防止油液回流。

蓄能器壳体22内设有蓄能弹簧20和蓄能活塞21，蓄能弹簧20设于蓄能器壳体22的底部，蓄能活塞21弹性支撑在蓄能弹簧20的上方，蓄能活塞21外环壁设有第三密封圈19，作为蓄能活塞21与蓄能器壳体内孔壁之间的密封。蓄能器壳体口部内孔壁设有第二挡圈18，用于对蓄能活塞21进行限位。在蓄能过程中，油液作用于蓄能活塞21，并压缩蓄能弹簧20储存能量。

增压活塞13的外环壁、助力器阀体43的阀腔内壁、主缸阀体3第二端、导向活塞32的第一端之间围成助力腔A，导向活塞32的第二端与推动活塞36的第一端之间设有踏感模拟腔B，推动活塞36的外环壁与助力器阀体43的阀腔内壁间设有油液补偿腔C，蓄能活塞21与密封活塞24之间设有低压蓄能腔D，在油壶1内设有油液存储腔E，助力腔A设有进/出油通路，踏感模拟腔B与低压蓄能腔D之间设有油压进油阀口，油压进油阀口与蓄能器阀体15的内腔连通，油压进油阀口设有由蓄能器阀体内腔向踏感模拟腔B单向连通的单向阀，油液补偿腔C设有补偿油孔，补偿油孔通过油管连通油液存储腔E。

助力腔A的内腔设有进/出油通路，当需实施制动时，高压油液通过该通路进入助力腔A，并作用于增压活塞13，使其压缩第二压缩弹簧10，进而推动从动活塞8压缩第一压缩弹簧5，使得制动主缸Ⅱ两腔的容积改变，建立油压，并从两路制动回路输出。当需解除制动时，进/出油通路外部高压油源切断，排油减压阀打开，第一压缩弹簧5、第二压缩弹簧10同时回位，推动从动活塞8、增压活塞13复位，助力腔A内油液从进/出油通路排除，制动解除。

踏感模拟腔B的作用为模拟制动踏感，并隔绝由主泵升压导致的异常油压反馈至制动踏板。踏感模拟腔B的油压进油通路来自蓄能器阀体15，来自外部电控油压调节模块的增压油源在进入助力腔A的同时，一同经蓄能器阀体15的接口进入蓄能器阀体15，并经内置通道作用于单向阀体25，进而克服回位弹簧26，打开阀门，等压高压油液进入踏感模拟腔B，作用于推动活塞36的端面，经踏板顶杆41反馈于制动踏板。当ABS工作条件下，制动主缸Ⅱ内的异常油压波动，由于没有通路反馈至推动活塞36，从而制动踏板可避免异常抖动，增加驾驶舒适性。

油液补偿腔C作用为油液补偿，在制动过程中推动活塞36下行会带来油液补偿腔C的负压，油壶1内油液因此补充进油液补偿腔C，从而消除负压，避免因负压带来的制动阻力。

低压蓄能腔D，在蓄能状态下，来自外部电控油压调节模块的高压油源，经蓄能器阀体15的蓄能接口进入低压蓄能腔D，推动蓄能活塞21克服蓄能弹簧20的压力下行，同时切断外部蓄能管路，实现低压蓄能。当解除制动时，仅需打开外部电控油压调节模块减压阀，低压蓄能腔D内油压自动在蓄能弹簧20回位下，推动蓄能活塞21上行，将低压蓄能腔D及踏感模拟腔B内高压油液经踏感模拟腔B排油口排出，制动解除。

油液存储腔E，为油液存储装置，为制动主缸、液压助力器、电控液压调节模块提供油液支持。

在紧急制动条件下：由于电控失效，外部电控液压调节模块失效，高压油液无法经此进入液压助力器。仅能以机械方式实施紧急制动。制动踏板踩下，踏板顶杆41推动推动活塞36下行，克服第三压缩弹簧33的压力，并与顶杆27接触，并推动增压活塞13下行，从而推动制动主缸的活塞运动，建立制动油压，并输出至两个制动回路。

Claims (8)

1.汽车制动踏感模拟装置，其特征在于：包括助力器阀体和低压蓄能器，助力器阀体的阀腔中设有增压活塞、顶杆、导向活塞和推动活塞，增压活塞的第二端与顶杆的第一端连接，顶杆穿过导向活塞中心的导向轴孔，导向活塞与推动活塞之间设有第三弹簧组件，推动活塞的第二端连接有踏板顶杆；低压蓄能器包括连接为一体的蓄能器阀体和蓄能器外壳，蓄能器阀体与助力器阀体连接，蓄能器壳体内设有蓄能弹簧和蓄能活塞，蓄能弹簧设于蓄能器壳体底部，蓄能活塞弹性支撑在蓄能弹簧上方，蓄能器阀体内设有密封活塞；导向活塞的第二端与推动活塞的第一端之间设有踏感模拟腔，踏感模拟腔设有油压进油阀口，推动活塞外环壁与助力器阀体的阀腔内壁间设有油液补偿腔，油液补偿腔设有补偿油孔，补偿油孔通过油管连通油液存储腔,油压进油阀口与蓄能器阀体内腔连通，油压进油阀口设有由蓄能器阀体内腔向踏感模拟腔单向连通的单向阀，蓄能器阀体内腔通过油路连通口与低压蓄能腔连通。

2.根据权利要求1所述的汽车制动踏感模拟装置，其特征在于：所述汽车制动踏感模拟装置还设有位移传感器，所述位移传感器用于监测踏板顶杆位移状况。

3.根据权利要求2所述的汽车制动踏感模拟装置，其特征在于：所述位移传感器包括设于推动活塞第一端外环壁上的第一磁铁、设于推动活塞第一端内孔底部的第二磁铁以及一外置传感器，所述外置传感器用于检测第一磁铁和第二磁铁的位移变换并产生电压信号。

4.根据权利要求1所述的汽车制动踏感模拟装置，其特征在于：所述助力器阀体的第一端端口内壁设有第三挡圈和定位台阶，所述导向活塞的第一端由第三挡圈限位，所述导向活塞的第二端由定位台阶限位。

5.根据权利要求1所述的汽车制动踏感模拟装置，其特征在于：所述推动活塞的第二端设有踏板顶杆安装孔，所述踏板顶杆安装孔内设有顶杆座，所述踏板顶杆的第一端与顶杆座连接，所述顶杆座为圆筒形结构，所述顶杆座的口部设有向外环侧凸出的卡凸，踏板顶杆安装孔的孔壁对应所述卡凸设有卡槽，所述卡凸卡入卡槽。

6.根据权利要求5所述的汽车制动踏感模拟装置，其特征在于：所述顶杆座的内孔底部为锥形结构，所述顶杆座的内孔壁设有卡环，所述顶杆的第一端设有球形头，所述球形头压入顶杆座的内孔，所述卡环限制球形头脱出。

7.根据权利要求1所述的汽车制动踏感模拟装置，其特征在于：所述蓄能器外壳与蓄能器阀体螺纹连接紧固，所述蓄能器阀体的下口端内壁设有第一挡圈，所述密封活塞的下端面由第一挡圈阻挡限位，所述蓄能器外壳的上口端由第一挡圈阻挡限位。

8.根据权利要求1所述的汽车制动踏感模拟装置，其特征在于：所述密封活塞的上端设有凸柱，所述蓄能器阀体设有圆孔，所述凸柱密封插入圆孔内，所述密封活塞的中心设有通孔，所述通孔连通圆孔和低压蓄能腔。