CN205971272U - 电动制动助力耦合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动制动助力耦合装置，其包括：踏板推杆；丝杆和助力套筒，助力套筒嵌设在丝杆内；连接套筒，踏板推杆的一端与连接套筒的一端连接，连接套筒的另一端嵌设在助力套筒的一端内；调节块的一端与连接套筒连接，另一端穿设在助力套筒内，且调节块上设置有一第一弹性部件，使得第一弹性部件卡设在连接套筒和助力套筒之间，以通过推动踏板推杆来带动调节块移动；助力套筒的另一端设置有反应盘和主缸顶杆，反应盘与主缸顶杆连接，使主缸顶杆通过第二弹性部件连接至壳体。本实用新型通过滚珠丝杠实现制动助力，具有摩擦损失小，传动效率高的优点，同时其运动精度高，能实现精确的微进给，降低了电机控制的难度。

Description

电动制动助力耦合装置

技术领域

本实用新型涉及汽车制动领域，特别涉及一种电动制动助力耦合装置。

背景技术

随着电动汽车和智能汽车的发展，对制动系统提出了新的要求，如能够自主产生需要的制动力(主动制动)，能够实现制动能量回收功能，以及能够匹配底盘主动安全系统的功能，例如，制动防抱死系统(ABS，Anti-lock Braking System)、驱动防滑控制(ASR，Acceleration Skid control system)、车辆稳定性控制系统(ESC，Electronic Stabilitycontroller)及自适应巡航控制(ACC，Adaptive Cruise Control)等。

传统的液压制动系统采用的是真空助力器和主缸、轮缸系统。其中，真空助力器需要通过发动机抽取真空度。然而，电动汽车取消了传统的发动机结构，采用电动机作为驱动装置，这就使得传统液压制动的真空助力器失去了功能。同时，由于电动汽车再生制动功能需求，要求在制动能量回收控制过程中，尽量采用电机反拖产生的再生制动力，并同时不希望驾驶员通过踩踏板而促动轮缸夹紧制动盘产生的摩擦制动力参与制动过程，这就需要制动系统能实现摩擦制动力和再生制动力的解耦。

近年来，很多电动汽车采用真空泵代替发动机抽取真空助力器的真空度，来保证制动系统的助力功能。然而，真空泵方案为了保证真空度需要电机阶段性的工作，即在驾驶员不制动的工况下，电机也需要工作。而且，该系统在连续制动时，制动压力会逐渐衰减，可能带来安全隐患。该系统无法实现助力比可调，以及主动制动等功能，也不能和底盘其他控制系统集成，存在着一定的局限性。同时，真空泵和储气罐的体积较大，不利于节省空间。

目前的电动助力制动产品，例如日产的E-ACT系列产品，其采用空心电机作为动力源，采用滚珠丝杆作为传动机构，促动制动主缸产生制动力。此种方案，由于空心电机的尺寸较大，因此使得系统的体积和质量都非常庞大，而且其结构复杂，不利于汽车的轻量化及节能。另外一种，如博世推出的ibooster系列产品，其采用蜗轮蜗杆和齿轮齿条作为传动机构，此种方案，传动的效率较低，对电机的性能要求较高，也不利于成本节约和汽车的节能。

诸如专利CN104118416A提出的制动系统，采用空心电机加滚珠丝杠的传动方式直接将电机的转动转换为丝杠的平动，中间缺少减速增扭机构，从而增加了对电机扭矩的需求，导致电机的尺寸过大。整个系统没有回位弹簧，当助力解除时，丝杠和推杆都没有办法回到原始位置，每次踩踏板推杆的位置不同会带来脚感的突变，且无法精确控制。此系统的踏板推杆的球形凹槽距离推杆和踏板的链接处太远，会导致驾驶员踩制动踏板的力在密封圈处产生过大的偏转力，阻碍机构运动。

诸如专利CN104709096A所示系统，采用单侧齿轮齿条系统作为运动转换机构，会产生一定的偏转力，从而在电机电流增大的情况下会产生较大的阻力，容易导致机构卡死。人力和电机力是直接耦合在齿条上的，因此电机失效时，人力需要克服电机的反拖力矩，导致备份制动力不足。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中制动系统容易造成安全隐患等缺陷，提供一种电动制动助力耦合装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种电动制动助力耦合装置，其特点在于，所述电动制动助力耦合装置包括：踏板推杆；

丝杆和助力套筒，所述助力套筒嵌设在所述丝杆内；

连接套筒，所述踏板推杆的一端与所述连接套筒的一端连接，所述连接套筒的另一端嵌设在所述助力套筒的一端内；

调节块，所述调节块的一端与所述连接套筒连接，另一端穿设在所述助力套筒内，且所述调节块上设置有一第一弹性部件，使得所述第一弹性部件卡设在所述连接套筒和所述助力套筒之间，以通过推动所述踏板推杆来带动所述调节块移动；

所述助力套筒的另一端设置有反应盘和主缸顶杆，所述反应盘与所述主缸顶杆连接，使所述主缸顶杆通过第二弹性部件连接至壳体。

较佳地，所述踏板推杆与所述连接套筒之间采用球铰连接。

较佳地，所述连接套筒和所述调节块之间采用螺纹连接。

较佳地，所述丝杆为转动滚珠丝杆。

较佳地，所述丝杆的外部套接螺母，所述螺母与所述丝杆之间滚珠连接。

较佳地，所述电动制动助力耦合装置还包括大齿轮，所述大齿轮通过热套或键连接在所述螺母上。

较佳地，所述第一弹性部件和所述第二弹性部件采用回位弹簧。

较佳地，所述踏板推杆上设置有传感器，所述传感器用于监测所述踏板推杆的位移。

较佳地，所述传感器为行程传感器或踏板转角传感器。

较佳地，所述传感器将信号传递给电子控制单元，所述电子控制单元通过所述信号获得所述反应盘的变形量，从而控制相应电机的转动。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型电动制动助力耦合装置通过滚珠丝杠实现制动助力，具有摩擦损失小，传动效率高的优点，同时其运动精度高，能实现精确的微进给，降低了电机控制的难度。此外它的可逆性和高速进给性也很好地满足制动系统的需要。

附图说明

本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为本实用新型电动制动助力耦合装置的示意图。

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

图1为本实用新型电动制动助力耦合装置的示意图。

如图1所示，本实用新型公开了一种电动制动助力耦合装置，其包括踏板推杆10、丝杆20、助力套筒21、连接套筒11和调节块22。其中，助力套筒21嵌设在丝杆20内，将踏板推杆10的一端与连接套筒11的一端连接，而连接套筒11的另一端嵌设在助力套筒21的一端内。调节块22的一端与连接套筒11连接，另一端穿设在助力套筒21内，并且在调节块22上设置有一第一弹性部件23，使得第一弹性部件23卡设在连接套筒11和助力套筒21之间，以通过推动踏板推杆10来带动调节块22移动。在助力套筒21的另一端设置有反应盘30和主缸顶杆40，这里的反应盘30与主缸顶杆40连接，使主缸顶杆40通过第二弹性部件41连接至壳体50。

优选地，踏板推杆10与连接套筒11之间采用球铰连接。连接套筒11和调节块22之间采用螺纹连接。本实用新型中连接套筒11与调节块22经螺纹连接，这样可以通过改变调节块22旋进连接套筒11的深度来改变空心沉的大小。空心沉的大小影响着助力跳增值，不同的助力跳增值便可实现不同的驾驶模式。

进一步地，丝杆20优选为转动滚珠丝杆。在丝杆20的外部套接螺母60，螺母60与丝杆20之间采用滚珠连接。在螺母60上热套或键连接有大齿轮70。当大齿轮70转动时，通过限制丝杆20的转动滚珠丝杠便可将螺母60的转动转化为丝杆20的平动。本实用新型通过滚珠丝杠实现制动助力，具有摩擦损失小，传动效率高的优点，同时其运动精度高，能实现精确的微进给，降低了电机控制的难度。此外滚珠丝杠的可逆性和高速进给性也很好地满足了制动系统的需要。

优选地，此处的第一弹性部件23和第二弹性部件41采用回位弹簧。本实用新型采用了双弹簧的回位形式，其中第一弹性部件23给踏板推杆10回位，第二弹性部件41给滚珠丝杠回位。这样在助力装置失效时，人力只需要克服第一弹性部件23的力实现制动，使更多的踏板力作用在主缸顶杆40上。

更进一步地，踏板推杆10上设置有传感器80，用于监测踏板推杆10的位移。此处的传感器80可以优选为行程传感器或踏板转角传感器，行程传感器可以直接得到踏板推杆10的位移，踏板转角传感器可以间接地得到踏板推杆10的位移。使用过程中通过传感器80将信号传递给电子控制单元(图中未示))，所述电子控制单元通过所述信号获得反应盘30的变形量，从而控制相应电机的转动。电机的输出轴与小齿轮(图中未显示)连接，而小齿轮与大齿轮70相啮合，这样便可以实现减速增扭的作用。

根据上述结构描述，当驾驶员踩下踏板时，踏板推杆10向右移动，使得调节块22克服其与反应盘30之间的空心沉实现接触。当踏板推杆10继续向右移动时，反应盘30会产生变形，变形量可通过传感器80得到。

丝杆20向右平动时带动助力套筒21向右移动，这样踏板力与助力共同作用在反应盘30上，反应盘30将力传递给主缸顶杆40从而使制动主缸(图中未显示)产生制动力，实现电动制动助力。

当制动助力装置失效时，踏板推杆10通过反应盘30直接作用在主缸顶杆40上实现制动。当需要实现主动制动时，电机可以单独工作，通过滚珠丝杠产生助力并作用于反应盘30上，再经由主缸顶杆40实现制动。

综上所述，本实用新型电动制动助力耦合装置结构简单，可以实现是动力、助力跳增值以及助力比的调节。其通过滚珠丝杠实现制动助力，具有摩擦损失小，传动效率高的优点，同时其运动精度高，能实现精确的微进给，降低了电机控制的难度。此外其可逆性和高速进给性也很好地满足制动系统的需要。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动制动助力耦合装置，其特征在于，所述电动制动助力耦合装置包括：

踏板推杆；

丝杆和助力套筒，所述助力套筒嵌设在所述丝杆内；

连接套筒，所述踏板推杆的一端与所述连接套筒的一端连接，所述连接套筒的另一端嵌设在所述助力套筒的一端内；

调节块，所述调节块的一端与所述连接套筒连接，另一端穿设在所述助力套筒内，且所述调节块上设置有一第一弹性部件，使得所述第一弹性部件卡设在所述连接套筒和所述助力套筒之间，以通过推动所述踏板推杆来带动所述调节块移动；

所述助力套筒的另一端设置有反应盘和主缸顶杆，所述反应盘与所述主缸顶杆连接，使所述主缸顶杆通过第二弹性部件连接至壳体。

2.如权利要求1所述的电动制动助力耦合装置，其特征在于，所述踏板推杆与所述连接套筒之间采用球铰连接。

3.如权利要求1所述的电动制动助力耦合装置，其特征在于，所述连接套筒和所述调节块之间采用螺纹连接。

4.如权利要求1所述的电动制动助力耦合装置，其特征在于，所述丝杆为转动滚珠丝杆。

5.如权利要求4所述的电动制动助力耦合装置，其特征在于，所述丝杆的外部套接螺母，所述螺母与所述丝杆之间滚珠连接。

6.如权利要求5所述的电动制动助力耦合装置，其特征在于，所述电动制动助力耦合装置还包括大齿轮，所述大齿轮通过热套或键连接在所述螺母上。

7.如权利要求1所述的电动制动助力耦合装置，其特征在于，所述第一弹性部件和所述第二弹性部件采用回位弹簧。

8.如权利要求1所述的电动制动助力耦合装置，其特征在于，所述踏板推杆上设置有传感器，所述传感器用于监测所述踏板推杆的位移。

9.如权利要求8所述的电动制动助力耦合装置，其特征在于，所述传感器为行程传感器或踏板转角传感器。

10.如权利要求8所述的电动制动助力耦合装置，其特征在于，所述传感器将信号传递给电子控制单元，所述电子控制单元通过所述信号获得所述反应盘的变形量，从而控制相应电机的转动。