CN208439247U - 一种电子刹车助力器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子刹车助力器，包括踏板本体、推杆、助力器左端壳体、助力器右端壳体以及与蓄能器连接设置的主缸壳体，所述助力器左端壳体和助力器右端壳体之间通过水平设置的支撑导向杆固定连接，所述助力器左端壳体和助力器右端壳体构成助力器框体，所述助力器左端壳体沿轴向贯穿设置有推杆穿孔，所述推杆一端与所述踏板本体铰接，所述推杆另一端水平设置，所述主缸壳体内设置有主缸活塞，所述主缸活塞向外连接有输出杆，所述助力器右端壳体正对所述推杆穿孔水平贯穿设置有输出杆穿孔，所述输出杆的输出端穿过所述输出杆穿孔到达所述助力器框体内部并与所述推杆端部正对设置，还包括用于带动推杆以及输出杆进行复位的复位机构。

Description

一种电子刹车助力器

技术领域

本实用新型涉及刹车装置技术领域，具体涉及一种电子刹车助力器。

背景技术

传统内燃机的制动系统采用的是真空助力器、主缸和轮缸系统。真空助力器需要通过发动机带动产生真空度进而产生助力，在电动汽车中需要另设储气罐和真空泵抽取真空，真空泵和储气罐的体积较大，不利于布置。因此，电动汽车和智能汽车的发展对制动系统提出新的要求。在具有自动紧急制动功能的智能车中，传统的真空助力器需要驾驶员操作踏板打开空气阀，产生助力，无法简单的通过传感器信号实现自动刹车功能。真空助力器的助力比是固定不变的，不能满足不同车型的踩踏感要求。

目前的电动助力制动系统专利，例如，博世汽车的电子控制制动助力器，专利号CN103129546A是通过电机的动力经过蜗轮蜗杆和齿轮齿条传动机构实现助力，传递效率低；传动力较大时，齿轮齿条传动会产生一定的偏矩，加快了传动机构的磨损，降低使用寿命。

诸如专利CN107284431A中提出的制动助力器，电机产生动力经过行星轮系带动梯形丝杆推动主缸产生助力，该系统的传动部件多、效率低、可靠性低；传动部件过多使该助力器的重量增加、尺寸增大、结构复杂和制造装配难度大，不适合实际应用；助力部分没有回位弹簧仅依靠电机复位，制动回程时反应慢，由于质量大导致的惯性较大，容易引起踏板感觉不适。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种无需额外真空源、真空泵、真空管，占用空间小，质量轻，可以适用于不同车型的踩踏感的电子刹车助力器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种电子刹车助力器，包括踏板本体、推杆、助力器左端壳体、助力器右端壳体以及与蓄能器连接设置的主缸壳体，所述踏板本体上端铰接在车架上，下端固定安装有踏板，所述助力器左端壳体用于与车架固定连接，所述助力器左端壳体和助力器右端壳体之间通过水平设置的支撑导向杆固定连接，所述助力器左端壳体和助力器右端壳体构成助力器框体，所述助力器左端壳体沿轴向贯穿设置有推杆穿孔，所述推杆滑动配合在所述推杆穿孔内，所述推杆一端与所述踏板本体铰接，所述推杆另一端水平设置，所述主缸壳体内设置有主缸活塞，所述主缸活塞向外连接有输出杆，所述助力器右端壳体正对所述推杆穿孔水平贯穿设置有输出杆穿孔，所述输出杆的输出端穿过所述输出杆穿孔到达所述助力器框体内部并与所述推杆端部正对设置，还包括用于带动推杆以及输出杆进行复位的复位机构。

这样，在使用时，脚踏踏板，带动踏板本体绕其与车架的铰接点转动，踏板本体推动推杆沿推杆穿孔向靠近主缸缸体的方向直线移动，使得推杆推动输出杆，带动输出杆作用在主缸缸体的主缸活塞上，使得主缸液压增大实现制动。设置有复位机构，在制动之后，带动踏板本体复位，方便下次踩踏使用。在无外接电源时，脚踏踏板即可进行制动，具有断电安全裕度。本装置可以完全代替传动的真空助力器，不需要额外的真空源、真空泵、真空管等设备，占用空间小，质量轻便，方便使用。

作为优化，所述推杆位于助力器框体内的部分套接有丝杠，所述丝杠外侧旋接配合有丝杠螺母套，所述丝杠螺母套上正对所述支撑导向杆贯穿设置有穿孔，所述丝杠螺母套滑动配合在所述支撑导向杆上，所述推杆外侧套接有左端支撑板和右端支撑板，所述左端支撑板和右端支撑板均位于所述助力器框体内，所述左端支撑板和右端支撑板上正对水平贯穿设置有滑孔，所述左端支撑板和右端支撑板通过所述滑孔滑动配合在所述支撑导向杆上，所述支撑导向杆旋接有限位螺母，所述限位螺母设置在所述左端支撑板远离所述右端支撑板的一侧，所述丝杠通过轴承与所述左端支撑板和右端支撑板连接设置，所述丝杠位于所述左端支撑板外侧的一端与动力输入机构传动连接；所述右端支撑板上水平设置有光孔，所述光孔内滑动配合有助力连杆，所述助力连杆一端与所述丝杠螺母套固定连接，另一端固定连接有竖向设置的助力推板，所述助力推板设置在所述右端支撑板远离所述左端支撑板的一侧，所述助力推板中间向远离所述右端支撑板的方向设置有凸起，所述凸起中间正对所述推杆水平贯穿设置有推杆通孔，所述推杆通孔内设置有反应作用垫片，所述反应作用垫片一侧与所述推杆端部和推杆通孔接触，另一侧与输出杆端部接触。

这样，动力输入机构输入动力，带动丝杠转动，丝杠与丝杠螺母套之间设置有滚珠，丝杠转动带动丝杠螺母套沿支撑导向杆长度方向移动，支撑导向杆能够对丝杠螺母套的运动进行导向，丝杠螺母套沿水平方向移动会通过助力连杆带动助力推板运动，助力推板和推杆的助力和共同作用于反作用垫片，实现助力和推杆力的汇合形成输出力，输出力通过输出杆作用在主缸壳体的主缸活塞上，使得主缸液压增大实现制动。利用丝杠和丝杠螺母套配合带动助力推板动作，与推杆共同作用，可以更好的实现制动，同时丝杠和丝杠螺母套传动效率高，使用方便。反应作用垫片是将推杆和助力联合起来的主要部件，它的功能是使助力能够平稳的传递给主缸，也能保证踩踏感的稳定。

作为优化，所述动力输入机构包括固定安装在所述助力器外侧的电机，所述电机的输出轴水平设置且固定安装有电机输出齿轮，所述电机输出齿轮位于助力器框体内，所述电机输出齿轮与第一级齿轮啮合，第一级齿轮通过中间设置的第一级齿轮轴安装在所述助力器左端壳体和助力器右端壳体上，所述第一级齿轮与减速机构的第二级大齿轮啮合；所述第二级大齿轮安装在所述丝杠位于所述左端支撑板外侧的一端上且与所述丝杠键连接。

这样，电机动作，带动电机输出齿轮转动，电机输出齿轮带动第一级齿轮转动，第一级齿轮带动减速机构的第二级大齿轮转动，第二级大齿轮通过键带动丝杠转动，传动比准确，传动效率高，可以更好的带动丝杠转动。

作为优化，所述复位机构包括设置在所述输出杆与所述助力器右端壳体内壁之间的输出杆复位弹簧，还包括设置在所述助力推板与所述助力器右端壳体内壁之间的助力推板复位弹簧。

这样，设置有输出杆复位弹簧，在制动之后，输出杆复位弹簧会推动输出杆复位，方便下一次制动使用。设置有助力推板复位弹簧，在制动之后，推杆复位弹簧会推动助力推板复位，方便下一次制动使用。

作为优化，所述电子刹车助力器还包括电子控制单元ECU，所述助力推板上安装有位移传感器，所述位移传感器、电机均与所述电子控制单元ECU电性连接。

这样，利用位移传感器检测推杆和助力推板之间的位移差，将检测的位移差信号传递给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU根据位移差信号，控制电机的转动速度和输出扭矩，更好的调整丝杠的转动速度，使得位移差小于预先设定的目标值，更好的实现助力推板跟随推杆的伺服运动。

作为优化，所述踏板本体与车架铰接位置设置有角位移传感器，所述角位移传感器与所述电子控制单元ECU电性连接。

这样，设置有角位移传感器，利用角位移传感器检测踏板本体与车架铰接位置处的旋转角度，然后将旋转角度信号传递给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU可以更好的对电机的转速以及输出扭矩进行调节。

作为优化，所述支撑导向杆设置有沿所述推杆周向均布设置有三根。

这样，支撑导向杆设置有三根，可以更好的对助力器左端壳体和助力器右端壳体进行连接固定，使得助力器框体整体性更高。

作为优化，所述助力连杆设置有三根且均沿所述推杆周向均布设置，所述助力连杆与所述支撑导向杆之间间隔60度设置。

这样，可以使得制动过程更加平稳，减少震动，使得助力器框体内部结构布局更加合理，使用寿命更长。

作为优化，所述推杆与所述踏板本体铰接的端部与所述助力器左端壳体之间设置有防尘罩。

这样，可以更好的保证助力器框体内部的清洁，避免尘土污染。

本电子刹车助力器可以通过改变电子控制单元EUC内逻辑算法中预先设置的目标位移差，即可实现不同的助力比，不同的助力比对驾驶员可以实现不同的踩踏感。

当电机断电时，助力推板在助力推板复位弹簧的作用下回到初始位置(远离制动主缸的极限位置)。断电情况下，当驾驶员踩下制动踏板本体时，与制动踏板本体铰接的推杆在丝杆的通孔中向制动主缸方向直线移动，独立作用于反应作用垫片，推杆力通过输出杆推动制动主缸活塞，制动主缸液压增大实现制动，从而具备断电安全裕度。与传统真空助力器相比，采用电子控制单元ECU控制可以使助力器在制动的过程中响应速度更快，波动更小，提高制动的稳定性和安全性。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式所述的一种电子刹车助力器的结构示意图。

图2为图1中丝杠的结构放大示意图。

图3为图1中支撑导向杆的结构放大示意图。

图4为图1中A-A的剖视放大图。

图5为图1中第一级齿轮与减速机构的第二级大齿轮啮合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时，如图1-图5所示，一种电子刹车助力器，包括踏板本体1、推杆2、助力器左端壳体27、助力器右端壳体11以及与蓄能器22连接设置的主缸壳体21，所述踏板本体1上端铰接在车架上，下端固定安装有踏板111，所述助力器左端壳体27用于与车架固定连接，所述助力器左端壳体27和助力器右端壳体11之间通过水平设置的支撑导向杆16固定连接，所述助力器左端壳体27和助力器右端壳体11构成助力器框体，所述助力器左端壳体27沿轴向贯穿设置有推杆穿孔，所述推杆2滑动配合在所述推杆穿孔内，所述推杆2一端与所述踏板本体1铰接，所述推杆2另一端水平设置，所述主缸壳体21内设置有主缸活塞20，所述主缸活塞20向外连接有输出杆23，所述助力器右端壳体11正对所述推杆2穿孔水平贯穿设置有输出杆穿孔，所述输出杆23的输出端穿过所述输出杆穿孔到达所述助力器框体内部并与所述推杆2端部正对设置，还包括用于带动推杆2以及输出杆23进行复位的复位机构。

这样，在使用时，脚踏踏板，带动踏板本体绕其与车架的铰接点转动，踏板本体推动推杆沿推杆穿孔向靠近主缸缸体的方向直线移动，使得推杆推动输出杆，带动输出杆作用在主缸缸体的主缸活塞上，使得主缸液压增大实现制动。设置有复位机构，在制动之后，带动踏板本体复位，方便下次踩踏使用。在无外接电源时，脚踏踏板即可进行制动，具有断电安全裕度。本装置可以完全代替传动的真空助力器，不需要额外的真空源、真空泵、真空管等设备，占用空间小，质量轻便，方便使用。

本实施例中，所述推杆2位于助力器框体内的部分套接有丝杠10，所述丝杠10外侧旋接配合有丝杠螺母套9，所述丝杠螺母套9上正对所述支撑导向杆16贯穿设置有穿孔，所述丝杠螺母套9滑动配合在所述支撑导向杆16上，所述推杆2外侧套接有左端支撑板8和右端支撑板12，所述左端支撑板8和右端支撑板12均位于所述助力器框体内，所述左端支撑板8和右端支撑板12上正对水平贯穿设置有滑孔，所述左端支撑板8和右端支撑板12通过所述滑孔滑动配合在所述支撑导向杆16上，所述支撑导向杆16旋接有限位螺母，所述限位螺母设置在所述左端支撑板8远离所述右端支撑板12的一侧，所述丝杠10通过轴承7与所述左端支撑板8和右端支撑板12连接设置，所述丝杠10位于所述左端支撑板8外侧的一端与动力输入机构传动连接；所述右端支撑板12上水平设置有光孔，所述光孔内滑动配合有助力连杆24，所述助力连杆24一端与所述丝杠螺母套9固定连接，另一端固定连接有竖向设置的助力推板14，所述助力推板14设置在所述右端支撑板12远离所述左端支撑板8的一侧，所述助力推板14中间向远离所述右端支撑板12的方向设置有凸起，所述凸起中间正对所述推杆2水平贯穿设置有推杆通孔，所述推杆通孔内设置有反应作用垫片15，所述反应作用垫片15一侧与所述推杆2端部和推杆通孔接触，另一侧与输出杆23端部接触。具体的，左端支撑板8和右端支撑板12可以直接固定在助力器框体上。

这样，动力输入机构输入动力，带动丝杠转动，丝杠与丝杠螺母套之间设置有滚珠33，丝杠转动带动丝杠螺母套沿支撑导向杆长度方向移动，支撑导向杆能够对丝杠螺母套的运动进行导向，丝杠螺母套沿水平方向移动会通过助力连杆带动助力推板运动，助力推板和推杆的助力和共同作用于反作用垫片，实现助力和推杆力的汇合形成输出力，输出力通过输出杆作用在主缸壳体的主缸活塞上，使得主缸液压增大实现制动。利用丝杠和丝杠螺母套配合带动助力推板动作，与推杆共同作用，可以更好的实现制动，同时丝杠和丝杠螺母套传动效率高，使用方便。反应作用垫片是将推杆和助力联合起来的主要部件，它的功能是使助力能够平稳的传递给主缸，也能保证踩踏感的稳定。

本实施例中，所述动力输入机构包括固定安装在所述助力器外侧的电机26，所述电机26的输出轴水平设置且固定安装有电机输出齿轮28，所述电机输出齿轮28位于助力器框体内，所述电机输出齿轮28与第一级齿轮29啮合，第一级齿轮29通过中间设置的第一级齿轮轴31安装在所述助力器左端壳体27和助力器右端壳体11上，所述第一级齿轮29与减速机构的第二级大齿轮6啮合；所述第二级大齿轮6安装在所述丝杠10位于所述左端支撑板8外侧的一端上且与所述丝杠10键连接。

这样，电机动作，带动电机输出齿轮转动，电机输出齿轮带动第一级齿轮转动，第一级齿轮带动减速机构的第二级大齿轮转动，第二级大齿轮通过键带动丝杠转动，传动比准确，传动效率高，可以更好的带动丝杠转动。具体的，所述动力输入机构可以为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、带传动以及链传动，均属于本专利所要保护的范围。

本实施例中，所述复位机构包括设置在所述输出杆23与所述助力器右端壳体11内壁之间的输出杆复位弹簧19，还包括设置在所述助力推板14与所述助力器右端壳体11内壁之间的助力推板复位弹簧18。

这样，设置有输出杆复位弹簧，在制动之后，输出杆复位弹簧会推动输出杆复位，方便下一次制动使用。设置有助力推板复位弹簧，在制动之后，推杆复位弹簧会推动助力推板复位，方便下一次制动使用。

本实施例中，所述电子刹车助力器还包括电子控制单元ECU25，所述助力推板14上安装有位移传感器17，所述位移传感器17、电机26均与所述电子控制单元ECU25电性连接。

这样，利用位移传感器检测推杆和助力推板之间的位移差，将检测的位移差信号传递给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU根据位移差信号，控制电机的转动速度和输出扭矩，更好的调整丝杠的转动速度，使得位移差小于预先设定的目标值，更好的实现助力推板跟随推杆的伺服运动。

本实施例中，所述踏板本体1与车架铰接位置设置有角位移传感器32，所述角位移传感器32与所述电子控制单元ECU25电性连接。

这样，设置有角位移传感器，利用角位移传感器检测踏板本体与车架铰接位置处的旋转角度，然后将旋转角度信号传递给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU可以更好的对电机的转速以及输出扭矩进行调节。

本实施例中，所述支撑导向杆16设置有沿所述推杆2周向均布设置有三根。

这样，支撑导向杆设置有三根，可以更好的对助力器左端壳体和助力器右端壳体进行连接固定，使得助力器框体整体性更高。具体的，支撑导向杆可以设置有两根、四根或者任意数量，均属于本专利所要保护的范围。

本实施例中，所述助力连杆24设置有三根且均沿所述推杆2周向均布设置，所述助力连杆24与所述支撑导向杆16之间间隔60度设置。

这样，可以使得制动过程更加平稳，减少震动，使得助力器框体内部结构布局更加合理，使用寿命更长。

本实施例中，所述推杆2与所述踏板本体1铰接的端部与所述助力器左端壳体27之间设置有防尘罩3。

这样，可以更好的保证助力器框体内部的清洁，避免尘土污染。

本电子刹车助力器可以通过改变电子控制单元EUC25内逻辑算法中预先设置的目标位移差，即可实现不同的助力比，不同的助力比对驾驶员可以实现不同的踩踏感。

当电机26断电时，助力推板14在助力推板复位弹簧18的作用下回到初始位置(远离制动主缸的极限位置)。断电情况下，当驾驶员踩下制动踏板本体1时，与制动踏板本体1铰接的推杆2在丝杆10的通孔中向制动主缸方向直线移动，独立作用于反应作用垫片15，推杆2通过输出杆23推动制动主缸活塞20，制动主缸液压增大实现制动，从而具备断电安全裕度。与传统真空助力器相比，采用电子控制单元ECU25控制可以使助力器在制动的过程中响应速度更快，波动更小，提高制动的稳定性和安全性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种电子刹车助力器，其特征在于，包括踏板本体、推杆、助力器左端壳体、助力器右端壳体以及与蓄能器连接设置的主缸壳体，所述踏板本体上端铰接在车架上，下端固定安装有踏板，所述助力器左端壳体用于与车架固定连接，所述助力器左端壳体和助力器右端壳体之间通过水平设置的支撑导向杆固定连接，所述助力器左端壳体和助力器右端壳体构成助力器框体，所述助力器左端壳体沿轴向贯穿设置有推杆穿孔，所述推杆滑动配合在所述推杆穿孔内，所述推杆一端与所述踏板本体铰接，所述推杆另一端水平设置，所述主缸壳体内设置有主缸活塞，所述主缸活塞向外连接有输出杆，所述助力器右端壳体正对所述推杆穿孔水平贯穿设置有输出杆穿孔，所述输出杆的输出端穿过所述输出杆穿孔到达所述助力器框体内部并与所述推杆端部正对设置，还包括用于带动推杆以及输出杆进行复位的复位机构。

2.根据权利要求1所述的一种电子刹车助力器，其特征在于，所述推杆位于助力器框体内的部分套接有丝杠，所述丝杠外侧旋接配合有丝杠螺母套，所述丝杠螺母套上正对所述支撑导向杆贯穿设置有穿孔，所述丝杠螺母套滑动配合在所述支撑导向杆上，所述推杆外侧套接有左端支撑板和右端支撑板，所述左端支撑板和右端支撑板均位于所述助力器框体内，所述左端支撑板和右端支撑板上正对水平贯穿设置有滑孔，所述左端支撑板和右端支撑板通过所述滑孔滑动配合在所述支撑导向杆上，所述支撑导向杆旋接有限位螺母，所述限位螺母设置在所述左端支撑板远离所述右端支撑板的一侧，所述丝杠通过轴承与所述左端支撑板和右端支撑板连接设置，所述丝杠位于所述左端支撑板外侧的一端与动力输入机构传动连接；所述右端支撑板上水平设置有光孔，所述光孔内滑动配合有助力连杆，所述助力连杆一端与所述丝杠螺母套固定连接，另一端固定连接有竖向设置的助力推板，所述助力推板设置在所述右端支撑板远离所述左端支撑板的一侧，所述助力推板中间向远离所述右端支撑板的方向设置有凸起，所述凸起中间正对所述推杆水平贯穿设置有推杆通孔，所述推杆通孔内设置有反应作用垫片，所述反应作用垫片一侧与所述推杆端部和推杆通孔接触，另一侧与输出杆端部接触。

3.根据权利要求2所述的一种电子刹车助力器，其特征在于，所述动力输入机构包括固定安装在所述助力器外侧的电机，所述电机的输出轴水平设置且固定安装有电机输出齿轮，所述电机输出齿轮位于助力器框体内，所述电机输出齿轮与第一级齿轮啮合，第一级齿轮通过中间设置的第一级齿轮轴安装在所述助力器左端壳体和助力器右端壳体上，所述第一级齿轮与减速机构的第二级大齿轮啮合；所述第二级大齿轮安装在所述丝杠位于所述左端支撑板外侧的一端上且与所述丝杠键连接。

4.根据权利要求3所述的一种电子刹车助力器，其特征在于，所述复位机构包括设置在所述输出杆与所述助力器右端壳体内壁之间的输出杆复位弹簧，还包括设置在所述助力推板与所述助力器右端壳体内壁之间的助力推板复位弹簧。

5.根据权利要求3所述的一种电子刹车助力器，其特征在于，所述电子刹车助力器还包括电子控制单元ECU，所述助力推板上安装有位移传感器，所述位移传感器、电机均与所述电子控制单元ECU电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种电子刹车助力器，其特征在于，所述踏板本体与车架铰接位置设置有角位移传感器，所述角位移传感器与所述电子控制单元ECU电性连接。

7.根据权利要求2所述的一种电子刹车助力器，其特征在于，所述支撑导向杆设置有沿所述推杆周向均布设置有三根。

8.根据权利要求7所述的一种电子刹车助力器，其特征在于，所述助力连杆设置有三根且均沿所述推杆周向均布设置，所述助力连杆与所述支撑导向杆之间间隔60度设置。

9.根据权利要求1所述的一种电子刹车助力器，其特征在于，所述推杆与所述踏板本体铰接的端部与所述助力器左端壳体之间设置有防尘罩。