一種可模擬踏板行程的真空助力器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可模擬踏板行程的真空助力器，屬于汽車行業(yè)。包括信號采集部分，真空助力器和模擬器，所述信號采集部分由加速度傳感器組成，真空助力器由常規(guī)真空助力器總成和閥桿組成，該閥桿為套筒結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點在于：結(jié)構(gòu)新穎簡單，性能可靠。由于是對原有液壓制動系統(tǒng)的改進，液壓制動部分改動很小，只增加了模擬器部分和傳感器部分，并改進了閥桿。針對不同車型的混合動力汽車和純電動汽車對其制動系統(tǒng)進行改進，設(shè)計不同的踏板感覺模擬器只需要調(diào)整閥桿間隙和彈簧剛度。軟件部分也只需要更改加速度信號的門限值，實現(xiàn)方法簡單，性能可靠。
【專利說明】一種可模擬踏板行程的真空助力器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車行業(yè)，應(yīng)用于混合動力汽車或純電動汽車的制動系統(tǒng)，尤其是采用傳統(tǒng)液壓制動與回饋制動進行能量回收并存的汽車制動系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)中，真空助力器是其中的關(guān)鍵部件，它的主要作用是放大踏板力并傳給制動主缸進而產(chǎn)生液壓傳遞給整車制動系統(tǒng)進行制動。傳統(tǒng)的真空助力器直接識別駕駛員施加給踏板的制動信號，并對踏板力進行放大產(chǎn)生相應(yīng)強度的制動。
[0003]混合動力汽車和純電動汽車采用制動回饋裝置，為了最大可能的回收制動能量，制動時希望在可能的情況下只用回饋制動，并且在需要的時候啟動液壓制動。原來液壓制動系統(tǒng)中，制動能量回收不完全，制動效能和制動時踏板的感覺不理想。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種可模擬踏板行程的真空助力器，以解決原來液壓制動系統(tǒng)中，制動能量回收不完全，制動效能和制動時踏板的感覺不理想的問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:包括信號采集部分，真空助力器和模擬器，所述信號采集部分由加速度傳感器組成，真空助力器由常規(guī)真空助力器總成和閥桿組成，該閥桿為套筒結(jié)構(gòu)；模擬器部分由模擬器推桿、模擬器缸體、I腔、II腔、III腔、IV腔、擋圈、推桿端蓋、空行程彈簧、大彈簧、第一活塞緩沖條、第一活塞皮碗、第一活塞、回位彈簧、電磁線圈、常開閥、第二活塞、第二活塞皮碗、第二活塞緩沖條、第二活塞彈簧、端蓋、擋圈、油路一、油路二組成；第一活塞緩沖條、第一活塞皮碗固定在第一活塞上，第二活塞皮碗、第二活塞緩沖條固定在第二活塞上，模擬器缸體有四個腔，I腔、II腔、III腔、IV腔，擋圈、推桿端蓋、空行程彈簧、大彈簧順次裝在I腔內(nèi)，回位彈簧裝在II腔內(nèi)，第二活塞彈簧、端蓋、擋圈順次裝在IV腔內(nèi)，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腔通過油路一、油路二與III腔連接，常開閥位于油路一、油路二中間，電磁線圈與常開閥繞接。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點在于:結(jié)構(gòu)新穎簡單，性能可靠。由于是對原有液壓制動系統(tǒng)的改進，液壓制動部分改動很小，只增加了模擬器部分和傳感器部分，并改進了閥桿。針對不同車型的混合動力汽車和純電動汽車對其制動系統(tǒng)進行改進，設(shè)計不同的踏板感覺模擬器只需要調(diào)整閥桿間隙和彈簧剛度。軟件部分也只需要更改加速度信號的門限值，實現(xiàn)方法簡單，性能可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是發(fā)明閥桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是發(fā)明模擬器部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是制動踏板力-位移曲線。

【具體實施方式】
[0008]包括信號采集部分24，真空助力器25和模擬器26，所述信號采集部分24由加速度傳感器I組成，真空助力器25由常規(guī)真空助力器總成2和閥桿3組成，該閥桿為套筒結(jié)構(gòu)；模擬器部分26由模擬器推桿4、模擬器缸體5、I腔501、II腔502、111腔503、IV腔504、擋圈6、推桿端蓋7、空行程彈簧8、大彈簧9、第一活塞緩沖條10、第一活塞皮碗11、第一活塞12、回位彈簧13、電磁線圈14、常開閥15、第二活塞16、第二活塞皮碗17、第二活塞緩沖條18、第二活塞彈簧19、端蓋20、擋圈21、油路一 22、油路二 23組成；第一活塞緩沖條10、第一活塞皮碗11固定在第一活塞12上，第二活塞皮碗17、第二活塞緩沖條18固定在第二活塞16上，模擬器缸體5有四個腔，I腔501、II腔502、111腔503、IV腔504，擋圈6、推桿端蓋7、空行程彈簧8、大彈簧9順次裝在I腔501內(nèi)，回位彈簧13裝在II腔502內(nèi)，第二活塞彈簧19、端蓋20、擋圈21順次裝在IV腔504內(nèi)，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通過油路一 22、油路二 23與III腔503連接，常開閥15位于油路一 22、油路二 23中間，電磁線圈14與常開閥15繞接。
[0009]本發(fā)明工作原理:
本發(fā)明中將制動分為小強度制動、中強度制動和緊急制動三種情況(以下簡稱小制動、中制動和緊急制動)，其中小制動、中制動是一個連續(xù)的過程，受駕駛員向踏板施加壓力而產(chǎn)生的踏板位移影響。
[0010]在混合動力汽車和純電動汽車的制動過程中，駕駛員施加小強度制動時不需要傳統(tǒng)制動系統(tǒng)工作，而是通過回饋制動系統(tǒng)將這一部分的制動能量回收并儲存，即延遲真空助力器開始工作時間。當(dāng)施加中強度制動時傳統(tǒng)制動系統(tǒng)開始工作。當(dāng)施加緊急制動時只有傳統(tǒng)制動系統(tǒng)工作。
[0011]本發(fā)明將傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的閥桿改進成斷開的結(jié)構(gòu)，即駕駛員以常規(guī)速度踩踏板的初期階段助力器不受力，只克服此部分?jǐn)嚅_的行程。在助力器后殼體上固定一個模擬器，模擬制動踏板的力-位移曲線。由于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)(真空助力器)與模擬器并聯(lián)，兩部分的力-位移曲線疊加后剛好與常規(guī)制動曲線重合，實現(xiàn)模擬踏板行程的功能。
[0012]本發(fā)明將模擬踏板行程的助力器分為三個部分，第一部分是信號采集部分，主要包括安裝在踏板上的加速度傳感器；第二部分是真空助力器，與常規(guī)助力器基本相同，閥桿為套筒結(jié)構(gòu)；第三部分是安裝在助力器和踏板之間的模擬器部分。其中第三部分為本發(fā)明的核心部分。
[0013]模擬器缸體5的四個腔中，I腔、IV腔為彈簧腔，II腔、III腔為液壓腔，內(nèi)充滿制動液，通過控制電磁線圈14可以控制常開閥15的開關(guān)，進而控制II腔、III腔間液體的流通。
[0014]本發(fā)明能夠滿足混合動力汽車和純電動汽車的制動要求，首先是識別駕駛員的制動意圖、判斷制動類型。當(dāng)制動開始時，如果判斷為緊急制動時，助力器工作，模擬器不工作；如果是小制動，助力器不工作，模擬器工作；隨著制動的進行，如果中制動時，助力器和模擬器同時工作。即: 制動強度踏板加速度閥桿斷點助力器模擬器緊急制動彡A接觸工作不工作小制動<A斷開不工作工作中制動<A接觸工作工作
緊急制動:
加速度傳感器采集駕駛員踩踏板的加速度(踏板的加速度)，當(dāng)此值高于預(yù)設(shè)門限值A(chǔ)時，即定義為緊急制動。
[0015]加速度傳感器I采集踏板的加速度，將此信號傳遞給ECU，當(dāng)判定為緊急制動時，電磁線圈14不通電，常開閥15保持常開狀態(tài)，模擬器II腔液體可以流向III腔。駕駛員踩制動踏板，推動真空助力器閥桿3和模擬器推桿4共同前移。由于加速度很大，閥桿3的間隙迅速被克服，真空助力器正常工作，汽車傳統(tǒng)制動系統(tǒng)工作。常開閥15開啟，推桿4前移，只需克服模擬器內(nèi)的彈簧。
[0016]小制動:
加速度傳感器I實時采集踏板加速度，當(dāng)加速度不高于預(yù)設(shè)門限值A(chǔ)時，定義為小制動。此時，電磁線圈14通電，常開閥15關(guān)閉。駕駛員踩制動踏板，推動真空助力器閥桿3和模擬器推桿4共同前移。由于閥桿3存在間隙，小制動時，踏板前移只克服閥桿間隙，不能推動助力器工作。推桿4前移，先克服空行程彈簧8抗力，推桿端蓋7接觸大彈簧9后，空行程彈簧8與大彈簧9并聯(lián)，閥桿推動其前進。此過程模擬傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中真空助力器的小制動情況，即實現(xiàn)駕駛員踏板力-位移曲線不變時，真空助力器不工作。
[0017]中制動:
在小制動基礎(chǔ)上，駕駛員繼續(xù)踩制動踏板，推動真空助力器閥桿3和模擬器推桿4共同前移。此時，閥桿3的間隙已經(jīng)被消除，隨著踏板的前移，閥桿3前移，真空助力器開始工作。推桿4繼續(xù)前移，克服空行程彈簧8和大彈簧9，并壓縮模擬器一腔液體。這個階段，駕駛員輸出中制動請求，真空助力器和電機共同工作。
【權(quán)利要求】
1.一種可模擬踏板行程的真空助力器，其特征在于:包括信號采集部分，真空助力器和模擬器，所述信號采集部分由加速度傳感器組成，真空助力器由常規(guī)真空助力器總成和閥桿組成，該閥桿為套筒結(jié)構(gòu)；模擬器部分由模擬器推桿、模擬器缸體、I腔、II腔、III腔、IV腔、擋圈、推桿端蓋、空行程彈簧、大彈簧、第一活塞緩沖條、第一活塞皮碗、第一活塞、回位彈簧、電磁線圈、常開閥、第二活塞、第二活塞皮碗、第二活塞緩沖條、第二活塞彈簧、端蓋、擋圈、油路一、油路二組成；第一活塞緩沖條、第一活塞皮碗固定在第一活塞上，第二活塞皮碗、第二活塞緩沖條固定在第二活塞上，模擬器缸體有四個腔，I腔、II腔、III腔、IV腔，擋圈、推桿端蓋、空行程彈簧、大彈簧順次裝在I腔內(nèi)，回位彈簧裝在II腔內(nèi)，第二活塞彈簧、端蓋、擋圈順次裝在IV腔內(nèi)，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腔通過油路一、油路二與III腔連接，常開閥位于油路一、油路二中間，電磁線圈與常開閥繞接。
【文檔編號】B60T13/52GK104129382SQ201410417444
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月24日
【發(fā)明者】李文惠, 張玉海, 柳恩芬, 陳思琦, 張殿東, 宋巍, 張立國, 曹明明, 戴鴻雁, 石喜娟, 劉哲, 徐巾巾 申請人:吉林東光奧威汽車制動系統(tǒng)有限公司