本发明属于电动车技术领域，涉及一种制动助力的装置，具体是一种电动车正压式制动助力装置。
背景技术
目前电动车制动系统主要是沿用传统汽油车真空助力制动系统。但是由于电动车是以电池为动力源，没有汽油发动机吸气过程中产生的真空负压，因此在传统的真空助力系统上，需要增加1个电机驱动的真空泵来替代发动机作为真空源，其它结构与传统汽车的真空助力制动系统相同。
由于真空助力是利用车上真空源与使用地区的大气压力差来实现的,因此该压力差要受到使用地区海拔高度(即大气压力)的影响,即海拔越高压力差就越小,其制动效果也越差。
当下长坡连续制动时，由于连续的踩制动踏板，当真空泵补充真空的速度低于电动车真空助力器的制动助力会减弱。
目前解决电动轿车在高原地区以及连续制动情况下制动助力减弱的情况的方法大致有以下几种：（1）使用高性能的真空泵；（2）使用大规格的真空助力器，即增加真空助力器膜片的有效面积，但是这样做无疑提高了生产成本，而整车布置空间有限，增加真空助力器尺寸会对整车布置产生影响（3）使用新型的机电伺服助力机构，但这种机构的成本很高，适用范围小。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种电动车正压式制动助力装置，能有效解决电动车在高原地区以及连续制动情况下制动助力减弱的问题，而且结构更简单，成本更低廉，适用范围更广。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：
一种电动车正压式制动助力装置，包括制动踏板、制动主缸、轮缸、电源、电动压力泵、高压罐、单向阀、正压式助力器；制动踏板和制动主缸之间通过正压式助力器连接，制动主缸的另一端连接制动轮缸，制动轮缸与电动压力泵连接，电动压力泵上连接有电源和高压罐，高压罐通过单向阀与正压式助力器的高压进气口连接；
所述正压式助力器由控制阀系和伺服气室组成，伺服气室由前后壳体构成，气室膜片安装在伺服气室膜片座上，将伺服气室分成大气腔和高压腔，所述大气腔是由前壳体、气室膜片隔板、气室膜片隔板加长板、气室膜片、助力活塞围成的空腔，气室膜片外侧与壳体铆接，内侧与助力活塞过盈配合，所述大气腔通过加装空气滤网的大气口与大气连通，大气腔内设置套有膜片回位弹簧的制动主缸推杆，制动主缸推杆一端用于连接制动主缸，另一端与橡胶反作用盘连接；所述高压腔是由后壳体和气室膜片围成的空腔，高压腔一侧设有毂筒，毂筒采用密封圈密封，毂筒内设置有制动控制阀推杆、推杆回位弹簧以及阀门弹簧，制动控制阀推杆上套接推杆回位弹簧，毂筒上设置有用于连接高压罐的高压进气口，高压腔和毂筒之间通过设置于伺服气室膜片座上的一条气体通路连接；所述控制阀系包括大气阀和压力阀，大气阀和压力阀设置于控制阀系腔内，控制阀系腔同样设置在毂筒内，控制阀系腔与大气腔之间通过设置于伺服气室膜片上的另一条气体通路连接；压力阀与制动控制阀推杆通过球头铰接，制动控制阀推杆另一端连接用于连接制动踏板的调整叉，大气阀上装有阀门弹簧，阀门弹簧套在制动控制阀推杆上。
本发明装置利用正压式助力器的高压腔与大气腔的压力差来实现制动助力，在高海拔地区或者在连续制动的情况下，制动助力效果稳定；并且本装置是在真空助力器的基础上进行的改进设计，成本更低，同时对整车的总布置没有影响，具有非常广泛的适用性。本发明装置适用于纯电动车、以及电动车的整车仿真实验台架、或者制动系统仿真试验台架。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
图2是本发明装置中正压式制动助力器的结构示意图。
图中1、制动踏板；2、制动主缸；3、制动轮缸；4、电源、5、电动压力泵；6、高压罐；7、单向阀；8、正压式助力器；9、电机；10、压力泵；11、调整叉；12、密封圈；13、推杆回位弹簧；14、阀门弹簧；15、大气阀；16、压力阀；17、气室膜片；18、高压腔；19、气室膜片隔板；20、气室膜片隔板加长板；21、空气滤网；22、大气口；23、膜片回位弹簧；24、大气腔；25、橡胶反作用盘；26、气体通道a；27、高压气进气口；28、制动控制阀推杆；29、制动主缸推杆；30、助力活塞；31、气体通道b；32、伺服气室膜片座；33、毂筒；34、控制阀系腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
一种电动车正压式制动助力装置，如图1所示，包括制动踏板1、制动主缸2、制动轮缸3、电源4、电动压力泵5、高压罐6、单向阀7、正压式助力器8；制动踏板1和制动主缸2之间通过正压式助力器8连接，制动主缸2的另一端连接制动轮缸3，制动轮缸3与电动压力泵5连接，电动压力泵5上连接有电源4和高压罐6，高压罐6通过单向阀7与正压式助力器8的高压进气口连接。
正压式助力器由伺服气室和控制阀系组成，伺服气室由前后壳体构成，气室膜片17安装在伺服气室膜片座32上，将伺服气室分成大气腔24和高压腔18，所述大气腔24是由前壳体、气室膜片隔板19、气室膜片隔板加长板20、气室膜片17、助力活塞30围成的空腔，气室膜片17外侧与壳体铆接，内侧与助力活塞30过盈配合，所述大气腔通过加装空气滤网21的大气口22与大气连通，大气腔24内设置套有膜片回位弹簧23的制动主缸推杆29，制动主缸推杆29一端用于连接制动主缸2，另一端与橡胶反作用盘25连接；所述高压腔18是由后壳体和气室膜片17围成的空腔，高压腔18一侧设有毂筒33，毂筒33采用密封圈12密封，毂筒33内设置有制动控制阀推杆28、推杆回位弹簧13以及阀门弹簧14，制动控制阀推杆28上套接推杆回位弹簧13，毂筒33上还设置有用于连接高压罐6的高压进气口27，高压腔18和毂筒33之间通过设置于伺服气室膜片座32上的一条气体通路a26连接；控制阀系包括大气阀15和压力阀16，大气阀15和压力阀16设置于控制阀系腔34内，控制阀系腔34同样设置在毂筒33内，控制阀系腔34与大气腔24之间通过设置于伺服气室膜片座32上的另一条气体通路b31连接；压力阀16与制动控制阀推杆28通过球头铰接，制动控制阀推杆28另一端连接用于连接制动踏板1的调整叉11，大气阀15上装有阀门弹簧14，阀门弹簧14套在制动控制阀推杆28上。
制动踏板1在驾驶员作用下产生制动力；正压式助力器8利用大气腔24和高压腔18的压力差将制动踏板1产生的输出力放大后作用于制动主缸；电动压力泵5，用于压缩空气，得到驱动正压式助力器的高压空气；高压罐6，储存高压空气，为制动助力过程储备能量；制动主缸2，将制动力转化为液压力传到制动轮缸、制动轮缸3，将制动主缸输入的液压能转变为机械能，实现制动。
正压式助力器8是在传统的真空助力器的基础上改进而来，去掉了空气滤清器并用密封圈密封；高压腔18毂筒打开一个圆形的高压进气口27，并通过单向阀7与高压罐6连通，高压罐6的高压气由电动压力泵5供给；大气腔24的大气口22加装空气滤网21通大气。由于高压腔18的压力较大，正压式助力器8在气室膜片隔板19加装气室膜片隔板加长板20，其作用是防止气室膜片破裂。
本装置制动助力的过程是：
当电动车正常行驶时，在推杆回位弹簧13以及阀门弹簧14的作用下，大气阀15开启，压力阀16处于关闭位置，使高压腔18与高压气隔绝，而同时大气腔24与高压腔18相连通；当驾驶员踩下制动踏板1时，制动推杆28克服推杆回位弹簧13以及阀门弹簧14的作用力，移动一定行程，大气阀15关闭，此时，大气腔24与高压腔18隔绝，继续踩下制动踏板1，压力阀16打开高压气体通过高压气进气口27、气体通道a26进入高压腔18，高压气推动助力活塞30并通过制动主缸推杆29推动制动主缸2的活塞实现制动助力，在压力阀16通过橡胶反作用盘25施力于制动主缸推杆29的同时，继续踩制动踏板，助力活塞30前移，通过橡胶反作用盘25的周缘推动制动主缸推杆29，增加对制动主缸2的推力，当橡胶反作用盘25的周缘的变形量与压力阀16作用于橡胶反作用盘25的变形量相同时，压力阀16关闭，使高压腔18与高压气隔绝，正压式助力器8达到新的平衡位置。通过橡胶反作用盘25传递推力，保证了由正压式助力器8增大的推力与制动踏板1作用力成正比，即不同的力作用在橡胶反作用盘25时，达到平衡时的形变量不同，即当制动控制阀推杆28在任意位置停止时当气压力与液压力达到平衡时，压力阀16关闭，从而实现正压式助力器8的随动作用。
当气压助力失效时，制动控制阀推杆28可直接顶在橡胶反作用盘25上，推动制动主缸推杆29、制动主缸2的活塞、在作用于制动轮缸3，依靠驾驶员的人力进行制动。
解除制动时，松开踏板，在推杆回位弹簧13的作用下，制动控制阀推杆28带动压力阀16向右运动，首先关闭压力阀16，继续的运动将开启大气阀15，助力器两腔气室连通，大气压重新建立。与此同时，在膜片回位弹簧23的作用下，气室膜片17、气室膜片隔板19、助力活塞30回到初始位置，使正压式助力器处于自然状态。
本装置将电动压力泵5产生的高压气储存在高压罐6中，当需要制动时，在大气阀15与压力阀16的共同作用下，打开高压气体回路，高压气体进入正压式助力器8的高压腔18，阀的开度大小随制动时制动控制阀推杆28的移动距离，即踩制动踏板1的力的大小变化。
对于正压式助力器8来说，气室膜片隔板加长板20的作用是防止制动时气室膜片17在两腔高压差的情况下发生破裂；大气口22加装空气滤网21，防止外界灰尘以及其它脏物进入正压式助力器的大气腔，造成大气口的堵塞。