CN102120450A - 具有电控和气控双回路信号的制动总阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同时具有电控和气控的制动总阀，利用通过检测制动意图而得到的电信号和气压信号产生分别具有双回路形式的气压控制和电子控制，从而控制制动系统的制动压力升高和降低。其中两种控制回路在制动总阀中独立存在的，当其中一种控制回路失效后，另一种控制回路仍然保持运行，同时当双回路控制中的一个回路失效时，另一回路仍起作用，这种制动总阀使得实现驾驶员实施的制动操作更加安全、可靠。

Description

具有电控和气控双回路信号的制动总阀

技术领域

本发明涉及一种同时具有电控和气控的制动总阀，特别地应用于电子控制制动系统（简称EBS系统）及新能源汽车的制动系统中。属于汽车制动系统控制技术领域。

背景技术

气压控制的动力制动系统广泛应用于卡车、大客车等商用汽车上，通常采用空气压缩机和高压储气瓶供气，驾驶员操纵制动总阀来控制制动管路中的气压，高压空气将被送至车轮制动系统中的活塞中，从而使气压制动器产生相应制动力。其中汽车制动总阀是制动系统中的重要结构，当汽车制动时，通过制动总阀输送到各制动腔体的气压大小、前后轮制动的力度分配、前后轮制动的先后顺序都关系到汽车能否安全、及时制动。

传统的制动系统都是通过安装制动踏板传感器而在制动时只产生电信号或者只产生气压信号的单一方式来检测驾驶员的制动意图，从而控制制动压力变化，最终实现车辆制动。因此，往往当制动踏板传感器发生失灵或者在单独的电信号或气压信号在传输过程中出现传输故障的情况下，制动系统不能有效地控制制动管路的压力变化从而进行车辆制动，这样易于发生危险的事故。

发明内容：

为了克服以上现有技术中的不足，本发明提供一种分别具有电控和气控双回路信号的制动总阀，具体来说，当驾驶员踩下制动踏板后，制动总阀以双回路的电信号和气压信号的形式产生制动信号来控制电子控制制动系统的制动压力升高和降低。它同时具有双回路的气控和双回路的电控，促动踏板的行程信号同时被两套系统记录，两个电子回路在制动总阀中独立存在的。其中所描述的电控、气控是指该制动总阀通过产生的电信号或气压信号控制车辆的制动系统的制动压力，制动总阀本身并不受到电控或气控，在制动系统中它仅是作为一种制动信号的发生装置

本发明的技术方案如下：

本发明涉及的制动控制方法是利用一种具有电控和气控双回路信号的制动总阀，该总成主要由上阀体、下阀体、插头座构成，上阀体、下阀体通过螺栓连接，插头座通过螺栓与上阀体连接；制动总阀的顶杆座通过顶杆与制动踏板连接；在上阀体内置有：上活塞、顶杆座、平衡弹簧、上阀门等；挡板与顶杆座通过铆接或焊接等方式固定在一起；电磁芯座固定在上活塞的外圈，电磁芯固定在电磁芯座上，中活塞、平衡弹簧置于上活塞内；上阀体上还设置一过滤塞，空气腔室通过过滤塞与大气相同，使上活塞、下活塞等部件运动自如；触点压板通过回位弹簧、压板座上的支撑点固定在压板座上，压板座通过螺钉固定在上阀体上，在上阀体上，对称安装了两套相同的触点压板、回位弹簧、压板座，用于对两路电信号的控制；在插头座上安装有电路板、电路板上同时设置有两个独立的电子回路处理系统，电路板上还安装有两组相同的开关；传感器支撑架固定在电路板上，在传感器支撑架上安装两只相同的霍尔传感器；在下阀体内置有：下活塞、下阀门以及多个腔室，并根据腔室的位置相应地设置有第一回路进气口、第一回路出气口、第二回路进气口、第二回路出气口以及排气口。

利用上述电控和气控双回路信号的制动总阀的工作方式分为电控部分和气控部分：

对于（1）双回路电控（即产生双回路的电信号）的控制方法为：当驾驶员进行车辆制动时，踩下制动踏板从而给踏板施加作用力，通过顶杆、顶杆座推动上活塞向下移动，档板连同顶杆座一起向下移动，两套触点压板与档板脱离，在回位弹簧的作用下，触点压板围绕压板座上的支撑点作顺时针转动，触点压板的下端向左转动，压下开关的触点，使两路开关接通，并将此开关信号传递到电路板的电子回路处理系统。解除制动时，松开脚踏板，各零件向相反方向动作，使开关断开。

同时，在上活塞向下或向上的移动过程中，电磁芯座、电磁芯始终与上活塞一起移动，在电磁芯的移动过程中，安装在传感器支撑架上的两个霍尔传感器将会感应到磁场的变化并且同时将这种变化信息传递到电路板的电子回路处理系统。电路板将根据磁场变化转换获得的踏板行程信号传输给整车的电控单元，从而控制制动操作。

对于（2）双回路的气控（即产生双回路的气压信号）：当驾驶员进行车辆制动时，踩下制动踏板从而给踏板施加作用力，通过顶杆、顶杆座带动上活塞、平衡弹簧、中活塞、上阀门向下移动，此时第一回路排气门关闭，而第一回路进气门打开，来自于第一回路进气口的压缩空气经进气门到达气体腔室，经第一回路出气口输出到制动管路I，从而进行制动控制，与此同时，气体腔室的压缩空气经通气孔到达气体腔室，然后推动下活塞、下阀门向下移动，从而第二回路排气门关闭，第二回路进气门打开，来自于第二回路进气口的压缩空气经进气门到达气体腔室，经第二回路出气口输出到制动管路II，从而进行制动控制。

当驾驶员需要解除制动操作时，首先松开脚踏板，在气体腔室的气压作用下及回位弹簧的双重作用下使用中活塞、上活塞、顶杆座向上移动，上阀门在阀门回位弹簧的作用下向上移动，此时第一回路进气门关闭，而第一回路排气门打开，制动管路I的压缩空气经排气门从排气口排向大气，同时随着制动管路I的压缩空气气压降低，在气体腔室的气压作用下使下活塞向上移动，下阀门在阀门回位弹簧的作用下也向上移动，关闭第二回路进气门，打开第二回路排气门，制动管路II的压缩空气经排气门从排气口排向大气。

如果当第一回路失效时，上活塞1通过平衡弹簧、中活塞1、上

阀门直接推动下活塞向下移动，关闭第二回路排气门，打开第二回路进气门，使第二回路正常工作。当第二回路失效时，不影响第一回路正常工作。

可优选地是，在气压双回路控制中，前桥的制动压力可以通过制动总阀的制动管路I控制比例继动阀来实现，后桥的制动压力可以通过制动总阀的制动管路II控制备压阀来实现。

本发明的有益效果：采用了上述技术方案，使用同时具有双回路的气控和双回路的电控的控制总阀进行气压制动控制，其中检测得到的踏板的行程信号同时被两套系统记录，两种控制回路在制动总阀中独立存在的，当其中一种控制回路失效后，另一种控制回路仍然保持运行，当电子控制失效时，气压控制双回路系统可以保证车辆所需要的制动，另外，当双回路控制中的一个回路失效时，另一个回路仍起作用，进而来保证制动系统的较高安全性。

附图说明：

图1是本发明的具有电控和气控双回路信号的制动总阀的剖面结构图；

图2 是本发明的具有电控和气控双回路信号的制动总阀中插头座12的侧面剖视图；

图3 是本发明的具有电控和气控双回路信号的制动总阀中插头座12内部的放大视图；

图4是本发明的具有电控和气控双回路信号的制动总阀中插头座12移出的局部剖视图。

1、              上活塞

2、              顶杆座

3、              顶杆

4、              平衡弹簧

5、              挡板

6、              电磁芯座

7、              回位弹簧

8、              压板座

9、              支撑点

10、  触电压板

11、  电磁芯

12、  插头座

13、  开关

14、  霍尔传感器

15、  传感器支撑架

16、  电路板

17、  空气腔室

18、  中活塞

19、  第一回路进气口

20、  第一回路排气门

21、  下活塞

22、  气体腔室

23、  第二回路排气门

24、  第二回路进气口

25、  排气口

26、  下阀体

27、  下阀门

28、  第二回路出气口

29、  第二回路进气门

30、  气体腔室

31、  通气孔

32、  第一回路出气口

33、  上阀门

34、  过滤塞

35、  第一回路进气门

36、  气体腔室

37、  回位弹簧

38、  上阀体

39、  螺栓

40、  螺钉

41、  螺栓。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明涉及一种具有电控双回路和气控双回路的制动总阀，具体来说，该总成主要由上阀体38、下阀体26、插头座12构成，上阀体38、下阀体26通过螺栓41连接，插头座12通过螺栓39与上阀体26连接；制动总阀的顶杆座2通过顶杆3与制动踏板连接；在上阀体38内置有：上活塞1、顶杆座2、平衡弹簧4、上阀门33等；挡板5与顶杆座2通过铆接或焊接等方式固定在一起；电磁芯座6固定在上活塞1的外圈，电磁芯11固定在电磁芯座6上，中活塞18、平衡弹簧4置于上活塞1内；上阀体上还设置一过滤塞34，空气腔室17通过过滤塞与大气相同，使上活塞1、下活塞21等部件运动自如；触点压板10通过回位弹簧7、压板座8上的支撑点9固定在压板座8上，压板座8通过螺钉40固定在上阀体38上，在上阀体38上，对称安装了两套相同的触点压板10、回位弹簧7、压板座8，用于对两路电信号的控制；在插头座12上安装有电路板16、电路板16上同时设置有两个独立的电子回路处理系统，电路板16上还安装有两组相同的开关13；传感器支撑架15固定在电路板16上，在传感器支撑架15上安装两只相同的霍尔传感器14；在下阀体26内置有：下活塞21、下阀门27以及多个腔室，并根据腔室的位置相应地设置有第一回路进气口19、第一回路出气口32、第二回路进气口24、第二回路出气口28以及排气口25。

利用上述电控和气控双回路信号的制动总阀的工作方式具体如下：

我们这里所描述的电控、气控是指该制动总阀通过产生的电信号或气压信号控制车辆的制动系统的制动压力，制动总阀本身并不受到电控或气控，在制动系统中它仅是作为一种制动信号的发生装置

其中，（1）双回路电控（即产生双回路的电信号）的控制方法为：

当驾驶员进行车辆制动时，踩下制动踏板从而给踏板施加作用力，通过顶杆3、顶杆座2推动上活塞1向下移动，档板5连同顶杆座2一起向下移动，两套触点压板10与档板5脱离，在回位弹簧7的作用下，触点压板10围绕压板座8上的支撑点9作顺时针转动，触点压板10的下端向左转动，压下开关13的触点，使两路开关13接通，并将此开关信号传递到电路板16的电子回路处理系统。解除制动时，松开脚踏板，各零件向相反方向动作，使开关13断开。

同时，在上活塞38向下或向上的移动过程中，电磁芯座6、电磁芯11始终与上活塞38一起移动，在电磁芯11的移动过程中，安装在传感支撑架15上的两个霍尔传感器14将会感应到磁场的变化并且同时将这种变化信息传递到电路板16的电子回路处理系统。电路板16将根据磁场变化转换获得的踏板行程信号传输给整车的电控单元，从而控制制动操作。

对于（2）双回路的气控（即产生双回路的气压信号）

当驾驶员进行车辆制动时，踩下制动踏板从而给踏板施加作用力，通过顶杆3、顶杆座2带动上活塞1、平衡弹簧4、中活塞18、上阀门33向下移动，此时第一回路排气门20关闭，而第一回路进气门35打开，来自于第一回路进气口19的压缩空气经进气门35到达气体腔室36，经第一回路出气口32输出到制动管路I，与此同时，气体腔室36的压缩空气经通气孔31到达气体腔室30，然后推动下活塞21、下阀门27向下移动，从而第二回路排气门23关闭，第二回路进气门29打开，来自于第二回路进气口24的压缩空气经进气门29到达气体腔室22，经第二回路出气口28输出到制动管路II。

当驾驶员需要解除制动操作时，首先松开脚踏板，在气体腔室36的气压作用下及回位弹簧37的双重作用下使用中活塞18、上活塞1、顶杆座2向上移动，上阀门33在阀门回位弹簧的作用下向上移动，此时第一回路进气门35关闭，而第一回路排气门20打开，制动管路I的压缩空气经排气门20从排气口25排向大气，同时随着制动管路I的压缩空气气压降低，在气体腔室22的气压作用下使下活塞21向上移动，下阀门27在阀门回位弹簧的作用下也向上移动，关闭第二回路进气门29，打开第二回路排气门23，制动管路II的压缩空气经排气门23从排气口25排向大气。

如果当第一回路失效时，上活塞1通过平衡弹簧4、中活塞18、上

阀门33直接推动下活塞21向下移动，关闭第二回路排气门23，打开第二回路进气门29，使第二回路正常工作。当第二回路失效时，不影响第一回路正常工作。

可优选的是，在气压双回路控制中，前桥的制动压力可以通过制动总阀的制动管路I控制比例继动阀来实现，后桥的制动压力可以通过制动总阀的制动管路II控制备压阀来实现。

Claims (6)

1.一种具有电控和气控双回路信号的制动总阀，该制动总阀主要由上阀体(38)、下阀体(26)、插头座(12)构成；其中在上阀体(38)中包含有：上活塞(1)、顶杆座(2)、平衡弹簧(4)、上阀门(33)；顶杆座(2)通过顶杆(3)与制动踏板连接；在上活塞(1)的内部安装有中活塞(18)，并且在上活塞(1)的外圈上固定有电磁芯座(6)，在电磁芯座(6)上设置了电磁芯(11)；两套位置平行的触点压板(10)、回位弹簧(7)和压板座(8) 对称安装在插头座(12)内，这样可分别控制两路电信号，其中触点压板(10)通过回位弹簧(7)、压板座(8)上的支撑点(9)固定在压板座(8)上；在插头座(12)上装有电路板(16)，在电路板(16)上设置有两个可分别接收两路电信号的并与整车电控单元连接的电子回路处理系统，以及设有两组可与触电压板(10)结合使用的开关(13)；同时在电路板(16)上还设置了两个霍尔传感器(14)；在下阀体中包括下活塞(21)、下阀门(27)以及多个腔室，并根据腔室的位置相应地设置有第一回路进气口(19)、第一回路出气口(32)、第二回路进气口(24)、第二回路出气口(28)以及排气口(25)。

2.如权利要求1所述的具有电控和气控双回路信号的制动总阀，其特征在于在上阀体(38)上还设置一个过滤塞(34)，腔室可通过过滤塞与大气相通，可使上活塞(1)、下活塞(21)以及中活塞(18)自由运动。

3.如权利要求1或2所述的具有电控和气控双回路信号的制动总阀，其特征在于两个霍尔传感器(14)通过安装在与电路板(16)连接的传感器支撑架(15)上而设置在插头座(12)内。

4.如权利要求1-3中任一项所述的具有电控和气控双回路信号的制动总阀，其特征在于上阀体(38)和下阀体(26)之间通过螺栓(41)连接，插头座(12)与上阀体(26)通过螺栓(39)连接。

5.如权利要求1所述的具有电控和气控双回路信号的制动总阀，其特征在于挡板(5)与顶杆座(2)可以通过铆接或焊接的方式连接。

6.如权利要求1所述的具有电控和气控双回路信号的制动总阀，其特征在于所述压板座(8)通过螺钉(40)固定在上阀体(38)上。

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