CN102632883A - 一种用于amt车辆坡道起步的电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于AMT车辆坡道起步的电磁阀，包括电磁阀壳体、设置在电磁阀壳体内的进气气腔、出气气腔、排气控制腔、出气控制腔、控制进气气腔与排气控制腔之间通断的第一阀门、控制进气气腔与出气控制腔之间通断的第二阀门，其中，出气控制腔与出气气腔之间设有第一连通管道，出气气腔与电磁阀排气口之间设有第二连通管道，排气控制腔上设有能堵住第二连通管道的膜片阀。本发明使得使用该电磁阀的车辆能避免在坡道起步时熄火或溜坡，另外，该电磁阀可由TCU控制其自身充气和排气速度，达到了车辆制动解除过程可以控制的效果。

Description

一种用于AMT车辆坡道起步的电磁阀

技术领域

本发明涉及汽车坡道起步辅助系统技术领域，具体涉及一种用于AMT（Automated Mechanical Transmission，电控机械式自动变速箱）车辆坡道起步的电磁阀。

技术背景

普通手动挡车辆在坡道起步时，需要驾驶员熟练的控制油门、刹车和离合器，才可以使车辆平稳起步。如果控制出现失误，可能导致车辆溜坡从而造成交通事故。

针对上述技术问题，现有的坡道起步辅助装置如图1和2所示，在行车制动回路上增加一个两位两通电磁阀20，同时并联一个单向阀18。行车制动回路由制动气室19、ECU（Electronic Control Unit）、压力开关17、EDC（Electric Diesel Control）、制动踏板15、储气筒16组成。该系统未工作时，如图1所示，两位两通电磁阀20常开，行车制动可以实现正常充放气。该系统工作时，如图2所示，两位两通电磁阀20气路断开。当制动解除时，制动气室19内的压缩气由于单向阀18的单向功能，无法释放，此时车辆保持制动状态。在系统达到退出条件时，控制两位两通电磁阀20打开，释放气室内的压缩气，车辆制动解除。通过该系统的控制，可以提高车辆坡道起步的安全性，降低驾驶员操作的复杂性。

但是，上述系统中两位两通电磁阀20只存在打开和关闭两种状态，无法对气体流量进行控制，因此制动解除过程是恒定的。如果驾驶员的意图是快速启动车辆，由于两位两通电磁阀20解除制动时间恒定，车辆无法快速起步；系统策略控制中规定，当驾驶员松开制动踏板2秒后，无论车辆是否达到起步要求，系统将自动退出。这时如果车辆并没有足够的牵引力，依然会出现熄火或溜坡现象。

中国专利CN201367018，名称为一种整体式的汽车斜坡起步辅助系统气动控制阀，该专利通过采用三个电磁阀组合的形式解决了行车制动时的坡道起步熄火或溜坡的技术问题，但该技术方案并不能解决驻车制动时车辆坡道起步容易熄火或溜坡的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种用于AMT车辆坡道起步的电磁阀，在汽车坡道起步辅助系统中使用该电磁阀后能避免车辆在坡道起步时存在的熄火或溜坡现象。解决了现有汽车坡道起步辅助系统中使用的两位两通电磁阀只存在打开和关闭两种状态，无法对气体流量进行控制的技术问题。

为实现此目的，本发明所设计的用于AMT车辆坡道起步的电磁阀，包括电磁阀壳体，其特征在于：还包括设置在电磁阀壳体内的进气气腔、出气气腔、排气控制腔、出气控制腔、控制进气气腔与排气控制腔之间通断的第一阀门、控制进气气腔与出气控制腔之间通断的第二阀门，其中，所述出气控制腔与出气气腔之间设有将两者连通的第一连通管道，所述出气气腔与电磁阀排气口之间设有将两者连通的第二连通管道，在第二连通管道中设有能堵住第二连通管道的膜片阀，所述膜片阀位于排气控制腔内。

所述排气控制腔开设有排气孔，排气控制腔通过排气孔与电磁阀排气口连通，所述第一阀门的一端控制进气气腔与排气控制腔之间的通断；第一阀门的另一端控制排气孔的通断。

所述第一阀门和第二阀门均为电磁铁控制阀门。

所述电磁铁控制阀门的控制端连接自动变速箱控制单元，所述自动变速箱控制单元控制电磁铁控制阀门的阀门开启占空比。

所述进气气腔连接车辆储气筒；所述出气气腔连接车辆弹簧制动气室的弹簧腔；所述电磁阀排气口连通大气。

本发明设计了具有进气气腔、出气气腔、排气控制腔、出气控制腔、膜片阀、第一阀门和第二阀门的电磁阀，上述阀门能控制上述相应腔体之间的导通，通过自动变速箱控制单元（TCU，Transmission Control Unit）能控制上述腔体充气和排气速度，达到了车辆制动解除过程可以控制的效果。使得使用该电磁阀的车辆能避免在驻车制动后坡道起步的熄火或溜坡。另外，本发明的气路设计合理，结构新颖，采用本发明的坡道起步电磁阀代替原有的“电磁阀＋单向阀”结构，集成度高，安装方便。

附图说明

图1为现有坡道起步辅助系统未工作时的原理框图；

图2为现有坡道起步辅助系统工作时的原理框图；

图3为本发明工作状态的结构示意图；

图4为本发明排气状态的结构示意图；

图5为本发明无信号状态的结构示意图；

图6为安装本发明的坡道起步辅助系统原理框图。

其中，1—电磁阀壳体、2—进气气腔、3—出气气腔、4—排气控制腔、5—出气控制腔、6—第一阀门、7—第二阀门、8—第一连通管道、9—电磁阀排气口、10—第二连通管道、11—膜片阀、12—排气孔、13—第二电磁铁、14—第一电磁铁、15—制动踏板、16—储气筒、17—压力开关、18—单向阀、19—制动气室、20—两位两通电磁阀、21—车辆储气筒、22—手控阀、23—差动式继动阀、24—车辆弹簧制动气室。图3~6中的箭头表示气体流动的方向和阀门运动的方向。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明：

如图3~5所示的用于AMT车辆坡道起步的电磁阀，包括电磁阀壳体1，还包括设置在电磁阀壳体1内的进气气腔2、出气气腔3、排气控制腔4、出气控制腔5、控制进气气腔2与排气控制腔4之间通断的第一阀门6、控制进气气腔2与出气控制腔5之间通断的第二阀门7，其中，出气控制腔5与出气气腔3之间设有将两者连通的第一连通管道8，出气气腔3与电磁阀排气口9之间设有将两者连通的第二连通管道10，在第二连通管道10中设有能堵住第二连通管道10的膜片阀11，膜片阀11位于排气控制腔4内。排气控制腔4开设有排气孔12，排气控制腔4通过排气孔12与电磁阀排气口9连通，所述第一阀门6的一端控制进气气腔2与排气控制腔4之间的通断；第一阀门6的另一端控制排气孔12的通断。

上述技术方案中，第一阀门6和第二阀门7均为电磁铁控制阀门。

上述技术方案中，所述电磁铁控制阀门的控制端连接自动变速箱控制单元即TCU，所述自动变速箱控制单元控制电磁铁控制阀门的阀门开启占空比。

上述技术方案中，进气气腔2连接车辆储气筒21；出气气腔3连接车辆弹簧制动气室24的弹簧腔；电磁阀排气口9连通大气。

本发明的工作过程为：当车辆驻停在坡道上准备起步时，首先由驾驶员启动坡道起步开关。此时TCU向坡道起步电磁阀发出指令，第二电磁铁13关闭第二阀门7、第一电磁铁14控制第一阀门6的一端（即图6中的上端）阻断进气气腔2和排气控制腔4，第一阀门6的另一端（即图6中的下端）则处于开启状态。压缩空气只能到达坡道起步电磁阀的进气气腔2，气路断开。当驾驶员松手刹后，车辆储气筒21中的压缩气体通过手控阀22和差动式继动阀23到达坡道起步电磁阀处。由于气路已经断开，车辆储气筒21内的压缩气体无法进入车辆弹簧制动气室24的弹簧腔，弹簧力无法解除，此时车辆保持制动状态（如图4所示）。

当驾驶员通过油门不断增加车辆的驱动力，车辆电子系统监测到驱动力足以克服车辆的坡道阻力后，通过TCU向坡道起步电磁阀发出指令，第一电磁铁14控制第一阀门6的一端（即图6中的上端）开启，使得进气气腔2和排气控制腔4连通，第一阀门6的另一端（即图6中的下端）处于关闭状态，排气孔12被堵住，此时压缩空气进入排气控制腔4作用在膜片阀11的下部，使第二连通管道10与出气腔3断开，间接断开了出气腔3与电磁阀排气口9的连通；同时，第二电磁铁13打开第二阀门7，压缩空气经进气气腔2、出气控制腔5、第一连通管道8、出气气腔3后进入车辆弹簧制动气室24的弹簧腔，压缩弹簧后解除驻车制动，使车辆处于起步状态。通过第二电磁铁13控制第二阀门7占空比的大小（即单位时间内阀门开启时间的比例，这样可以控制气体的流量），从而控制坡道起步电磁阀给车辆弹簧制动气室24的充气速率，还可以根据油门的大小控制车辆解除驻车制动的快慢。

在车辆开始解除驻车制动但还未起步的过程中，如果驾驶员终止起步，TCU控制第二电磁铁13关闭第二阀门7、第一电磁铁14控制第一阀门6的一端阻断进气气腔2和排气控制腔4的连通，第一阀门6的另一端开启排气孔12，排气控制腔4中的压缩空气经过排气孔12、排气口9进入大气，膜片阀11打开（从而使第二连通管道10和出气气腔3连通），已经进入车辆弹簧制动气室24的压缩空气经出气气腔3、第二连通管道10，从电磁阀排气口9排出，使车辆仍然处于安全的驻车制动状态。

在车辆的驱动力未克服坡道阻力的前提下，车辆电子系统不会向坡道起步电磁阀发出解除制动的命令。当驾驶员以较慢的速度踩下油门时，TCU将控制坡道起步电磁阀以较慢的速度对车辆弹簧制动气室24充气，缓慢解除制动来迎合驾驶员的意图。如果驾驶员猛踩油门，TCU将控制坡道起步电磁阀全开，快速解除制动。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种用于AMT车辆坡道起步的电磁阀，包括电磁阀壳体（1），其特征在于：还包括设置在电磁阀壳体（1）内的进气气腔（2）、出气气腔（3）、排气控制腔（4）、出气控制腔（5）、控制进气气腔（2）与排气控制腔（4）之间通断的第一阀门（6）、控制进气气腔（2）与出气控制腔（5）之间通断的第二阀门（7），其中，所述出气控制腔（5）与出气气腔（3）之间设有将两者连通的第一连通管道（8），所述出气气腔（3）与电磁阀排气口（9）之间设有将两者连通的第二连通管道（10），在第二连通管道（10）中设有能堵住第二连通管道（10）的膜片阀（11），所述膜片阀（11）位于排气控制腔（4）内。

2.根据权利要求1所述的用于AMT车辆坡道起步的电磁阀，其特征在于：所述排气控制腔（4）开设有排气孔（12），排气控制腔（4）通过排气孔（12）与电磁阀排气口（9）连通，所述第一阀门（6）的一端控制进气气腔（2）与排气控制腔（4）之间的通断；第一阀门（6）的另一端控制排气孔（12）的通断。

3.根据权利要求1或2所述的用于AMT车辆坡道起步的电磁阀，其特征在于：所述第一阀门（6）和第二阀门（7）均为电磁铁控制阀门。

4.根据权利要求3所述的用于AMT车辆坡道起步的电磁阀，其特征在于：所述电磁铁控制阀门的控制端连接自动变速箱控制单元，所述自动变速箱控制单元控制电磁铁控制阀门的阀门开启占空比。

5.根据权利要求1或2所述的用于AMT车辆坡道起步的电磁阀，其特征在于：所述进气气腔（2）连接车辆储气筒（21）；所述出气气腔（3）连接车辆弹簧制动气室（24）的弹簧腔；所述电磁阀排气口（9）连通大气。

6.根据权利要求3所述的用于AMT车辆坡道起步的电磁阀，其特征在于：所述进气气腔（2）连接车辆储气筒（21）；所述出气气腔（3）连接车辆弹簧制动气室（24）的弹簧腔；所述电磁阀排气口（9）连通大气。

7.根据权利要求4所述的用于AMT车辆坡道起步的电磁阀，其特征在于：所述进气气腔（2）连接车辆储气筒（21）；所述出气气腔（3）连接车辆弹簧制动气室（24）的弹簧腔；所述电磁阀排气口（9）连通大气。

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