CN105151033B - 前桥驻车脚制动阀、制动系统及驻车制动功能的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前桥驻车脚制动阀、制动系统及驻车制动功能的检测方法，前桥驻车脚制动阀包括自上而下依次设置的第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室以及用于与汽车的手制动阀的出气端相连通的控制口，控制口与第四腔室相连通。制动系统包括手制动阀、气源、前桥制动气室、后桥制动气室和如上所述的脚制动阀。用于检测驻车制动功能的方法，包括如下步骤：在待检测车辆上设置上述制动系统；将待检测车辆向目标坡道行驶，在指定位置处将手制动阀拉至驻车位置；继续拉动手制动阀至检测位置，检查待检测车辆此时能否完全依靠后桥弹簧制动气室的机械制动力停泊上述指定位置处。本发明增加了整车的驻车制动力，尤其适用于大型车辆。

Description

前桥驻车脚制动阀、制动系统及驻车制动功能的检测方法

技术领域

本发明属于汽车制动技术领域，尤其涉及一种前桥驻车脚制动阀、制动系统及驻车制动功能的检测方法。

背景技术

现有的大型汽车的驻车制动通常是由储能弹簧制动气室与手制动阀来实现的(即通常所说的断气刹)，由于储能弹簧制动气室结构复杂、体积较大，因此此类结构只能适用于大型汽车中后桥。而汽车前桥为了控制汽车转向的需要，所采用的气室相对于中后桥气室体积明显偏小，无法安装储能弹簧进行驻车制动，即现有很多大型汽车的前桥只能进行行车制动，无法利用能安装储能弹簧的大气室进行驻车制动。然而在大型汽车的坡道驻车中，仅依靠中后桥的驻车制动往往不足以提供足够的坡道驻车力而引发事故。

专利CN201210054919.X公开了一种前桥驻车制动阀，其结构和工作原理是该阀具有进气口、输出口、排气口以及控制气口，车辆在驻车制动时，气体通过进气口打开进气阀门，经输出口后通过制动管路进入前桥制动气室，从而使前桥进入制动状态；车辆在行车状态时，控制气体经控制气口进入活塞下端，使活塞向上运动，迅速关闭进气阀门，切断进气口与输出口的通道，此时，排气阀门开启，使前桥制动室中的压缩空气通过管路和排气阀门，经过排气口进入大气，从而使前桥解除制动。该前桥驻车制动阀能够在不改变前桥转向系统的前提下，增加整车驻车制动力，但需要整车制动系统增加一个阀体和额外的管路布置，大大增加了成本。

此外，目前不存在用于检测手制动阀与储能弹簧制动气室的配合能否将汽车稳定的停在坡道上的方法。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种前桥驻车脚制动阀、制动系统及驻车制动功能的检测方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种前桥驻车脚制动阀，包括第一出气口、第二出气口以及用于与汽车的气源相连的第一进气口、第二进气口，第一出气口通过管路与汽车的后桥制动气室相连通，第二出气口通过管路与汽车的前桥制动气室相连通，所述脚制动阀还包括自上而下依次设置的第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室以及用于与汽车的手制动阀的出气端相连通的控制口。

所述第一腔室内设置有第一活塞，第二腔室内设置有第二活塞，脚制动阀还包括第三活塞，第三活塞的上部位于第三腔室内、下部位于第四腔室内，第四腔室内还设置有第四活塞，第四活塞套置在第三活塞的下部外侧；所述第一活塞与第二活塞之间设置有上阀门，上阀门上设置有上阀门进气口和上阀门排气口，上阀门进气口分别与第一进气口、第一腔室相连通，第一腔室还通过管路与第一出气口相连通；所述第二活塞与第三活塞之间设置有下阀门，下阀门上设置有下阀门进气口和下阀门排气口，下阀门进气口分别与第三腔室以及第二腔室中位于第二活塞以下的部分腔体相连通，第三腔室还通过管路与第二进气口相连通。

所述第一腔室与第一出气口相连通的管路上设置有通气孔，通气孔与第二腔室中位于第二活塞以上的部分腔体相连通。

所述脚制动阀还包括顶杆、顶杆座及上壳体，顶杆座设置在上壳体内。

所述第三活塞包括上活塞体和下活塞体，上活塞体上端直径大于上活塞体的下端直径。第三活塞位于第三腔内的气压有效作用面积小于第四活塞位于第四腔室内的气压有效作用面积。

所述脚制动阀的下端还设置有总排气口。

本发明还公开了一种具备前桥驻车制动功能的制动系统，包括手制动阀、气源、前桥制动气室、后桥制动气室和如上所述的脚制动阀；所述手制动阀的手制动摆杆可摆至行车位置、驻车位置及检测位置，手制动阀包括第三进气口和第三出气口，第三出气口通过管路与上述控制口相连通；所述气源包括与第一进气口相连通的第一储气筒、与第二进气口相连通的第二储气筒以及与第三进气口相连通的驻车储气筒；所述后桥制动气室为弹簧制动气室，其包括行车腔和驻车腔，第三出气口通过管路与驻车腔相连通，第一出气口通过管路与行车腔相连通。

所述制动系统还包括电子控制器、设置在汽车各个车轮上的制动器以及设置在前、后桥制动气室前方管路上的电磁阀，各制动器和电磁阀均由电子控制器控制。

所述第一出气口与行车腔相连的管路上、第二出气口与前桥制动气室相连的管路上、手制动阀与弹簧气室相连的管路上均设置有继动阀。

本发明还公开了一种驻车制动功能的检测方法，包括如下步骤：

步骤1：在待检测车辆上安装如上所述的制动系统；

步骤2：将待检测车辆向目标坡道行驶，在指定位置处拉动手制动阀使手制动摆杆摆至驻车位置，高压气体进入前、后桥制动气室，待检测车辆驻车；

步骤3：继续拉动手制动阀，将手制动阀的手制动摆杆摆至检测位置，前桥制动气室的制动力消失，检查待检测车辆此时是否能够完全依靠弹簧制动气室的机械制动力停泊在步骤2中的指定位置处。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1、本发明中的脚制动阀增加了与手制动阀的出气口相连的控制口，当手制动阀的手制动摆杆摆至驻车位置时，因为有控制口及第四腔室的存在，高压气体可通过脚制动阀的第二进气口进入并经第二出气口输出直至传输至前桥制动气室，使制动时前桥获得制动效果，提高了车辆的安全性。

2、将本发明中的制动系统用于大型车辆上，在不改变前桥转向功能的前提下，增加了整车的驻车制动力，且无需增加多余的阀体，节省了制作成本。

3、本发明中的用于检测手制动阀制动功能的方法，可以检测车辆能否完全依靠弹簧气室储能弹簧提供的制动力将车停住，对于大型车辆的坡道驻车的安全评价具有重要意义。

附图说明

图1为本发明中脚制动阀的结构示意图。

图2为本发明中脚制动阀行车状态下的半剖示图。

图3为本发明中脚制动阀驻车状态下的半剖示图。

图4为本发明中第三活塞的结构示意图。

图5为本发明中制动系统的原理图。

其中，

1、上壳体 2、第一进气口 3、第二进气口 4、第一出气口 5、第二出气口6、控制口 7、总排气口 8、顶杆座 9、第一活塞 10、上阀门排气口 11、上阀门12、第二腔室 13、第二活塞 14、下阀门排气口 15、下阀门 16、第三腔室 17、第三活塞 17.1、上活塞体 17.2、下活塞体 18、第四腔室 19、第四活塞 20、下阀门进气口 21、上阀门进气口 22、第一腔室 23、第一储气筒 24、第二储气筒25、驻车储气筒 26、手制动阀 27、第三出气口 28、第三进气口 29、电子控制器30、前桥制动气室 31、行车腔 32、驻车腔 33、制动器 34、电磁阀 35、继动阀

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图4所示，一种前桥驻车脚制动阀，包括第一出气口4、第二出气口5以及用于与汽车的气源相连的第一进气口2、第二进气口3，第一出气口4通过管路与汽车的后桥制动气室相连通，第二出气口5通过前桥制动回路与汽车的前桥制动气室30相连通，所述脚制动阀还包括自上而下依次设置的第一腔室22、第二腔室12、第三腔室16、第四腔室18以及用于与汽车的手制动阀的出气端相连通的控制口6，第二出气口5、控制口6与第四腔室18相连通，所述脚制动阀还包括顶杆、顶杆座8及上壳体1，顶杆座8设置在上壳体1内，脚制动阀的下端还设置有总排气口7；所述第一腔室22内设置有第一活塞9，第一腔室22与第二腔室12之间由通气孔连通。第二腔室12内设置有第二活塞13，脚制动阀还包括第三活塞17，第三活塞17的上部位于第三腔室16内、下部位于第四腔室18内，第四腔室18内还设置有第四活塞19，第四活塞19套置在第三活塞17的下部外侧，第三活塞17包括上活塞体17.1和下活塞体17.2，上活塞体17.1的上端直径大于其下端直径，第四活塞19上端面的气压有效作用面积大于上活塞体17.1位于第四腔室内的气压有效作用面积；所述第一活塞9与第二活塞13之间设置有上阀门11，上阀门11上设置有上阀门进气口21和上阀门排气口10，上阀门进气口21分别与第一进气口2、第一腔室22相连通，第一腔室22还通过管路与第一出气口4相连通；所述第二活塞13与第三活塞17之间设置有下阀门15，下阀门15上设置有下阀门进气口20和下阀门排气口14，下阀门进气口20分别与第三腔室以及第二腔室中第二活塞以下的部分腔室相连通，第三腔室16还通过管路与第二进气口3相连通，所述第一腔室22和第三腔室16内均设置有复位弹簧。

如图5所示，本发明还公开了一种具备前桥驻车制动功能的制动系统，包括手制动阀26、气源、前桥制动气室30、后桥制动气室和如上所述的脚制动阀；所述手制动阀26的手制动摆杆可摆至行车位置、驻车位置及检测位置，手制动阀26包括第三进气口28和第三出气口27，第三出气口27通过管路与上述控制口6相连通；所述气源包括与第一进气口2相连通的第一储气筒23、与第二进气口3相连通的第二储气筒24以及与第三进气口28相连通的驻车储气筒25；所述后桥制动气室为储能弹簧制动气室，其包括驻车腔32和行车腔31，第三出气口27通过管路与驻车腔32相连通，第一出气口4通过后桥制动回路与行车腔31相连通，第一出气口4与行车腔31相连的管路上、第二出气口5与前桥制动气室30相连的管路上、手制动阀26与驻车腔32相连的管路上均设置有继动阀35；所述制动系统还包括电子控制器29、设置在汽车各个车轮上的制动器33以及设置在前、后桥制动气室前方管路上的电磁阀34，各制动器33和电磁阀34均由电子控制器29控制。

上述制动系统的工作原理大致为：

行车过程：手制动阀26的第三出气口27有气压，与第三出气口27相连的控制口6处也有气压，因此，与控制口6相连通的第四腔室18内也存在气压且该气压作用在第四活塞19的上端面上，此时，作用在第四活塞19上端面上的力大于第二出气口5的气压作用在第三活塞17上的力，第四活塞19保持在低位。

部分制动过程：制动时，通过操作脚制动阀顶杆座8上方的顶杆，使第一活塞9向下运动，关闭上阀门排气口10，打开上阀门进气口21，第一进气口2的气体进入第一腔室22并通过第一排气口4输出到弹簧制动气室行车腔31中，同时，气体通过通孔进入第二腔室12并作用在第二活塞13上，第二活塞13向下运动，关闭下阀门排气口14，打开下阀门进气口20，第二进气口3内的气体通过第二排气口5输出到前桥制动气室30中。第一腔室22建立的气压作用在第一活塞9的下方，并反作用于第一活塞9，直到第一活塞9上下方的力达到平衡，上阀门进、排气口都关闭，与此同时，第二腔室16建立的气压作用在第二活塞13的下方并反作用于第二活塞13，直到第二活塞13上下方的力达到平衡，下阀门进、排气口都关闭。

完全制动过程：完全制动时，第一活塞9被继续下移至更低的平衡位置，上阀门进气口21保持打开状态，第二腔室12内的气体压力将第二活塞13下移至更低的平衡位置，下阀门进气口20保持打开状态，充足的气体进入前、后桥制动气室内。

单回路失效：当前桥制动回路失效时，后桥制动回路仍向上述的行车过程、部分制动过程、完全制动过程一样起作用；当后桥制动回路失效时，制动时第一活塞9带动上阀门11作用在第二活塞13上，第二活塞13下移，下阀门排气口14关闭，下阀门进气口20打开，压缩气体由第二进气口3经第三腔室16并通过第二出气口5输出到前桥制动回路中。

解除制动：解除制动后，第一腔室22和第三腔室16内的压缩空气和复位弹簧的作用力提升第一活塞9和第二活塞13，上阀门进气口21和下阀门进气口20关闭，上阀门排气口10和下阀门排气口14均打开，第一出气口4和第二出气口5的气体通过总排气口7排入大气。

驻车过程：驻车时，拉动手制动阀26使其手制动摆杆摆至驻车位置，手制动阀第三出气口27的气压降至零，第四腔室18内的气压随之降为零，第四活塞19上的力消失，第三活塞17受到第二进气口3的气压作用带动第四活塞19上移，第三活塞17套置在下阀门15的外侧，第三活塞17带动下阀门15上移，直至下阀门15碰触第二活塞13，下阀门进气口20打开，下阀门排气口14关闭，第二进气口3内的气体经过下阀门进气口20进入第二腔室12中位于第二活塞13以下的部分腔内，并通过第二出气口5输出至前桥制动回路中，高压气体进入前桥制动气室30，使驻车时前桥获得制动效果。

本发明还公开了一种驻车制动功能的检测方法，包括如下步骤：

步骤1：在待检测车辆上安装如上所述的制动系统；

步骤2：将待检测车辆向目标坡道行驶，在指定位置处拉动手制动阀26使手制动摆杆摆至驻车位置，高压气体进入前、后桥制动气室，待检测车辆驻车；

步骤3：继续拉动手制动阀26，将手制动阀26的手制动摆杆摆至检测位置，此时，手制动阀26的第三出气口27处又建立起气压，第四腔室18内也存在气压，前桥制动气室30的制动消失，检查待检测车辆此时是否能够完全依靠弹簧制动气室的机械制动力停泊在步骤2中的指定位置处。

本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种前桥驻车脚制动阀，包括第一出气口、第二出气口以及用于与汽车的气源相连的第一进气口、第二进气口，第一出气口通过管路与汽车的后桥制动气室相连通，第二出气口通过管路与汽车的前桥制动气室相连通，其特征在于，所述脚制动阀还包括自上而下依次设置的第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室以及用于与汽车的手制动阀的出气端相连通的控制口，所述第二出气口、控制口均与第四腔室相连通，所述第一腔室内设置有第一活塞，第二腔室内设置有第二活塞，脚制动阀还包括第三活塞，第三活塞的上部位于第三腔室内、下部位于第四腔室内，第四腔室内还设置有第四活塞，第四活塞套置在第三活塞的下部外侧；所述第一活塞与第二活塞之间设置有上阀门，上阀门上设置有上阀门进气口和上阀门排气口，上阀门进气口分别与第一进气口、第一腔室相连通，第一腔室还通过管路与第一出气口相连通；所述第二活塞与第三活塞之间设置有下阀门，下阀门上设置有下阀门进气口和下阀门排气口，下阀门进气口分别与第三腔室以及第二腔室中位于第二活塞以下的部分腔体相连通，第三腔室还通过管路与第二进气口相连通。

2.根据权利要求1所述的一种前桥驻车脚制动阀，其特征在于，所述第一腔室与第一出气口相连通的管路上设置有通气孔，通气孔与第二腔室中位于第二活塞以上的部分腔体相连通。

3.根据权利要求1所述的一种前桥驻车脚制动阀，其特征在于，所述脚制动阀还包括顶杆、顶杆座及上壳体，顶杆座设置在上壳体内。

4.根据权利要求1所述的一种前桥驻车脚制动阀，其特征在于，所述第三活塞包括上活塞体和下活塞体，上活塞体上端直径大于上活塞体的下端直径，第三活塞位于第三腔内的气压有效作用面积小于第四活塞位于第四腔室内的气压有效作用面积。

5.根据权利要求1所述的一种前桥驻车脚制动阀，其特征在于，所述脚制动阀的下端还设置有总排气口。

6.一种具备前桥驻车制动功能的制动系统，其特征在于，包括手制动阀、气源、前桥制动气室、后桥制动气室和如权利要求1至5任一项所述的脚制动阀；所述手制动阀的手制动摆杆可摆至行车位置、驻车位置及检测位置，手制动阀包括第三进气口和第三出气口，第三出气口通过管路与上述控制口相连通；所述气源包括与第一进气口相连通的第一储气筒、与第二进气口相连通的第二储气筒以及与第三进气口相连通的驻车储气筒；所述后桥制动气室为弹簧制动气室，其包括行车腔和驻车腔，第三出气口通过管路与驻车腔相连通，第一出气口通过管路与行车腔相连通。

7.根据权利要求6所述的一种具备前桥驻车制动功能的制动系统，其特征在于，所述制动系统还包括电子控制器、设置在汽车各个车轮上的制动器以及设置在前、后桥制动气室前方管路上的电磁阀，各制动器和电磁阀均由电子控制器控制。

8.根据权利要求6所述的一种具备前桥驻车制动功能的制动系统，其特征在于，所述第一出气口与行车腔相连的管路上、第二出气口与前桥制动气室相连的管路上、手制动阀与弹簧气室相连的管路上均设置有继动阀。

9.一种驻车制动功能的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在待检测车辆上安装如权利要求6所述的制动系统；

步骤2：将待检测车辆向目标坡道行驶，在指定位置处拉动手制动阀使手制动摆杆摆至驻车位置，高压气体进入前、后桥制动气室，待检测车辆驻车；

步骤3：继续拉动手制动阀，将手制动阀的手制动摆杆摆至检测位置，前桥制动气室的制动力消失，检查待检测车辆此时是否能够完全依靠弹簧制动气室的机械制动力停泊在步骤2中的指定位置处。