CN105966385B - 一种ebd电子阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种EBD电子阀，包括壳体，以及在壳体内腔中顺次安装的压缩弹簧、膜片总成、阀杆、阀门、阀门弹簧；其中，膜片总成和阀杆固定连接，阀杆和阀门活动接触；膜片总成、阀杆、阀门将壳体内腔顺次分割成弹簧室、调压腔室、阀后腔室和阀前腔室；其中，弹簧室、调压腔室、阀后腔室彼此不相连通；阀门控制着阀后腔室和阀前腔室的连通与隔断；阀前腔室外通气压气源；在壳体上开设有与阀后腔室相连通的出气接口，与调压腔室相连通的阀后通道，与阀前腔室或阀后腔室相连通的阀前通道；在阀前通道和阀后通道之间串联一中继电磁阀，该中继电磁阀受控于ECU系统，控制着阀前通道与阀后通道的连通或隔断。本发明应用在继动阀上，使继动阀具备EBD功能。

Description

一种EBD电子阀

技术领域

本发明涉及汽车制动技术领域，具体技术为一种EBD电子阀，属于继动阀的辅助装置。

背景技术

EBD（Electronic Brakeforce Distribution）即电子制动力分配，是ABS的辅助功能，是在ABS的控制电脑里增加一个控制软件，机械系统与ABS完全一致。它只是ABS系统的有效补充，一般和ABS组合使用，可以提高ABS的功效。当发生紧急制动时，EBD在ABS作用之前，可依据车身的重量和路面条件，自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率，如发觉此差异程度必须被调整时，刹车系统将会调整后轮的轮侧刹车力矩，以得到更平衡且更接近理想化的刹车力分布。配置有EBD系统的车辆，会自动侦测各个车轮与地面间的抓地力状况，将刹车系统所产生的力量，适当地分配至不同侧车轮。在EBD系统的辅助之下，刹车力可以得到最佳的效率，使得刹车距离明显地缩短，并在刹车的时候保持车辆的平稳，提高行车的安全。而EBD系统在弯道之中进行刹车的操作亦具有维持车辆稳定的功能，增加弯道行驶的安全。

目前，挂车用继动阀的机械性能，虽然有了长足发展，但由于没有与防抱死制动系统（Anti-lock Brake System，简称ABS）结合，已经不适应市场需求。

申请号为200510044419.8的发明专利公开了一种ABS紧急继动阀，这种ABS紧急继动阀是由在最简易继动阀的基础上，增加一个电磁调节阀。其弊端是，当电磁阀失效或出现故障时，继动阀不能保持车辆的可控性。同时，上述ABS紧急继动阀，功能单一，并未完全实现ABS与机械继动阀的完美组合，尤其是没有集成EBD功能。

现有包含EBD的ABS组合阀，设计者为了达到EBD性能，往往将EBD阀兼作防“抱死”使用，这样设计带来的问题是：EBD与ABS同时工作时相互干扰。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种应用在继动阀上的辅助装置，挂车继动阀加装本辅助装置后，挂车继动阀具备了可分配侧向气压的功能，即EBD功能；本装置若安装于ABS组合继动阀上，继动阀可同时具备ABS功能和EBD功能，且二功能各自独立工作，不会相互干扰，从而使车身更稳定，进一步提高了车辆的安全系数。

本发明的技术方案如下：一种EBD电子阀，包括壳体，以及在壳体内腔中顺次安装的压缩弹簧、膜片总成、阀杆、阀门、阀门弹簧；其中，膜片总成和阀杆固定连接，阀杆和阀门活动接触；膜片总成、阀杆、阀门将壳体内腔顺次分割成弹簧室、调压腔室、阀后腔室和阀前腔室；其中，弹簧室、调压腔室、阀后腔室彼此不相连通；阀门控制着阀后腔室和阀前腔室的连通与隔断；阀前腔室外通气压气源；在壳体上开设有与阀后腔室相连通的出气接口，与压腔室相连通的阀后通道，与阀前腔室或阀后腔室相连通的阀前通道；在阀前通道和阀后通道之间串联一中继电磁阀，该中继电磁阀受控于ECU系统，控制着阀前通道与阀后通道的连通或隔断。

作为优选结构，在阀前腔室上安装一进气接头，该阀前腔室通过进气接头与气压气源相连通。

作为进一步的优选结构，在阀杆上开设有轴向通孔。

作为更进一步的优选结构，壳体分为端盖和阀体，膜片总成压制于端盖和阀体的连接面处。

作为更进一步的优选结构，在端盖上开设有与弹簧室相连通的集排气孔，集排气孔上覆盖有防尘罩。

作为优选技术方案，本发明所采取的中继电磁阀包括外壳，在外壳内腔中顺次连接有电磁常闭阀门，电磁阀门弹簧，动铁芯，电磁常开阀门，固定铁芯；电磁阀线圈包覆在动铁芯的外围，电器接线口外接EBD系统；在电磁常闭阀门的两侧的外壳上开设有分别与所述阀前通道、阀后通道相连通的通气孔，从而使本中继电磁阀串联于阀前通道和阀后通道之间；电磁常开阀门两侧分别连通于阀后通道和与外界大气相连通的电磁阀排气通道。

作为进一步的优选结构，电磁阀排气通道是开设在固定铁芯上的中心通孔。

作为更进一步的优选结构，电磁阀排气通道连通于弹簧室。

本阀结构简单、紧凑，灵敏度高，适合安装于继动阀旁边，或通过外接线路，安装于距继动阀有一定距离的其他合适位置。

附图说明

图1 EBD电子阀技术方案一的常态下的剖视图；

图2 EBD电子阀技术方案一中的中继电磁阀启动作用后，阀门关闭状态示意图；

图3 EBD电子阀技术方案二的常态下的剖视图；

附图标记如下：

阀前通道1、阀后通道2、电磁常闭阀门3，电磁阀门弹簧4，动铁芯5，电磁常开阀门6，电磁阀线圈7，电器接线口8，固定铁芯9，电磁阀排气通道10，防尘罩11，集排气孔12，压缩弹簧13，弹簧室14，端盖15，膜片总成16，阀杆17，轴向通孔18，出气接口19，阀门20，阀前腔室21-1，阀后腔室21-2，调压腔室21-3，阀门弹簧22，阀体23，进气接头24。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，下述说明仅是示例性的。

本发明是继动阀的辅助调控装置，而继动阀是制动系统的核心部件。本发明在制动系统的安装如下：轮速传感器连接于智能电器控制系统，该控制系统包括ECU系统。本发明通过电器接线口8连接至ECU系统。轮速传感器将在车轮采集的相关数据传输至智能电器控制系统中的ECU系统，ECU系统通过电器接线口8控制本发明动作，从而使继动阀具备了EBD功能，即实现由电子系统控制的力矩分配制动。

技术方案1：

见图1，本发明所述EBD电子阀包括由端盖15和阀体23构成的壳体，在壳体内腔中顺次安装有压缩弹簧13、膜片总成16、阀杆17、阀门20、阀门弹簧22；其中，膜片总成16和阀杆17固定连接，阀杆17和阀门20活动接触；膜片总成16、阀杆17、阀门20将壳体内腔顺次分割成弹簧室14，调压腔室21-3，阀后腔室21-2和阀前腔室21-1；弹簧室14，调压腔室21-3，阀后腔室21-2彼此不相连通；在壳体上开设有与阀后腔室21-2相连通的出气接口19和阀前通道1；与调压腔室21-3相连通的阀后通道2；在阀前通道1和阀后通道2之间串联一中继电磁阀，该中继电磁阀通过数据线与ECU系统相连接，中继电磁阀启动时，阀前通道1与阀后通道2相连通；中继电磁阀不动作时，阀前通道1与阀后通道2不相连通。

在阀前腔室21-1上安装一进气接头24，阀前腔室通过进气接头24与气压气源相连通。不安装进气接头24，上述装置只能安装于继动阀的阀体上，阀前腔室21-1与继动阀的输出气孔相连接。安装上进气接头24后，阀前腔室21-1通过进气接头24与继动阀的输出气孔相连通，本装置在制动系统中的安装位置可根据需要任意选择。

为了提高本装置实现EBD功能的灵敏度，在阀杆17上开设有轴向通孔18。

本发明的壳体包括端盖15和阀体23，膜片总成16直接压制在端盖和阀体的连接面处，采用壳体压制膜片的结构有利于膜片总成两侧的工作腔室，即弹簧室14和调压腔室21-3彼此之间的密封，防止流经本装置的气压的泄漏损失。

同时，为了提高整个装置的灵敏度，膜片总成16利用可弹性变形材料制成，如高弹橡胶等，且在常态下，膜片总成16与阀体23紧密贴合，即调压腔室21-3尽可能为零容积。同时，在阀杆17与阀体内壁相接触的侧壁上，安装有密封装置。本密封装置可防止阀后腔室21-2内的气压流向调压腔21-3，降低装置灵敏度。

本实施例中，出气接口19和阀前通道1分布在阀杆17的两侧，在同一水平截面上，这种位置关系，有利于整个阀的结构紧凑。

在端盖15上开设有与弹簧室14相连通的集排气孔12，气孔能将整个装置内部的多余气压排出，提高其灵敏度。

为了更进一步保持阀内部的工作环境，延长本装置的使用寿命，在阀与外界大气连通的集排气孔上，覆盖一防尘罩11。

常态下，本发明各部分之间的连接关系如下：在压缩弹簧13的压制作用下，膜片总成16紧贴阀体23内壁，使调压腔室21-3尽可能为零容积；阀杆17支撑着阀门20处于常开状态；来自继动阀的阀后气压，通过进气接头24进入阀前腔室21-1，流经阀门20侧壁，进入阀后腔室21-2，注入出气接口19，出气接口19直通汽车各制动腔室。

本发明所安装的中继电磁阀采用了如下的技术方案：该中继电磁阀包括外壳，在外壳内腔中顺利连接有电磁常闭阀门3，电磁阀门弹簧4，动铁芯5，电磁常开阀门6，固定铁芯9；电磁阀线圈7包覆在动铁芯5的外围，电器接线口8外接EBD系统；在电磁常闭阀门3的两侧的外壳上开设有分别与阀前通道1、阀后通道2相连通的通气孔，从而使本中继电磁阀串联于阀前通道1和阀后通道2之间；电磁常开阀门6两侧分别连通于阀后通道2和与外界大气相连通的电磁阀排气通道10。

为了使结构紧凑，中继电磁阀的外壳与上述端盖15和阀体23成一体设置，同时，在固定铁芯9上开设有中心通孔作为电磁阀排气通道10。

为了保持该中继电磁阀内部运行环境，提高其使用寿命，本发明将电磁阀排气通道10直接连通于弹簧室14，通过与弹簧室14相连通的集排气孔12间接与外界大气相连通。这样减少了本装置与外界大气相连通的通孔数量，有效防止外界灰尘等杂物落入本装置内腔，有利于延长阀的使用寿命。

常态下，中继电磁阀中的电磁常闭阀门3是阀前通道1和阀后通道2的控制开关，是常闭状态，即阀前通道1和阀后通道2不相连通；电磁常开阀门6是阀后通道2和电磁阀排气通道10的控制开关，是常开状态，即阀后通道2和电磁阀排气通道10相连通。当中继电磁阀工作时，电磁常闭阀门3打开，阀前通道1和阀后通道2相连通；电磁常开阀门6关闭，阀后通道2和电磁排气通道10断开。

电磁阀排气通道10用于排出中继电磁阀动作后产生的多余气压，其工作过程如下：当中继电磁阀启动后，电磁常闭阀门3打开，电磁常开阀门6关闭，气压由阀前通道1进入阀后通道2，进入控制腔室22-3；当中继电磁阀停止工作后，电磁常闭阀门3关闭，电磁常开阀门6打开，在控制腔室21-3中的多余气压会通过电磁常开阀门6、电磁阀排气通道10排出。

本发明在制动系统中的安装情况可视车辆实况采取不同配置方案：如传统三桥挂车用继动阀设置有6个阀后接口分别通往6个车轮的制动室，6个阀后接口分为3组；每一组阀后接口分别对应左右两侧的车轮。

设计者或车主司机可根据需要，选择在继动阀的任一组阀后接口上安装连接本发明装置，也可选择两组或三组阀后接口同时安装本发明装置。

下面结合图1和图2介绍本发明的工作原理：

如图1所示，车辆在正常行驶状况下，本发明在压缩弹簧13的作用下，阀门20处于常开状态。制动时若EBD进入工作状态，来自继动阀后的制动气压通过进气接头24，注入阀前腔室21-1，流经阀门20，进入阀后腔室21-2，注入出气接口19后流向制动室进行制动。

如图3所示，当车辆在高速运行的情况下突然受制动时，轮速传感器将从车轮采集到的数据传递至ECU系统，该系统对轮速左右分配轮组的轮速进行混合比较，若因为某些因素使左右轮组轮速差大于ECU内部设定标准值时，系统会输出控制信号，控制信号驱动对应相对低速侧的本发明中的电磁常闭阀门3打开，并同时关闭电磁常开阀门6，与阀后腔室21-2相连的阀前通道1内的气压注入阀后通道2，进入调压腔室21-3，使膜片总成16克服压缩弹簧13的压力、带动阀杆17左移，阀门20在阀门弹簧22的弹力下左移使阀后腔室21-2的进气量减小，此时，会使“低速”侧轮组制动力减小。当阀门20左移至关闭后，阀杆17会脱离开阀门20，阀后腔室21-2内的气压，会通过轴向通孔18泄放掉部分气压，进一步使“低速”侧轮组制动力减小，以平衡左右轮组的制动力矩，达到制动力与摩擦力（牵引力）的匹配，保证车辆的平衡和安全。

本实施例将阀前通道1与阀后腔室21-2相连通，即阀前通道1的气压是来自阀门20后的气压，该设计目的是一旦出气接口19连接到制动室上的气压失压过多，意味着前阀通道1内的气压同步降低，从而导致阀后通道2和调压腔室21-3内的气压同步降低，此时，膜片总成16和压缩弹簧13共同作用，推动阀杆17回位，使阀门20不再受ECU的控制而自动打开，轴向通孔1自动8关闭，实现保压功能，能有效保障制动压不致过多丧失。

技术方案2：

见图3，与技术方案1不同的是，本方案的阀前通道1直接与阀前腔室21-1相连通，即阀前通道1的气压来自控制阀门20前的气压，这种设计，可实现阀前通道1的气压不与通往制动室的气压（即出气接口19的气压）同步变动。当出气接口19失压过多时，阀前通道1的气压却始终保持不变，流入阀后通道2和调压腔室21-3内的气压不变，该高压一直作用于膜片总成16底部，使阀门20无法自动回位，出气接口19失压过多的情况无法及时获得响应，导致整个装置的灵敏度降低。

本技术方案的发明，适合于失压要求不太高的其它气压的控制。

无论是高灵敏度的技术方案1还是技术方案2，安装有本发明的继动阀，继动阀皆具有了独立的EBD功能；若在ABS组合继动阀上安装本发明，ABS与EBD同时工作，但相互之间无干扰。解决了现有技术中存在的问题。

Claims (10)

1.一种EBD电子阀，其特征在于，包括壳体，以及在壳体内腔中顺次安装的压缩弹簧（13）、膜片总成（16）、阀杆（17）、阀门（20）、阀门弹簧（22）；其中，膜片总成（16）和阀杆（17）固定连接，阀杆（17）和阀门（20）活动接触；膜片总成（16）、阀杆（17）、阀门（20）将壳体内腔顺次分割成弹簧室（14）、调压腔室（21－3）、阀后腔室（21-2）和阀前腔室（21-1）；其中，弹簧室（14）、调压腔室（21－3）、阀后腔室（21-2）彼此不相连通；阀门（20）控制着阀后腔室（21-2）和阀前腔室（21-1）的连通与隔断；阀前腔室（21-1）外通气压气源；在壳体上开设有与阀后腔室（21-2）相连通的出气接口（19），与调压腔室（21－3）相连通的阀后通道（2），与阀前腔室（21-1）或阀后腔室（21-2）相连通的阀前通道（1）；在阀前通道（1）和阀后通道（2）之间串联一中继电磁阀，该中继电磁阀受控于ECU系统，控制着阀前通道（1）与阀后通道（2）的连通或隔断。

2.根据权利要求1所述EBD电子阀，其特征在于，在阀前腔室（21-1）安装一进气接头（24），该腔室通过进气接头（24）与气压气源相连通。

3.根据权利要求1或2所述的EBD电子阀，其特征在于，在阀杆（17）上开设有轴向通孔（18）。

4.根据权利要求3所述的EBD电子阀，其特征在于，所述壳体包括端盖（15）和阀体（23），所述膜片总成（16）压制于端盖和阀体的连接面处。

5.根据权利要求4所述的EBD电子阀，其特征在于，在端盖（15）上开设有与弹簧室（14）相连通的集排气孔（12）。

6.根据权利要求1或2所述的EBD电子阀，其特征在于，所述中继电磁阀包括外壳，外壳内腔中顺次连接的电磁常闭阀门（3），电磁阀门弹簧（4），动铁芯（5），电磁常开阀门（6），固定铁芯（9）；电磁阀线圈（7）包覆在动铁芯（5）的外围，电器接线口（8）外接EBD系统；在电磁常闭阀门（3）的两侧的外壳上开设有分别与所述阀前通道（1）、阀后通道（2）相连通的通气孔，从而使本中继电磁阀串联于阀前通道（1）和阀后通道（2）之间；电磁常开阀门（6）两侧分别连通于阀后通道（2）和与外界大气相连通的电磁阀排气通道（10）。

7.根据权利要求6所述的EBD电子阀，其特征在于，所述电磁阀排气通道（10）是开设在固定铁芯（9）上的中心通孔。

8.根据权利要求7所述的EBD电子阀，其特征在于，电磁阀排气通道（10）连通于弹簧室（14）。

9.根据权利要求3所述的EBD电子阀，其特征在于，所述中继电磁阀包括外壳，外壳内腔中顺次连接的电磁常闭阀门（3），电磁阀门弹簧（4），动铁芯（5），电磁常开阀门（6），固定铁芯（9）；电磁阀线圈（7）包覆在动铁芯（5）的外围，电器接线口（8）外接EBD系统；在电磁常闭阀门（3）的两侧的外壳上开设有分别与所述阀前通道（1）、阀后通道（2）相连通的通气孔，从而使本中继电磁阀串联于阀前通道（1）和阀后通道（2）之间；电磁常开阀门（6）两侧分别连通于阀后通道（2）和与外界大气相连通的电磁阀排气通道（10）。

10.根据权利要求9所述的EBD电子阀，其特征在于，所述电磁阀排气通道（10）是开设在固定铁芯（9）上的中心通孔。