CN109927690A - 一种模拟器液控开关阀以及线控制动踏板系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟器液控开关阀以及线控制动踏板系统，线控制动踏板系统包括制动踏板和连接制动踏板的制动主缸，制动主缸连接有制动主缸隔离电磁阀，制动主缸隔离电磁阀连接有备用制动回路，制动主缸还连接有模拟器开闭电磁阀，模拟器开闭电磁阀连接有模拟器主缸，线控制动踏板系统还包括模拟器液控开关阀，模拟器液控开关阀包括进油油路、出油油路和控制油路，控制油路连接模拟器开闭电磁阀，进油油路连接模拟器主缸，出油油路连接制动主缸与模拟器开闭电磁阀之间的连接管路。本发明提供的模拟器液控开关阀和线控制动踏板系统能够解决模拟器开闭电磁阀过流面积小、快速制动阻尼力增大以及模拟器开闭电磁阀需要长时间通电工作的问题。

Description

一种模拟器液控开关阀以及线控制动踏板系统

技术领域

本发明涉及汽车制动系统技术领域，尤其涉及一种模拟器液控开关阀以及线控制动踏板系统。

背景技术

制动系统是汽车行驶安全的重要保障, 当前绝大部分汽车应用真空助力形式的制动系统，真空助力源由发动机或电动真空泵产生负压进行真空助力。随着汽车主动安全技术的发展以及混合动力和纯电动汽车日益兴起，传统制动系统已不能满足汽车新技术应用如AEB、再生制动能量回收等功能要求，线控制动技术相比传统制动系统, 具有结构简单、制动响应快、控制精度高、布置灵活、踏板特性一致等诸多优点, 易于与汽车动态控制系统进行整合, 且可满足电动汽车及混合动力汽车的再生制动系统需求, 具有很好的发展前景。但电控制动系统取消了制动踏板与制动轮缸的直接连接, 必须采用特定装置来模拟制动踏板感觉,在制动的过程中，制动踏板行程模拟器给驾驶员一个踏板反作用力，使驾驶员有一个良好的制动踏板感觉，并且驾驶员根据踏板反作用力实时调节制动踏板的行程，保证制动的安全性。

现有典型的线控制动踏板模拟器回路设计如图1所示。常规制动工况：常开型制动主缸隔离电磁阀13上电关闭，常闭型模拟器开闭电磁阀15上电打开，驾驶员采取制动时，踩下制动踏板11，制动主缸12油液通过模拟器开闭电磁阀15进入模拟器主缸16，并由制动主缸12和模拟器主缸16共同作用反馈合适的制动脚感，模拟器主缸弹簧可设计成多段可调接触式，可以根据相应设计要求输出不同风格的踏板力-踏板行程曲线，线控制动系统ECU通过判断踏板行程传感器等信号，按照控制逻辑控制线控制动系统输出制动力；如果线控制动系统发生故障，进入备用制动状态：制动主缸隔离电磁阀13断电打开，模拟器开闭电磁阀15断电关闭，模拟器停止工作，此时制动油液通过制动主缸12和制动主缸隔离电磁阀13直接进入备用制动回路14，提供车辆制动力。

现有技术方案中，线控制动系统多与ABS/ESP模块集成，系统中的制动主缸隔离电磁阀、模拟器开闭电磁阀均沿用现有ABS/ESP中电磁阀设计。但现有电磁阀一般均为小流量电磁阀，过流面积较小，在油液通过模拟器开闭电磁阀时会产生较强的压力损失，造成踏板力-踏板行程曲线偏移，尤其是驾驶员采用快速制动时，制动阻尼感会更强，反馈给驾驶员制动脚感突然变硬，容易造成驾驶员恐慌，极大影响制动安全性。

现有技术方案中，常规制动启动时，模拟器开闭电磁阀需要一直通电工作，线控制动系统模块一般布置在机舱内，散热条件较差，线控制动系统模块一般无专用散热装置，电磁阀线圈长期通电工作，存在线圈发热，电磁力减弱，影响线性制动系统可靠性。例如在长下坡工况，驾驶员可能需要频繁、长时间踩踏制动踏板，此设计存在较大可靠性风险。

如果重新设计大流量、大电流载荷模拟器开闭电磁阀，存在开发成本高、周期长、风险大的缺点，不适应线控制动系统的快速开发。

发明内容

本发明为了克服现有技术中模拟器开闭电磁阀过流面积小、快速制动阻尼力增大以及模拟器开闭电磁阀需要长时间通电工作的不足，提供了一种模拟器液控开关阀以及线控制动踏板系统，其能够解决模拟器开闭电磁阀过流面积小、快速制动阻尼力增大的问题，且能够解决模拟器开闭电磁阀需要长时间通电工作的问题，降低电磁阀工作负荷。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种模拟器液控开关阀，包括阀体、设置在阀体内的阀芯以及阀堵，所述阀体上设有进油油路、出油油路和控制油路，所述阀芯的一端与所述阀堵之间设有弹簧，所述阀芯的另一端和阀体间的油道连通所述控制油路，所述阀芯上设有连通槽，当所述控制油路压力小于所述弹簧的预紧力时，所述阀芯阻断所述进油油路与出油油路，当所述控制油路压力大于所述弹簧的预紧力时，所述阀芯上的连通槽连通所述进油油路与出油油路。

作为优选，所述阀芯上设有阻尼孔，所述阻尼孔连通所述控制油路与出油油路。

作为优选，所述阀芯的外圆柱上设有若干均压槽。

作为优选，所述连通槽为环形槽，所述进油油路和出油油路在所述阀芯外环绕。

一种线控制动踏板系统，包括制动踏板和连接制动踏板的制动主缸，所述制动主缸连接有制动主缸隔离电磁阀，所述制动主缸隔离电磁阀连接有备用制动回路，所述制动主缸还连接有模拟器开闭电磁阀，所述模拟器开闭电磁阀连接有模拟器主缸，还包括模拟器液控开关阀，所述模拟器液控开关阀包括阀体、设置在阀体内的阀芯以及阀堵，所述阀体上设有进油油路、出油油路和控制油路，所述阀芯的一端与所述阀堵之间设有弹簧，所述阀芯的另一端和阀体间的油道连通所述控制油路，所述阀芯上设有连通槽，当所述控制油路压力小于所述弹簧的预紧力时，所述阀芯阻断所述进油油路与出油油路，当所述控制油路压力大于所述弹簧的预紧力时，所述阀芯上的连通槽连通所述进油油路与出油油路，所述控制油路连接所述模拟器开闭电磁阀，所述进油油路连接所述模拟器主缸，所述出油油路连接所述制动主缸与所述模拟器开闭电磁阀之间的连接管路。

作为优选，所述阀芯上设有阻尼孔，所述阻尼孔连通所述控制油路与出油油路。

作为优选，所述阀芯的外圆柱上设有若干均压槽，用以平衡阀芯径向力以减小阀芯移动阻力。

作为优选，所述连通槽为环形槽，所述进油油路和出油油路在所述阀芯外环绕，以此增加进油油路与出油油路的过流面积，实现进油油路与出油油路的大面积导通。

常规制动工况：常开型制动主缸隔离电磁阀上电关闭，常闭型模拟器开闭电磁阀上电打开，驾驶员采取制动时，踩下制动踏板，制动主缸油液通过模拟器开闭电磁阀进入模拟器液控开关阀的控制油路，控制油路的油液通过阻尼孔少量排出到出油油路，有利于排除油液气泡，当控制油路压力大于弹簧预紧力时，推动阀芯压缩弹簧并使进油油路和出油油路导通，此时由制动主缸和模拟器主缸共同作用反馈合适的制动脚感，当踩下制动踏板需要回程时，由于控制油路压力降低，阀芯的过流面积逐渐减小，此时油液还可以通过阻尼孔、模拟器开闭电磁阀内单向阀回流至制动主缸。

特别说明的是，当踩下制动踏板达到一定小行程，足以推动阀芯部分打开，出油油路与控制油路连通，二者压力相等，出油油路压力作用于阀芯的另一端和阀体间的油道，持续压紧弹簧，此时，可关闭模拟器开闭电磁阀，模拟器液控开关阀即可维持打开状态，这一特性可保证常规制动工况模拟器开闭电磁阀只需要在踏板小行程内通电开启一次，极大降低电磁阀负荷，改善电磁阀散热和可靠性。

如果线控制动系统发生故障，进入备用制动状态：制动主缸隔离电磁阀断电打开，模拟器开闭电磁阀断电关闭，模拟器液控开关阀的控制油路压力始终为0，关闭进油油路和出油油路，模拟器停止工作，此时制动油液通过制动主缸和制动主缸隔离电磁阀直接进入备用制动回路，提供车辆制动力。

与现有技术相比本发明所达到的有益效果是：

将小流量模拟器开闭电磁阀作为该阀的压力反馈，控制模拟器液控开闭阀实现大流量油液流通，保证了快速制动时，踏板力-踏板行程曲线的精度，给驾驶员足够的信心，解决了现有技术方案中模拟器开闭电磁阀过流面积小、快速制动阻尼力增大问题；

在制动踏板超过一定小行程后，仅需模拟器开闭电磁阀上电一次即可维持工作状态，解决现有技术方案中模拟器开闭电磁阀需要长时间通电工作的问题，降低电磁阀工作负荷；

模拟器液控开关阀结构简单、元件数量少、加工难度小、工艺成熟可靠，具备开发周期短、成本低的特点。

附图说明

图1是现有技术的线控制动踏板系统的结构示意图。

图2是本发明模拟器液控开关阀的结构示意图。

图3是本发明线控制动踏板系统的结构示意图。

图中：阀体1、阀芯2、阀堵3、进油油路4、出油油路5、控制油路6、弹簧7、连通槽8、阻尼孔9、均压槽10、制动踏板11、制动主缸12、制动主缸隔离电磁阀13、备用制动回路14、模拟器开闭电磁阀15、模拟器主缸16、模拟器液控开关阀17。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，一种模拟器液控开关阀，包括阀体1、设置在阀体1内的阀芯2以及阀堵3，阀体1上设有进油油路4、出油油路5和控制油路6，阀芯2的一端与阀堵3之间设有弹簧7，阀芯2的另一端和阀体1间的油道连通控制油路6，阀芯2上设有连通槽8，当控制油路6压力小于弹簧7的预紧力时，阀芯2阻断进油油路4与出油油路5，当控制油路6压力大于弹簧7的预紧力时，阀芯2上的连通槽8连通进油油路4与出油油路5。阀芯2上设有阻尼孔9，阻尼孔9连通控制油路6与出油油路5。阀芯2的外圆柱上设有若干均压槽10。连通槽8为环形槽，进油油路4和出油油路5在阀芯2外环绕。

如图3所示，一种线控制动踏板系统，包括制动踏板11和连接制动踏板11的制动主缸12，制动主缸12连接有制动主缸隔离电磁阀13，制动主缸隔离电磁阀13连接有备用制动回路14，制动主缸12还连接有模拟器开闭电磁阀15，模拟器开闭电磁阀15连接有模拟器主缸16，还包括模拟器液控开关阀17，模拟器液控开关阀17的控制油路6连接模拟器开闭电磁阀15，进油油路4连接模拟器主缸16，出油油路5连接制动主缸12与模拟器开闭电磁阀15之间的连接管路。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种模拟器液控开关阀，其特征在于，包括阀体、设置在阀体内的阀芯以及阀堵，所述阀体上设有进油油路、出油油路和控制油路，所述阀芯的一端与所述阀堵之间设有弹簧，所述阀芯的另一端和阀体间的油道连通所述控制油路，所述阀芯上设有连通槽，当所述控制油路压力小于所述弹簧的预紧力时，所述阀芯阻断所述进油油路与出油油路，当所述控制油路压力大于所述弹簧的预紧力时，所述阀芯上的连通槽连通所述进油油路与出油油路。

2.根据权利要求2所述的一种模拟器液控开关阀，其特征在于，所述阀芯上设有阻尼孔，所述阻尼孔连通所述控制油路与出油油路。

3.根据权利要求2所述的一种模拟器液控开关阀，其特征在于，所述阀芯的外圆柱上设有若干均压槽。

4.根据权利要求2所述的一种模拟器液控开关阀，其特征在于，所述连通槽为环形槽，所述进油油路和出油油路在所述阀芯外环绕。

5.一种线控制动踏板系统，包括制动踏板和连接制动踏板的制动主缸，所述制动主缸连接有制动主缸隔离电磁阀，所述制动主缸隔离电磁阀连接有备用制动回路，所述制动主缸还连接有模拟器开闭电磁阀，所述模拟器开闭电磁阀连接有模拟器主缸，其特征在于，还包括模拟器液控开关阀，所述模拟器液控开关阀包括阀体、设置在阀体内的阀芯以及阀堵，所述阀体上设有进油油路、出油油路和控制油路，所述阀芯的一端与所述阀堵之间设有弹簧，所述阀芯的另一端和阀体间的油道连通所述控制油路，所述阀芯上设有连通槽，当所述控制油路压力小于所述弹簧的预紧力时，所述阀芯阻断所述进油油路与出油油路，当所述控制油路压力大于所述弹簧的预紧力时，所述阀芯上的连通槽连通所述进油油路与出油油路，所述控制油路连接所述模拟器开闭电磁阀，所述进油油路连接所述模拟器主缸，所述出油油路连接所述制动主缸与所述模拟器开闭电磁阀之间的连接管路。

6.根据权利要求5所述的一种线控制动踏板系统，其特征在于，所述阀芯上设有阻尼孔，所述阻尼孔连通所述控制油路与出油油路。

7.根据权利要求5所述的一种线控制动踏板系统，其特征在于，所述阀芯的外圆柱上设有若干均压槽。

8.根据权利要求5所述的一种线控制动踏板系统，其特征在于，所述连通槽为环形槽，所述进油油路和出油油路在所述阀芯外环绕。