CN110065484A - 一种电控电动制动总阀结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的电控电动制动总阀结构，由上至下依次包括上体电控电动执行机构A、中体气路阀门B和下体气路阀门C，上体电控电动执行机构A包括电机、滚珠丝杠、阀体顶杆、传感器拉杆和传感器；所述电机和与电机输出端相连接的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠相配合的螺母座上安装与滚珠丝杠平行的阀体顶杆；所述螺母座的一侧设置有传感器拉杆，所述传感器检测传感器拉杆的动作。用来实现采用气源作为制动电机整车的电控自动制动力分配装置；通过电控电动机构实现了制动力的电控电动化，适用于传统的气源制动整车，实现制动力的线控，从而有效地降低驾驶员行车过程中制动的劳动强度，减少整车驾驶员的疲劳。

Description

一种电控电动制动总阀结构
技术领域
本发明涉及汽车制动领域，具体地，涉及一种电控电动制动总阀结构。
背景技术
当前，商用汽车如客车、卡车等，大都通过气刹系统来实现制动，而制动阀又是气刹系统的主控部件，它直接决定了整个刹车系统的使用性能，如踩踏灵敏度、制动距离等十分重要的指标，这些都是驾驶员们普遍关注的问题，但目前的各种制动阀均存在着刹车踩踏力大、行程不足、前后刹车不均等缺陷，不能很好地满足使用要求，尤其是对于各种载重汽车来讲更是如此，传统的气源制动整车，其制动力的控制均靠驾驶员的依据行驶路况，通过制动踏板进行制动动作，无法实现制动的线控及自动控制，不能有效地降低驾驶员驾驶过程中制动的劳动强度，驾驶整车过程中，制动总阀无法依据整车感知到车辆行进过程中潜在的障碍物、危险等信号，从而依据系统提供的控制信号，实施电控自动制动、或在驾驶员驾驶制动力不够使实施制动力补偿，以到车轮行进过程中潜在的障碍物、危险等信号，不能通过智能驾驶控制系统，实现整车的紧急情况制动，提升整车驾驶的安全性，给驾驶带来了潜在的风险。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种电控电动制动总阀结构，用来实现采用气源作为制动电机整车的电控自动制动力分配装置；通过电控电动机构实现了制动力的电控电动化，适用于传统的气源制动整车，实现制动力的线控，从而有效地降低驾驶员行车过程中制动的劳动强度，减少整车驾驶员的疲劳。
本电控电动制动总阀结构还适用于智能化、自动化的整车，结合整车安装的智能传感器等设备，感知到车轮行进过程中潜在的障碍物、危险等信号时，通过智能驾驶控制系统，实现整车的紧急情况制动，从而提升整车驾驶的安全性，通过该电控电动制动总阀实现整车制动力的电控电动化控制与执行。
本发明目的通过以下技术方案实现：
公开的电控电动制动总阀结构，由上至下依次包括上体电控电动执行机构A、中体气路阀门B和下体气路阀门C；
所述上体电控电动执行机构A包括电机、滚珠丝杠、阀体顶杆、传感器拉杆和传感器；所述滚珠丝杠与电机的输出端相连接，与所述滚珠丝杠相配合的螺母座上，安装有与滚珠丝杠平行的阀体顶杆；所述螺母座的一侧设置有传感器拉杆，所述传感器检测传感器拉杆的动作；
所述中体气路阀门B包括活塞一和气路阀门一，所述活塞一与所述气路阀门一相抵接；所述活塞一腔内的中部设有与阀体顶杆相承接的顶杆座；所述顶杆座的两侧套设有压盘和橡胶弹簧；所述气路阀门一外套设有阀门弹簧一，所述中体气路阀门B的一侧设有进气口一，所述中体气路阀门B的外壁设有出气口一；
所述下体气路阀门C包括活塞二和气路阀门二，所述活塞二和气路阀门二相抵接；所述活塞二与气路阀门二间设有延时弹簧；所述气路阀门二外套设有阀门弹簧二，靠近所述下体气路阀门C的一侧设有进气口二，所述下体气路阀门C的外壁设有出气口二。
本电控电动制动总阀结构将下体气路阀门C、中体气路阀门B及上体电控电动执行机构A结合为一体，该电控电动制动总阀的上体电控电动执行机构A，该执行机构采用滚珠丝杆作为电机，通过控制电机的工作运转，实现制动阀的电控电动；且在机构内部布置有相应的行程传感器与行程开关，为该制动总阀的控制提供行程位置反馈，从而实现整车制动的精确制动力的分配与控制。
本发明中的上体电控电动执行机构A采用电机作为动力源，电机动力可以是整车24V电池电源，也可以是适用于新能源电动汽车的高压电源；电机输出端通过机械连接装置与滚珠丝杠连接输出动力，将电机的旋转运动转换为直线运动，另一方面将电机的输出力矩进行减速增扭放大，以达到阀体动作动力需求；更一般的该动力输出减速机构可以采用蜗轮蜗杆、齿轮齿条等其他减速装置；通过滚珠丝杠直线运动推动阀体顶杆，以推动阀体动作，进行气制动相关动作。
进一步地，所述活塞一下端设有弹簧。
更进一步地，所述活塞一的外壁套设有O型圈。
进一步地，所述顶杆座与上体电控电动执行机构A间设有防尘盖。
进一步地，所述传感器包括位移传感器和位置传感器，设置在“几”字形的安装块内，所述位移传感器与传感器拉杆相抵接。
更进一步地，所述位移传感器为滑动电阻或霍尔的非接触传感器。
在上体电控电动执行机构A内部安装有相应的位移传感器，该位移传感器可将滚珠丝杆上下移动时，通过传感器拉杆将位移输出转换为0.5V-4.5V的电压模拟信号，从而反馈电控自动制动力装置输出的制动力状态，实现了电控电动阀门的准确控制。
另外，在上体电控电动执行机构A内部安装有位移传感器外，还安装有相应的位置传感器，即滚珠丝杆推动阀体顶杆动作的同时，推动传感器拉杆动作到阀门最终行程时通过位置传感器输出一电平信号，反馈给相应的控制系统，明确电控自动制动力分配装置以达到最大输出状态。
进一步地，所述活塞二为继动活塞，包括上腔体和下腔体；所述出气口一上与继动活塞的上腔体连接有通口K。
进一步地，所述下体气路阀门C的下端还设有排气口。
本电控电动制动总阀结构通过上体电控电动执行机构A推阀体顶杆推动，推动中体气路阀门B的顶杆座、压盘、橡胶弹簧、活塞一依次推动动作。活塞一的下端为气路阀门一，中体气路阀门B上的进气口通过气路阀门一进行开关动作，当气路阀门一打开时，进气口一联通出气口一，并将气压输送到整车后桥制动室。
本电控电动制动总阀结构在下体气路阀门C与继动活塞之间设有延时弹簧。继动活塞的下方为带有阀门弹簧二及气路阀门二，在下体气路阀门C内设有进气口二通过气路阀门二进行开关动作，在气路阀门二打开时，进气口二的气压被输送到整车前桥的制动室。多余的气体经出排气口排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本电控电动制动总阀将下体气路阀门C、中体气路阀门B及上体电控电动执行机构A结合为一体，该电控电动制动总阀的上体电控电动执行机构A，该执行机构采用滚珠丝杆作为动力源，通过控制电机的工作运转，实现制动阀的电控电动；且在机构内部布置有相应的行程传感器与行程开关，为该制动总阀的控制提供行程位置反馈，从而实现整车制动的精确制动力的分配与控制。
本电控电动制动总阀适用于传统的气源制动整车，实现制动力的线控，从而有效地降低驾驶员行车过程中制动的劳动强度，减少整车驾驶员的疲劳。
附图说明
图1为本电控电动制动总阀的结构示意图。
图中：1-电机，2-滚珠丝杠，3-阀体顶杆，4-位移传感器，5-传感器拉杆，6-位置传感器，7-顶杆座，8-压盘，9-橡胶弹簧，10-活塞一，11-弹簧，12-防尘盖，13-O型圈，14-气路阀门一，15-阀门弹簧一，16-活塞二，17-延时弹簧，18-阀门弹簧二，19-气路阀门二，20-排气口，21a-进气口二，21b-出气口二，22a-进气口一，22b-出气口一，A-上体电控电动执行机构，B-中体气路阀门，C-下体气路阀门，100-安装块，200-螺母座，L-小孔，K-通口。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1所示，本电控电动制动总阀结构，由上至下依次包括上体电控电动执行机构A、中体气路阀门B和下体气路阀门C。
其中，上体电控电动执行机构A包括电机1、滚珠丝杠2、阀体顶杆3、传感器拉杆5和传感器；电机1输出端与滚珠丝杠2相连接，与滚珠丝杠2相配合的螺母座200上，安装有与滚珠丝杠2平行的阀体顶杆3；螺母座200的一侧设置有传感器拉杆5，传感器检测传感器拉杆5的动作。传感器包括位移传感器4和位置传感器6，设置在“几”字形的安装块100内，传感器拉杆5为“L”型结构，“L”型的一边靠近螺母座200，与阀体顶杆3平行设置；另一边与位移传感器4（优选为滑动电阻或霍尔的非接触传感器）相抵接。
中体气路阀门B包括活塞一10和气路阀门一14，活塞一10与气路阀门一14相抵接；活塞一10腔内的中部设有与阀体顶杆3相承接的顶杆座7；顶杆座7的两侧套设有压盘8和橡胶弹簧9；活塞一10下端设有弹簧11，外壁套设有O型圈13，顶杆座7与上体电控电动执行机构A间设有防尘盖12；气路阀门一14外套设有阀门弹簧一15，中体气路阀门B的一侧设有进气口一22a，所述中体气路阀门B的外壁设有出气口一22b。
下体气路阀门C包括活塞二16和气路阀门二19，活塞二16和气路阀门二19相抵接；活塞二16与气路阀门二19间设有延时弹簧17；气路阀门二19外套设有阀门弹簧二18，靠近下体气路阀门C的一侧设有进气口二21a，下体气路阀门C的外壁设有出气口二21b。
另外，活塞二16为继动活塞，包括上腔体16a和下腔体16b；出气口一22b上与继动活塞16的上腔体16a连接有通口K。
本电控电动制动总阀下体气路阀门二设有进气口二与出气口二，在其内部设有活塞及活塞腔体；气路阀门一设有进气口一与出气口一，且其内部同样设有活塞及活塞腔体；中体气路阀门B的活塞一及活塞腔体较下体气路阀门C的活塞二与活塞腔体要小，两活塞及活塞腔体的面积采用1.5-3比例；从而实现下体气路阀门C与中体气路阀门B不同的打开压力，实现整车气制动两个比例继动阀的控制输出，实现前后制动同步；同时活塞腔的两端分别于出气口一与出气口二联通；在该电控电动制动总阀的上部为电控电动执行机构，该执行机构采用滚珠丝杆作为电机，通过控制电机的工作运转，实现制动阀的电控电动；且在机构内部布置有相应的行程传感器与行程开关，为该制动总阀的控制提供行程位置反馈，从而实现整车制动的精确制动力的分配与控制。
该电控电动制动总阀可用于采用气源作为制动电机的整车的自动制动力分配，且通过电控电动机构实现了制动力的电控电动化，适用于传统的气源制动整车，实现制动力的线控，从而有效的降低驾驶员形成过程中制动的劳动强度，减少整车驾驶员的疲劳；同样该机构适用于智能化、自动化的整车应用，结合整车安装的智能传感器等设备，感知到车轮行进过程中潜在的障碍物、危险等信号时，通过电控电动制动总阀的智能驾驶控制系统，实现整车的紧急情况制动，从而提升整车驾驶的安全性，总之通过该电控电动制动总阀实现整车制动力的电控电动化控制与执行。
本电控电动制动总阀结构的工作过程为：当上体电控电动执行机构A接收到电控系统指令推动阀体顶杆压动压盘，使橡胶弹簧压缩，将活塞一下压，推动气路阀门一下移，打开气路阀门一，此时，进气口一的压缩空气通过阀门一及活塞腔一，出气口一输送到后桥的制动室进行制动。同时活塞腔的压缩空气使活塞一上移，关闭气路阀门一，中体气路阀门B的活塞一的腔体达到平衡。另出气口一的气压，通过小孔L到达下体气路阀门C，推动继动活塞下移，压缩延时弹簧并最终推动气路阀门二，使进气口二气体通过打开的气路阀门二，经出气口二到达前桥的制动室进行制动。同时活塞腔的压缩空气和延时弹簧又推动继动活塞上移关闭气路阀门二，下体气路阀门C的活塞二的腔体达到平衡。
本电控电动制动总阀结构的上体电控电动执行机构A、中体气路阀门B和下体气路阀门C为考虑产品生产制造工艺性及安装结构的可行性进行的分体，可以为一个整体。增加了本结构的适应性和实用性。
本电控电动自动制动总阀与原气制动总阀相比增加了电控电动执行机构，从而实现了阀门的可控与电动，在保留原气制动总阀的功能的同时，增加了电控电动功能，并设有相应的位移传感器与位置传感器，实现了电控电动阀门的准确控制，并增加了闭环控制的相关控制信号。
在此基础上可实现整车制动的电控电动化与自动化，可实现制动力的线控功能，从而有效降低驾驶员的工作疲劳强度；或通过与整车智能控制系统，实现整车的自动制动功能。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电控电动制动总阀结构，其特征在于，由上至下依次包括上体电控电动执行机构A、中体气路阀门B和下体气路阀门C；
所述上体电控电动执行机构A包括电机（1）、滚珠丝杠（2）、阀体顶杆（3）、传感器拉杆（5）和传感器；所述滚珠丝杠（2）与电机（1）输出端相连接，与所述滚珠丝杠（2）相配合的螺母座（200）上，安装有与滚珠丝杠（2）平行的阀体顶杆（3）；所述螺母座（200）的一侧设置有传感器拉杆（5），所述传感器检测传感器拉杆（5）的动作；
所述中体气路阀门B包括活塞一（10）和气路阀门一（14），所述活塞一（10）与所述气路阀门一（14）相抵接；所述活塞一（10）腔内的中部设有与阀体顶杆（3）相承接的顶杆座（7）；所述顶杆座（7）的两侧套设有压盘（8）和橡胶弹簧（9）；所述气路阀门一（14）外套设有阀门弹簧一（15），所述中体气路阀门B的一侧设有进气口一（22a），所述中体气路阀门B的外壁设有出气口一（22b）；
所述下体气路阀门C包括活塞二（16）和气路阀门二（19），所述活塞二（16）和气路阀门二（19）相抵接；所述活塞二（16）与气路阀门二（19）间设有延时弹簧（17）；所述气路阀门二（19）外套设有阀门弹簧二（18），靠近所述下体气路阀门C的一侧设有进气口二（21a），所述下体气路阀门C的外壁设有出气口二（21b）。
2.根据权利要求1所述电控电动制动总阀结构，其特征在于，所述活塞一（10）下端设有弹簧（11）。
3.根据权利要求2所述电控电动制动总阀结构，其特征在于，所述活塞一（10）的外壁套设有O型圈（13）。
4.根据权利要求3所述电控电动制动总阀结构，其特征在于，所述顶杆座（7）与上体电控电动执行机构A间设有防尘盖（12）。
5.根据权利要求1所述电控电动制动总阀结构，其特征在于，所述传感器包括位移传感器（4）和位置传感器（6），设置在“几”字形的安装块内，所述位移传感器（4）与传感器拉杆（5）相抵接。
6.根据权利要求5所述电控电动制动总阀结构，其特征在于，所述位移传感器（4）为滑动电阻或霍尔的非接触传感器。
7.根据权利要求6所述电控电动制动总阀结构，其特征在于，所述活塞二（16）为继动活塞，包括上腔体（16a）和下腔体（16b）；所述出气口一（22b）上与继动活塞（16）的上腔体（16a）连接有通口K。
8.根据权利要求1~7任意一项所述电控电动制动总阀结构，其特征在于，所述下体气路阀门C的下端还设有排气口（20）。
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