CN208036256U - 一种商用车挂车用制动模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种商用车挂车用制动模块，包括ECU和集成式挂车制动阀，所述ECU与所述集成式挂车制动阀相连接，所述集成式挂车制动阀包括上阀体（7）和下阀体（5），上阀体（7）与下阀体（5）之间固定连接，下阀体（5）设置有第一输出口（P21）和第二输出口（P22），所述两输出口分别设置在下阀体（5）的后部和下部并分别外接有第一压力传感器和第二压力传感器，所述两压力传感器均与所述ECU相连接。本实用新型通过所述第一压力传感器和第二压力传感器监控两输出口的气体压力，并将气体压力信号向ECU传递，实现ECU对电磁阀组件进行合理的通电和断电控制，对所述两输出口制动气室的气体压力进行增压、保压及减压控制，从而实现ABS的防抱死功能。

Description

一种商用车挂车用制动模块

技术领域

本实用新型涉及一种商用车制动系统，尤其涉及一种商用车挂车用制动模块。

背景技术

对于使用空气制动系统的车辆而言，挂车或半挂车在车辆行驶过程中的制动安全很重要，挂车只有货箱没有车头，挂车行驶必须配置牵引车，当车辆行驶过程中需要行车制动时，牵引车与挂车分别有各自独立的制动系统，而道路交通安全法规要求牵引车与挂车应具备同时制动功能。由于现有牵引车的制动气源是依靠牵引车的储气筒提供，挂车制动气源也是依靠牵引车的储气筒提供，由于挂车是连接在牵引车的后面，因此挂车的制动管路较长，在行驶过程需行车制动时，挂车制动会滞后于牵引车制动，在制动过程中会导致牵引车先制动而挂车后制动的现象，从而造成挂车对牵引车的冲撞，存在行车安全隐患，亟待改进。

专利号为ZL200420051745.2的中国实用新型专利公开了一种紧急继动阀及带有该阀的挂车制动控制装置，它包括壳体，壳体上部设气动控制口，中部设可竖直滑动的活塞，气动控制口连通活塞上方的腔室；活塞下部设置滑阀，滑阀内设置阀芯，阀芯下方设置复位弹簧；滑阀带有进气口和出气口，壳体上还设置与腔室连通的电动控制口，电动控制口设置由电磁阀控制的阀门。采用该实用新型，紧急继动阀能够在传递较慢的气动信号到来之前就已经在电信号的控制下开始动作，实现与主车同步制动，从而消除挂车制动滞后造成的甩尾现象，提高了汽车制动的安全性。但该实用新型完全依靠脚阀上的上行程开关和下行程开关控制及调节制动气室压力，压力控制结构及方式机械单一。此外，该技术方案的出气口并未外接压力传感器，无法监控出气口压力，其电磁阀的控制程序也不能按制动气室压力合理控制电磁阀，因而无法实现对出气口制动气室压力进行增压、保压及减压控制，进而也不能实现ABS的防抱死功能。

专利号为ZL200510043774.3的中国发明专利公开了一种双管路电控挂车制动阀，在原有阀体、节流阀、阀体内上继动活塞、下继动活塞总成和应急活塞总成的基础上，增设电磁控制阀和载荷传感器，下继动活塞内径阶梯性递减，隔盘套装在下继动活塞的外壁上，并与阀体内壁密封构成防真空腔E和气压调节腔F，气压调节活塞密封安装在下继动活塞内，其下端面与下继动活塞之间压装有调压弹簧，下继动活塞侧壁内设有连通控制腔C与进气口的气道、连通输出腔D和气压调节活塞上端面的气道、连通气压调节活塞下端面与气压调节腔F的气道，阀体的侧壁上开设连通防真空腔E与电磁控制阀出气道的气道、连通电磁控制阀进气道的气道。该发明能自动地调节制动气压、灵敏度高、工作性能优良、稳定性好。但该发明的双管路电控挂车制动阀是安装在牵引车上的挂车阀，由于牵引车的制动气源和该双管路电控挂车制动阀的制动气源均依靠牵引车的储气筒提供，而挂车是连接在牵引车的后面，因此挂车的制动管路较长，在行驶过程需行车制动时，挂车制动会滞后于牵引车制动，在制动过程中会导致牵引车先制动而挂车后制动的现象，从而造成挂车对牵引车的冲撞，存在行车安全隐患，亟待改进。

实用新型内容

为了解决上述现有紧急继动阀及带有该阀的挂车制动控制装置、双管路电控挂车制动阀存在的技术缺陷，本实用新型采用的技术方案具体如下：

一种商用车挂车用制动模块，包括ECU和集成式挂车制动阀，所述ECU与所述集成式挂车制动阀相连接，所述集成式挂车制动阀包括上阀体和下阀体，所述上阀体与下阀体之间固定连接，所述下阀体设置有第一输出口和第二输出口，所述两输出口分别设置在所述下阀体的后部和下部并分别外接有第一压力传感器和第二压力传感器，所述两压力传感器均与所述ECU相连接。所述第一输出口向挂车储气筒输送压力，所述第二输出口控制车轮制动器。

优选的是，所述下阀体内设置有电磁阀组件，所述电磁阀组件包括进气电枢集合部件、排气电枢集合部件、磁头、进气弹簧、阀座、排气弹簧，所述磁头分别与所述ECU、进气电枢集合部件和排气电枢集合部件相连接，所述进气电枢集合部件和排气电枢集合部件之间呈并列相邻布置，所述进气电枢集合部件上部装有所述阀座，在所述进气电枢集合部件上部与所述阀座之间套装有所述进气弹簧，在所述排气电枢集合部件上部套装有所述排气弹簧，在所述排气电枢集合部件下部设有排气口，所述排气口用于进气压力的卸荷。

在上述任一方案中优选的是，所述下阀体内设置有双通单向阀组件，所述双通单向阀组件包括切换活塞、导套和堵头，所述下阀体右侧内部设有垂直空腔，所述垂直空腔内装有所述导套，所述导套内壁上套装有所述切换活塞，所述垂直空腔的下部设有控制口，所述下阀体右端开有水平孔，所述水平孔内装有堵头。

在上述任一方案中优选的是，所述下阀体内设置有水平空腔，所述水平空腔内装有活塞组件，所述活塞组件包括活塞座、活塞、单向阀、第一密封垫、第二密封垫、第一保持架和第二保持架，所述水平空腔的左端套装有端盖，所述端盖的左端装有进气接头，所述进气接头处为进气口，自所述端盖内侧沿所述下阀体的所述水平空腔自左向右依次装有所述活塞座、弹簧、活塞、单向阀、第一密封垫、第一保持架、第二密封垫和第二保持架，所述双通单向阀组件的垂直空腔与所述水平空腔相连通。

在上述任一方案中优选的是，所述上阀体与下阀体之间通过安装螺栓固定连接，所述上阀体与下阀体之间位于所述第一输出口处的配合面通过第一O形圈进行密封，所述上阀体与下阀体之间位于所述导套处的配合面通过第二O形圈进行密封，所述上阀体顶部设有所述第一输出口通道和所述控制口通道，所述第一输出口通道口处和所述控制口通道口处分别装有钢球。

在上述任一方案中优选的是，所述进气电枢集合部件上部的空腔设置为第一区。

在上述任一方案中优选的是，所述阀座上部的空腔设置为第二区。

在上述任一方案中优选的是，所述导套上部的空腔设置为第三区，所述导套中部的空腔设置为第四区。

在上述任一方案中优选的是，所述第二密封垫右侧的空腔设置为第五区。

在上述任一方案中优选的是，所述第一密封垫右侧的空腔设置为第六区。

一种车辆，其装有制动模块，所述制动模块为上述任一方案的商用车挂车用制动模块。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：结构紧凑、集成度高、功能强大。通过在第一输出口和第二输出口分别外接的第一压力传感器和第二压力传感器，以监控第一输出口和第二输出口的气体压力，通过将所述两压力传感器的压力信号向ECU传递，实现ECU对进气电枢集合部件和排气电枢集合部件进行合理的通电和断电控制，对所述两输出口制动气室的气体压力进行增压、保压及减压控制，从而实现ABS的防抱死功能。利用电控系统将挂车的制动气源由设置在牵引车位置改进为设置在挂车位置，从而大幅缩短制动管路距离，同时通过压力传感器进行压力标定，确保牵引车制动时间与挂车制动时间保持同步，最大限度地保证车辆及驾驶人员的安全。本实用新型通过两条互不相通的电控控制气路与机械控制气路控制双通单向阀组件进行气路切换，实现气体压力的供给及排放，通过电磁阀组件进行气体压力调节，并通过进气口的气体压力变化实现对挂车的紧急制动。

附图说明

图1为本实用新型的商用车挂车用制动模块的集成式挂车制动阀一优选实施例的剖视图，该图为电控控制气路与机械控制气路的工作位置结构示意图；

图2为按照本实用新型的商用车挂车用制动模块的图1所示实施例的电磁阀组件剖视图；

图3为按照本实用新型的商用车挂车用制动模块的图1所示实施例的立体图；

图4为按照本实用新型的商用车挂车用制动模块的集成式挂车制动阀图1所示实施例的剖视图，该图为紧急制动控制气路的工作位置结构示意图。

附图标记说明：

1进气接头；2端盖；3活塞座；4活塞；5下阀体；6第一O形圈；7上阀体；8第一密封垫；9第一保持架；10第二密封垫；11第二保持架；12导套；13第二O形圈；14堵头；15切换活塞；16单向阀；17弹簧；18进气电枢集合部件；19阀座；20进气弹簧；21排气弹簧；22排气电枢集合部件；23钢球；24安装螺栓；25磁头；A第一区；B第二区；C第三区；D第四区；E第五区；F第六区；G第七区；P1进气口；P21第一输出口；P22第二输出口；P3排气口；P4控制口。

具体实施方式

下面结合图1-4详细描述所述商用车挂车用制动模块的技术方案：

一种商用车挂车用制动模块，包括ECU和集成式挂车制动阀，所述ECU与所述集成式挂车制动阀相连接，所述集成式挂车制动阀包括上阀体7和下阀体5，上阀体7与下阀体5之间固定连接，下阀体5设置有第一输出口P21和第二输出口P22，所述两输出口分别设置在下阀体5的后部和下部并分别外接有第一压力传感器和第二压力传感器，所述两压力传感器均与所述ECU相连接。第一输出口P21向挂车储气筒输送压力，第二输出口P22控制车轮制动器。

下阀体5内设置有电磁阀组件，所述电磁阀组件包括进气电枢集合部件18、排气电枢集合部件22、磁头25、进气弹簧20、阀座19、排气弹簧21，磁头25分别与所述ECU、进气电枢集合部件18和排气电枢集合部件22相连接，进气电枢集合部件18和排气电枢集合部件22之间呈并列相邻布置，进气电枢集合部件18上部装有阀座19，在进气电枢集合部件18上部与阀座19之间套装有进气弹簧20，在排气电枢集合部件22上部套装有排气弹簧21，在排气电枢集合部件22下部设有排气口P3，排气口P3用于进气压力的卸荷。

下阀体5内设置有双通单向阀组件，所述双通单向阀组件包括切换活塞15、导套12和堵头14，下阀体5右侧内部设有垂直空腔，所述垂直空腔内装有导套12，导套12内壁上套装有切换活塞15，所述垂直空腔的下部设有控制口P4，下阀体5右端开有水平孔，所述水平孔内装有堵头14。

下阀体5内设置有水平空腔，所述水平空腔内装有活塞组件，所述活塞组件包括活塞座3、活塞4、单向阀16、第一密封垫8、第二密封垫10、第一保持架9和第二保持架11，所述水平空腔的左端套装有端盖2，端盖2的左端装有进气接头1，进气接头1处为进气口P1，自端盖2内侧沿下阀体5的所述水平空腔自左向右依次装有活塞座3、弹簧17、活塞4、单向阀16、第一密封垫8、第一保持架9、第二密封垫10和第二保持架11，所述双通单向阀组件的垂直空腔与所述水平空腔相连通。

上阀体7与下阀体5之间通过安装螺栓24固定连接，上阀体7与下阀体5之间位于第一输出口P21处的配合面通过第一O形圈6进行密封，上阀体7与下阀体5之间位于导套12处的配合面通过第二O形圈13进行密封，上阀体7顶部设有第一输出口P21通道和控制口P4通道，第一输出口P21通道口处和控制口P4通道口处分别装有钢球23。

进气电枢集合部件18上部的空腔设置为第一区A，阀座19上部的空腔设置为第二区B，导套12上部的空腔设置为第三区C，导套12中部的空腔设置为第四区D，第二密封垫10右侧的空腔设置为第五区E，第一密封垫8右侧的空腔设置为第六区F，活塞座3内壁开有第一输出通道，所述第一输出通道与第一输出口P21相连通的空腔设置为第七区G。

本实用新型的工作原理：包括电控控制刹车制动的工作原理、机械控制刹车制动的工作原理和紧急制动的工作原理，以下结合图1-4进行详细描述。

电控控制刹车制动的工作原理：

当车辆正常行驶时，进气口P1始终保持有气压状态，在进气口P1气压及弹簧17的作用下，推动活塞4向右移动，关闭第一密封垫8，打开第二密封垫10，同时，进气口P1气压顶开单向阀16，此时气压通过第一输出口P21向挂车储气筒充入气压，在气压充入第一输出口P21的同时，通过上阀体7的内部通道，将气压输入进气电枢集合部件18的第一区A处。

当需要刹车时，司机踩下脚制动阀，此时挂车尾部刹车灯亮，刹车信号触发后磁头25通电，磁头25通电后控制进气电枢集合部件18及排气电枢集合部件22触动工作，第一区A至第二区B之间的通道经阀座19连通，同时排气口P3的通道被封闭，第一输出口P21的气压由第一区A经第二区B到第三区C推动切换活塞15，使切换活塞15向控制口P4方向运动，使第三区C气压依次经第四区D、第五区E到达第二输出口P22向制动气室输送气体压力。

由于电信号快于气信号，且与第一输出口P21相连接的挂车储气筒安装在挂车上，挂车储气筒距离挂车制动气室较近，因此第二输出口P22的气体压力建立速度较快，能够弥补制动压力直接从牵引车储气筒向挂车输送气体压力时气体压力建立速度过慢的技术问题，从而满足道路交通安全法规的规定要求。

当刹车结束后，司机松开脚制动阀，刹车灯关闭，磁头25断电，进气电枢集合部件18及排气电枢集合部件22恢复初始工作状态，第二输出口P22的气压依次经第五区E、第四区D、第三区C、第二区B、排气电枢集合部件22后从排气口P3排出，此时电控控制制动过程结束。

机械控制刹车制动的工作原理：

当需要刹车时，司机踩下脚制动阀，挂车尾部刹车灯亮，此时若磁头25失效，脚制动阀输出口的气压则作用在控制口P4，控制口P4的气压推动切换活塞15沿导套12向上运动并封堵住第三区C，此时控制口P4的气压依次经第四区D、第五区E到达P2输出口向制动气室输送压力。当刹车结束后，司机松开脚阀，第二输出口P22的气压依次经第五区E、第四区D、控制口P4后从脚制动阀排气口排出，此时机械控制制动过程结束。

紧急制动的工作原理：

如图4所示，当牵引车挂车阀输出口气管发生断裂时进气口P1气体压力迅速降低，当气体压力值下降到规定的气压值时，活塞4在挂车储气筒第一输出口P21气压作用下，克服弹簧17的压力，使活塞4向左移动，在活塞4向左移动的同时打开第六区F通道，关闭第五区E通道，此时挂车储气筒第一输出口P21的气压依次经第七区G、第六区F到达第二输出口P22向制动气室输送气压，从而实现紧急制动。

本实用新型结构紧凑，仅需较小布置空间，有利于整车轻量化，同时集成了多种制动功能，如电控制动功能、常规制动功能、电控失效后的制动保障以及紧急制动功能，在大幅提高工作效率的同时进一步降低生产成本，最大限度地保障了行车安全。

所述ECU（Electronic Control Unit）为电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等，是汽车专用微机控制器。主要由微处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。其中，CPU是核心部分，它具有运算与控制的功能，发动机在运行时，CPU采集各传感器的信号，进行运算，并将运算的结果转变为控制信号，控制被控对象的工作。ECU一般都具备故障自诊断和保护功能，当系统产生故障时，其能够在RAM中自动记录故障代码并采用保护措施从固有程序中读取替代程序以维持发动机运转，同时这些故障信息会显示在仪表盘上并保持不灭，可以使车主及时发现问题并将汽车开到修理厂。

所述电枢是指在电机实现机械能与电能相互转换过程中，起关键和枢纽作用的部件。对于发电机来说，它是产生电动势的部件，如直流发电机中的转子，交流发电机中的定子；对于电动机来说，它是产生电磁力的部件，如直流电动机中的转子。电枢是电机中装有线圈的部件，线圈对磁场的相对运动。在发电机中，受力转动的线圈中产生感应电动势，使其发电。而在电动机中，通电线圈在磁场中受安培力作用，使其在磁场中转动。

一种车辆，其装有制动模块，所述制动模块为上述实施例中任一方案的商用车挂车用制动模块。

本实施例仅为一优选技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于该实施例所描述的以下这一种实施方案，该优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。

Claims (10)

1.一种商用车挂车用制动模块，包括ECU和集成式挂车制动阀，所述ECU与所述集成式挂车制动阀相连接，其特征在于，所述集成式挂车制动阀包括上阀体（7）和下阀体（5），上阀体（7）与下阀体（5）之间固定连接，下阀体（5）设置有第一输出口（P21）和第二输出口（P22），所述两输出口分别设置在下阀体（5）的后部和下部并分别外接有第一压力传感器和第二压力传感器，所述两压力传感器均与所述ECU相连接。

2.如权利要求1所述的商用车挂车用制动模块，其特征在于，下阀体（5）内设置有电磁阀组件，所述电磁阀组件包括进气电枢集合部件（18）、排气电枢集合部件（22）、磁头（25）、进气弹簧（20）、阀座（19）、排气弹簧（21），磁头（25）分别与所述ECU、进气电枢集合部件（18）和排气电枢集合部件（22）相连接，进气电枢集合部件（18）和排气电枢集合部件（22）之间呈并列相邻布置，进气电枢集合部件（18）上部装有阀座（19），在进气电枢集合部件（18）上部与阀座（19）之间套装有进气弹簧（20），在排气电枢集合部件（22）上部套装有排气弹簧（21），在排气电枢集合部件（22）下部设有排气口（P3）。

3.如权利要求2所述的商用车挂车用制动模块，其特征在于，下阀体（5）内设置有双通单向阀组件，所述双通单向阀组件包括切换活塞（15）、导套（12）和堵头（14），下阀体（5）右侧内部设有垂直空腔，所述垂直空腔内装有导套（12），导套（12）内壁上套装有切换活塞（15），所述垂直空腔的下部设有控制口（P4），下阀体（5）右端开有水平孔，所述水平孔内装有堵头（14）。

4.如权利要求3所述的商用车挂车用制动模块，其特征在于，下阀体（5）内设置有水平空腔，所述水平空腔内装有活塞组件，所述活塞组件包括活塞座（3）、活塞（4）、单向阀（16）、第一密封垫（8）、第二密封垫（10）、第一保持架（9）和第二保持架（11），所述水平空腔的左端套装有端盖（2），端盖（2）的左端装有进气接头（1），进气接头（1）处为进气口（P1），自端盖（2）内侧沿下阀体（5）的所述水平空腔自左向右依次装有活塞座（3）、弹簧（17）、活塞（4）、单向阀（16）、第一密封垫（8）、第一保持架（9）、第二密封垫（10）和第二保持架（11），所述双通单向阀组件的垂直空腔与所述水平空腔相连通。

5.如权利要求3所述的商用车挂车用制动模块，其特征在于，上阀体（7）与下阀体（5）之间通过安装螺栓（24）固定连接，上阀体（7）与下阀体（5）之间位于第一输出口（P21）处的配合面通过第一O形圈（6）进行密封，上阀体（7）与下阀体（5）之间位于导套（12）处的配合面通过第二O形圈（13）进行密封，上阀体（7）顶部设有第一输出口（P21）通道和控制口（P4）通道，第一输出口（P21）通道口处和控制口（P4）通道口处分别装有钢球（23）。

6.如权利要求1所述的商用车挂车用制动模块，其特征在于，进气电枢集合部件（18）上部的空腔设置为第一区（A）。

7.如权利要求2所述的商用车挂车用制动模块，其特征在于，阀座（19）上部的空腔设置为第二区（B）。

8.如权利要求3所述的商用车挂车用制动模块，其特征在于，导套（12）上部的空腔设置为第三区（C），导套（12）中部的空腔设置为第四区（D）。

9.如权利要求4所述的商用车挂车用制动模块，其特征在于，第二密封垫（10）右侧的空腔设置为第五区（E）。

10.如权利要求3所述的商用车挂车用制动模块，其特征在于，第一密封垫（8）右侧的空腔设置为第六区（F）。