CN209581456U

CN209581456U - 用于商用车辆的高气流电动气动阀

Info

Publication number: CN209581456U
Application number: CN201920262789.6U
Authority: CN
Inventors: 孙明海; 其他发明人请求不公开姓名
Original assignee: Zhejiang Libang Hexin Intelligent Brake System Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Libang Hexin Intelligent Brake System Co Ltd
Priority date: 2019-03-01
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2019-11-05
Anticipated expiration: 2029-03-01

Abstract

本实用新型公开的是用于商用车辆的高气流电动气动阀，包括阀装置，所述阀装置通过储气罐所提供的气压直接控制至少一个增压制动器，所述阀装置包括至少一个入口、出口、排气口、进气阀座和排气阀座，所述排气阀座由活塞打开和关闭，所述进气阀座通过由活塞带动的移动密封件打开和关闭，所述活塞的位置是由施加在活塞上的压力、接触力和弹簧力的平衡所限定，其特征在于，所述弹簧的力通过电动机械装置调节。通过单个电动机械执行机构来实现主要电子控制制动功能，具有成本优势；在商用车驻车制动器的应用中，对最大驻车力的实现、不同驻车力的可调节性、行车释放和停车驻车过程中的制动稳定性进行了改进。

Description

用于商用车辆的高气流电动气动阀

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，特别涉及用于商用车辆的高气流电动气动阀。

背景技术

当今的电动气动控制阀通常是电磁阀和高气流阀的组合。通过调节主控制活塞中的电磁阀来建立压力水平，然后主控制活塞控制高气流阀座的打开和关闭，从而为气动制动室提供充分的充气和放气。

有成本效益的电磁阀仅具有两个离散状态（打开或关闭），这使得分压设置成为复杂的控制问题。此外，任何附加的工作模式都需要集成额外的电磁阀，这增加了这种电动气动阀的成本。

US2893415 (A)：该实用新型公开了自研式继动阀，能够放大气动执行器的气流。

DE4227084 (A1)：该实用新型公开了阀装置，其通过高气流继动阀操作气动执行器，其中继动阀的控制压力由电动气动磁阀调节。

EP2239174 (A2)：该实用新型公开了双稳态阀，其中操作活塞遵从由电动机操作的线性传动装置的位置，仅提供两个稳定状态。

EP3118077 (A1)：该实用新型公开了一种集成在继动阀中的电动机操作的自锁机构，其通过控制压力操作，但活塞运动受到这种锁定的限制。

从US2893415 (A)所公开的文本中可知，继动阀能够为气动执行机构提供足够的空气流量，例如行车制动器或驻车制动器。

在上个世纪末，汽车气动系统通过电子控制得到了改进，其中提出了电磁阀来解决，通过调节高气流阀门的控制压力来调节执行机构的压力，如在DE4227084 (A1)中所述，在这种压力调节器中，需要集成多个电磁阀，使其与需要连接的多个电子功率级电子相结合，才能发挥适当的功能。这是因为这些电磁阀通常只有两个离散状态，并且只有一个离散状态可以在未通电状态下稳定。

虽然可以在所谓的比例电磁阀和双稳态电磁阀中使用技术来克服前面提到的限制，但是这种阀的成本高或稳健性是不够的。在现有技术EP2239174（A2）中，提供了一种解决方案，以确保实现多个未通电稳定状态，以便产生用于驻车制动继动阀的控制压力。该解决方案使用电动机和自锁机构在两个端部位置之间移动活塞，在两个端部位置下分配充气和放气状态。该解决方案的缺点在于其输出压力仅具有两个离散值。中间值的设置只能通过调节阀门来实现，由于传动装置的自锁特性，这不是应用的目的，而是使用额外的电磁阀来设置输入处的中间压力。此外，输出的气流不足以直接操作气动执行器；继动阀由输出控制。

在现有技术EP3118077（A1）中，电动机用于影响继动阀的运行。电动机的自锁机构限制了继动阀活塞的运动。该方案的缺点在于电动机不能调节继动阀的输出压力，需要额外的电磁阀来产生用于控制继动阀活塞的调节压力。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的技术问题，本实用新型所解决的技术问题旨在提供一种用于商用车辆的高气流电动气动阀。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：用于商用车辆的高气流电动气动阀，包括阀装置，所述阀装置通过储气罐所提供的气压直接控制至少一个增压制动器，所述阀装置包括至少一个入口、出口、排气口、进气阀座和排气阀座，所述排气阀座由活塞打开和关闭，所述进气阀座通过由活塞带动的移动密封件打开和关闭，所述活塞的位置是由施加在活塞上的压力、接触力和弹簧力的平衡所限定，其特征在于，所述弹簧的力通过电动机械装置调节。

所述增压制动器是行车制动器或驻车制动器或悬架空气弹簧或离合器执行器室或变速器执行器室或减速器执行器室。

所述出口处设有用于测量压力的集成压力传感器a。

所述入口处设有用于测量压力的集成压力传感器b。

所述阀装置与用于测量电动机械装置运动部件的位置的集成位置传感器连接。

传感器收集数据输送给ECU，ECU对电动机械装置进行控制。

所述阀装置设有用于在所述活塞上产生附加压力的附加端口。

活塞具有可以产生压力的上表面和下表面，所述活塞的上表面设有通风通道A，所述下表面设有通风通道B。

所述活塞的下表面设有通风通道B，所述阀装置设有附加端口，所述活塞的上表面与附加端口相通。

本实用新型的有益效果是：通过单个电动机械执行机构来实现主要电子控制制动功能，具有成本优势；在商用车驻车制动器的应用中，对最大驻车力的实现、不同驻车力的可调节性、行车释放和停车驻车过程中的制动稳定性进行了改进。

附图说明

图1为本实用新型中阀装置压力控制系统结构图；

图2为本实用新型中阀装置结构示意图；

图3为本实用新型中阀装置由行车制动回路储气罐提供压力控制行车制动器系统结构图；

图4为本实用新型中阀装置由驻车制动回路储气罐提供压力控制驻车制动器系统结构图；

图5为本实用新型中阀装置由空气悬架回路储气罐提供压力控制车辆悬架空气弹簧系统结构图；

图6为本实用新型中阀装置由变速器回路储气罐提供压力控制车辆离合器执行器室系统结构图；

图7为本实用新型中阀装置由变速器回路储气罐提供压力控制车辆变速器执行器室系统结构图；

图8为本实用新型中阀装置由变速器回路储气罐提供压力控制车辆减速器执行器室系统结构图；

图9为本实用新型中阀装置与集成压力传感器a连接结构示意图；

图10为本实用新型中阀装置与集成压力传感器b连接结构示意图；

图11为本实用新型中阀装置与集成位置传感器连接结构示意图；

图12为本实用新型中阀装置另一实施例的结构示意图；

图13为在预期的操作状态或由于故障而不活动的情况下阀装置压力控制系统结构图。

具体实施方式

图1所示为本实用新型的阀装置I通过储气罐III所提供的压力，来控制用于商用车辆的增压制动器II。

如图2所示，阀装置I具有入口1、出口2和排气口3，它们具有足够的横截面以操作具有足够气流动力的商用车辆的增压制动器II。该阀门还包括至少一个进气阀座11和至少一个排气阀座31，所述排气阀座31由活塞32打开和关闭，所述进气阀座11通过由活塞32带动的移动密封件30打开和关闭，气流的流动路径由壳体与移动密封件30所形成的进气阀座11以及由活塞32与移动密封件30所形成的排气阀座31控制。

进气阀座11通过第二弹簧34保持常闭。进气阀座11的打开通过移动密封件30挤压第二弹簧34使弹簧压缩移动来解决，该移动由活塞32的运动通过活塞32和移动密封件30之间的接触力产生。根据活塞32和移动密封件30之间所存在或不存在的接触，排气阀座31通过活塞32的运动而关闭和打开。

活塞32的位置由作用在活塞32上的力的平衡所限定。

以下力作用在活塞32上：

• 活塞32和移动密封件30之间的接触力；

• 与出口2压力相关的位于活塞32表面32'上的压力；

• 与出口2压力相关的位于活塞32与表面32'相对的表面32''上的压力；

• 控制弹簧33的压缩的弹簧力；

• 摩擦力和阻尼力。

所述弹簧33的力通过电动机械装置37调节，所述电动机械装置37指的是马达带动的机械传动机构，比如马达带动凸轮传动，或者马达带动皮带传动，或者马达带动连杆传动等等。通过改变除了上述弹簧33力之外的至少一个力来实现即将到来的力平衡。弹簧33压缩增加，活塞32朝向打开进气阀座11的方向移动，弹簧33压力减小，活塞32朝向打开排气阀座31的方向移动。以这种方式，只要提供活塞32的力平衡，弹簧33压缩变化将改变排气口3压力。也就是说排气口3压力与弹簧33的压缩成比例，然后弹簧33的压缩与电动机60的位置成比例，包括由第二弹簧34的预压力和摩擦引起的滞后。

如图3所示，阀装置I由行车制动回路储气罐III/a提供压力，来控制车辆行车制动器II/a的制动室。

如图4所示，阀装置I由驻车制动回路储气罐III/b提供压力，来控制车辆驻车制动器II/b的弹簧制动室。

如图5所示，阀装置I由空气悬架回路储气罐III/c提供压力，来控制车辆悬架空气弹簧II/c。

如图6所示，阀装置I由变速器回路储气罐III/ d提供压力，来控制车辆离合器执行器室II/d。

如图7所示，阀装置I由变速器回路储气罐III/d提供压力，来控制车辆变速器执行器室II/e。

如图8所示，阀装置I由变速器回路储气罐III/d提供压力，来控制车辆减速器执行器室II/f。

如图9所示，所述出口处设有用于测量压力的集成压力传感器a 70，阀装置I与集成压力传感器a 70连接，集成压力传感器a 70测量出口3处的压力水平。

如图10所示，所述入口处设有用于测量压力的集成压力传感器b 71，阀装置I与集成压力传感器b 71连接，集成压力传感器b 71测量入口1处的压力水平。

如图11所示，阀装置I与集成位置传感器72连接，集成位置传感器72测量电动机械装置37的任何部件的位置。

传感器收集数据输送给ECU 38，ECU 38对电动机械装置37进行控制。

活塞32具有可以产生压力的上表面32”和下表面32’。根据本实用新型的原理，下表面32’由排气口3来施加压力。上表面32”与排气口3的环境压力相连通，防止控制弹簧33压缩和排气口3施加的压力之间的比例关系受到干扰。如图2所示，所述活塞32的上表面32”设有通风通道A36，所述下表面32’设有通风通道B35，使得上表面32”与排气口3的环境压力相连通。

如图12所示，在优选的实施例中，可以取消通风通道A36，阀装置I设有附加端口4，使得上表面32”与阀装置I的附加端口4相连通。

如图13所示，由于预期的操作状态或由于故障而不活动的情况下，阀装置I可以通过附加端口4与外部阀装置连接。其中阀装置I由行车制动回路储气罐III/a提供气压来控制行车制动器II/a，阀装置通过附加端口4与行车制动系统的脚制动模块V连接。

Claims

1.用于商用车辆的高气流电动气动阀，包括阀装置，所述阀装置通过储气罐（III）所提供的气压直接控制至少一个增压制动器（II），所述阀装置包括至少一个入口（1）、出口（2）、排气口（3）、进气阀座（11）和排气阀座（31），所述排气阀座（31）由活塞（32）打开和关闭，所述进气阀座（11）通过由活塞（32）带动的移动密封件（30）打开和关闭，所述活塞（32）的位置是由施加在活塞上的压力、接触力和弹簧（33）力的平衡所限定，其特征在于，所述弹簧（33）的力通过电动机械装置（37）调节。

2.根据权利要求1所述的用于商用车辆的高气流电动气动阀，其特征在于，所述增压制动器（II）可以是行车制动器（II / a）或驻车制动器（II / b）或悬架空气弹簧（II / c）或离合器执行器室（II / d）或变速器执行器室（II / e）或减速器执行器室（II / f）。

3.根据权利要求1所述的用于商用车辆的高气流电动气动阀，其特征在于，所述出口处设有用于测量压力的集成压力传感器a（70）。

4.根据权利要求1所述的用于商用车辆的高气流电动气动阀，其特征在于，所述入口处设有用于测量压力的集成压力传感器b（71）。

5.根据权利要求1所述的用于商用车辆的高气流电动气动阀，其特征在于，所述阀装置（I）与用于测量电动机械装置（37）运动部件的位置的集成位置传感器（72）连接。

6.根据权利要求3或4或5所述的用于商用车辆的高气流电动气动阀，其特征在于，传感器收集数据输送给ECU（38），ECU（38）对电动机械装置（37）进行控制。

7.根据权利要求1所述的用于商用车辆的高气流电动气动阀，其特征在于，所述阀装置设有用于在所述活塞（32）上产生附加压力的附加端口（4）。

8.根据权利要求1所述的用于商用车辆的高气流电动气动阀，其特征在于，所述活塞（32）具有可以产生压力的上表面（32”）和下表面（32’），所述活塞（32）的上表面（32”）设有通风通道A（36），所述下表面（32’）设有通风通道B（35）。

9.根据权利要求1所述的用于商用车辆的高气流电动气动阀，其特征在于，所述活塞（32）的下表面设有通风通道B（35），所述阀装置设有附加端口（4），所述活塞的上表面（32”）与附加端口（4）相通。