本發(fā)明屬于汽車制動(dòng)部件技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、性能可靠的氣壓式電子駐車制動(dòng)集成閥。
背景技術(shù):
氣壓式電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)(epb,electronicparkingbrake)是指將行車過程中的臨時(shí)性制動(dòng)和停車后的長時(shí)性制動(dòng)功能整合在一起,并且由電子控制方式實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng)的技術(shù),是汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)的一類。電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的出現(xiàn)和應(yīng)用進(jìn)一步地推動(dòng)了汽車電子控制系統(tǒng)的集成性,降低了車身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,并提高了系統(tǒng)的可靠性。
現(xiàn)有常用的氣壓式epb系統(tǒng)中多是將各控制閥分別安裝在支架上,然后通過外置管路將各控制閥的工作口及進(jìn)氣、排氣口對(duì)應(yīng)連通以形成氣壓控制系統(tǒng),例如中國發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枺?01710118935.3,申請(qǐng)日:2017年3月2日,申請(qǐng)人:南京理工大學(xué))提供了一種氣壓狀態(tài)自鎖式電子駐車制動(dòng)系統(tǒng),如圖1所示,包括儲(chǔ)氣罐、駐車制動(dòng)控制器、氣壓傳感器和駐車制動(dòng)氣室,還包括繼動(dòng)閥,所述繼動(dòng)閥的進(jìn)氣口與儲(chǔ)氣罐相連,其出氣口與駐車制動(dòng)氣室相連,所述氣壓傳感器的輸入端串接在繼動(dòng)閥與駐車制動(dòng)氣室之間的氣路上,其信號(hào)輸出端與駐車制動(dòng)控制器相連;在繼動(dòng)閥的控制口與儲(chǔ)氣罐之間還設(shè)有第一電磁閥,在繼動(dòng)閥的控制口與出氣口之間還設(shè)有第三電磁閥,還包括第二電磁閥,所述第二電磁閥的輸入端與繼動(dòng)閥的控制口相連;所述第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥分別與駐車制動(dòng)控制器電連接。
但這種分別安裝各控制閥及通過外置管路實(shí)現(xiàn)各控制閥的連通的安裝方式,不僅安裝過程較為麻煩,難以檢修維護(hù),同時(shí)使得管路長度變長而增加制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間,從而導(dǎo)致制動(dòng)距離增加;而且整個(gè)氣壓控制系統(tǒng)占用安裝空間較大,造成布置空間緊張。這些因素都必然影響整車的安全性和可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種氣壓式電子駐車制動(dòng)集成閥,結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、性能可靠。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
一種氣壓式電子駐車制動(dòng)集成閥,用于與儲(chǔ)氣罐、氣壓傳感器和駐車制動(dòng)氣室相連,還包括駐車制動(dòng)控制器、電磁閥,還包括繼動(dòng)閥,所述繼動(dòng)閥的進(jìn)氣口與儲(chǔ)氣罐相連,其出氣口與駐車制動(dòng)氣室相連,所述氣壓傳感器的輸入端串接在繼動(dòng)閥與駐車制動(dòng)氣室之間的氣路上,其信號(hào)輸出端與駐車制動(dòng)控制器相連;在繼動(dòng)閥的控制口與儲(chǔ)氣罐之間還設(shè)有第一電磁閥,在繼動(dòng)閥的控制口與出氣口之間還設(shè)有第三電磁閥,還包括第二電磁閥,所述第二電磁閥的輸入端與繼動(dòng)閥的控制口相連;第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥分別與駐車制動(dòng)控制器電連接;手動(dòng)模式開關(guān)、自動(dòng)模式開關(guān)及駐車指示燈還與駐車制動(dòng)控制器電連接,所述繼動(dòng)閥構(gòu)成繼動(dòng)閥總成,第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥構(gòu)成電磁閥總成,駐車制動(dòng)控制器構(gòu)成駐車制動(dòng)控制器總成;
還包括可拆式固定連接的上殼體和下殼體,所述電磁閥總成與繼動(dòng)閥總成相鄰且安裝面互相垂直,兩者均設(shè)置在上殼體內(nèi),駐車制動(dòng)控制器總成設(shè)置在集成閥底部,安裝在下殼體內(nèi)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其顯著優(yōu)點(diǎn)為:
1、結(jié)構(gòu)緊湊:本發(fā)明氣壓式電子駐車制動(dòng)集成閥將駐車制動(dòng)控制器、三個(gè)電磁閥和繼動(dòng)閥集成為一體,可減少外置管路及接頭的數(shù)量,保證其無管路集中供應(yīng),重量輕、體積小,節(jié)約整車安裝空間,便于系統(tǒng)布置。
2、降低成本:本發(fā)明集成閥減少了大量的連接、轉(zhuǎn)序工藝,原材料重量輕、用量少,可降低工藝控制難度,提高裝配效率,從而降低產(chǎn)品制造成本。
3、提高性能:本發(fā)明集成閥集成度高,有效規(guī)避了因零件繁多、連接不好而造成的產(chǎn)品漏氣、電磁閥斷路、短路失效等失效模式,提高制動(dòng)可靠性。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)氣壓狀態(tài)自鎖式電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的原理圖。
圖2為本發(fā)明氣壓式電子駐車制動(dòng)集成閥的等軸測視圖。
圖3為圖2的主視圖。
圖4、5分別為圖3中的a-a、b-b剖視圖。
圖6為本發(fā)明氣壓式電子駐車制動(dòng)集成閥的氣路連接關(guān)系示意圖。
圖中,
1儲(chǔ)氣罐,2第一電磁閥,3第二電磁閥,4第三電磁閥,5繼動(dòng)閥,5a控制口,5b出氣口,5c進(jìn)氣口,5d排氣口,6氣壓傳感器,7駐車制動(dòng)氣室,8手動(dòng)模式開關(guān),9自動(dòng)模式開關(guān),10駐車制動(dòng)控制器,11駐車指示燈,
m0集成閥,m2第一電磁閥,m3第二電磁閥,m4第三電磁閥,m234電磁閥總成,m5繼動(dòng)閥總成,m10控制器總成,
21電磁閥彈簧,22密封圈,23閥芯,24閥芯套,25密封圈,26螺釘,27通孔,28電磁閥蓋,29電磁線圈,30密封圈,
51進(jìn)氣口,52出氣口,53排氣口,54控制口,55上殼體,56排氣膜片,57螺釘,58螺釘,59通道,510通孔,511通道,512通道,513通道,514繼動(dòng)閥蓋,515通孔,516密封圈,517活塞,518密封圈,519活塞回位彈簧,520密封圈,521卡環(huán),522密封圈,523閥門座,524閥門,525閥門回位彈簧,526通孔,527密封圈,528彈簧座,a控制腔,b出氣腔,c進(jìn)氣腔,d排氣腔,
101下殼體,102螺栓,103電接頭。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明氣壓式電子駐車制動(dòng)集成閥,用于如圖1所示的氣壓狀態(tài)自鎖式電子駐車制動(dòng)系統(tǒng),并與儲(chǔ)氣罐1、氣壓傳感器6和駐車制動(dòng)氣室7相連。還包括駐車制動(dòng)控制器10、電磁閥2、3、4,還包括繼動(dòng)閥5,所述繼動(dòng)閥5的進(jìn)氣口5c與儲(chǔ)氣罐1相連,其出氣口5b與駐車制動(dòng)氣室7相連,所述氣壓傳感器6的輸入端串接在繼動(dòng)閥5a與駐車制動(dòng)氣室7之間的氣路上,其信號(hào)輸出端與駐車制動(dòng)控制器10相連;在繼動(dòng)閥5的控制口5a與儲(chǔ)氣罐1之間還設(shè)有第一電磁閥2,在繼動(dòng)閥5的控制口5a與出氣口5b之間還設(shè)有第三電磁閥4,還包括第二電磁閥3,所述第二電磁閥3的輸入端與繼動(dòng)閥5的控制口5a相連;第一電磁閥2、第二電磁閥3、第三電磁閥4分別與駐車制動(dòng)控制器10電連接;手動(dòng)模式開關(guān)8、自動(dòng)模式開關(guān)9及駐車指示燈11還與駐車制動(dòng)控制器10電連接。
如圖2、3所示,所述繼動(dòng)閥5構(gòu)成繼動(dòng)閥總成m5,第一電磁閥2、第二電磁閥3、第三電磁閥4構(gòu)成電磁閥總成m234,駐車制動(dòng)控制器10構(gòu)成駐車制動(dòng)控制器總成m5;
還包括可拆式固定連接的上殼體55和下殼體101,所述電磁閥總成m234與繼動(dòng)閥總成m5相鄰且安裝面互相垂直,兩者均設(shè)置在上殼體55內(nèi),駐車制動(dòng)控制器總成m10設(shè)置在集成閥底部,安裝在下殼體101內(nèi)。
如圖4、5所示,所述電磁閥總成m234包括依次插裝的線圈29、閥芯23、閥芯套24及電磁閥蓋28,在閥芯23頂端固聯(lián)有回位彈簧21,緊抵閥芯套24;上殼體55內(nèi)設(shè)有從e凹腔處鉆入的同軸同徑的通道513、511、59,將三個(gè)電磁閥m2、m3、m4內(nèi)腔連通;同時(shí)從54口處向內(nèi)鉆有同軸小徑通道512,連接到電磁閥m2;電磁閥蓋28內(nèi)開有斜入的通孔27,下端與電磁閥m4內(nèi)腔相通,上端與上殼體中另一通孔526連接,通孔526直通到繼動(dòng)閥出氣腔b內(nèi);閥芯套24上下兩端分別由密封圈22、25密封,電磁閥蓋28與上殼體55通過螺釘26、密封圈30密封聯(lián)接。
所述繼動(dòng)閥總成m5具有設(shè)置在上殼體55同側(cè)的進(jìn)氣口51、控制口54和上部的排氣口53、出氣口52,所述進(jìn)氣口51與c腔相連,出氣口52與b腔相連,d腔經(jīng)排氣口53通大氣,同時(shí)與電磁閥m2經(jīng)通孔510相連,控制口54與電磁閥m3輸入端相連。
所述繼動(dòng)閥總成m5還包括繼動(dòng)閥蓋514,以及自左向右依次安裝的排氣閥門總成、進(jìn)氣閥門總成、活塞回位彈簧519、控制活塞517,所述活塞517外側(cè)緊套密封圈520并與閥蓋514內(nèi)壁形成密封,將繼動(dòng)閥內(nèi)部分隔為控制腔a和出氣腔b,受兩腔壓差作用活塞517會(huì)左右移動(dòng);
進(jìn)氣閥門總成包括依次設(shè)置的彈簧座528、閥門回位彈簧525、閥門524、閥門座523、卡環(huán)521,彈簧座528左端外側(cè)套有密封圈527,與上殼體內(nèi)壁通過過盈配合固定位置;閥門524右側(cè)緊抵閥門座523,同時(shí)與彈簧座528之間設(shè)有閥門回位彈簧525,其處于壓縮狀態(tài);卡環(huán)521通過上殼體內(nèi)的凹槽固定,用于限制進(jìn)氣閥門的位移;
卡環(huán)521與活塞517之間裝有回位彈簧519,當(dāng)活塞517處于最右端時(shí),活塞回位彈簧519設(shè)有一定預(yù)緊量,此時(shí)出氣腔b與排氣腔d相通,當(dāng)活塞517受壓左行時(shí),活塞回位彈簧519受壓收縮,出氣腔b與進(jìn)氣腔c相通;排氣膜片56由螺釘57與上殼體55固聯(lián),繼動(dòng)閥蓋514通過螺釘58與上殼體55固定。
如圖6所示,所述進(jìn)氣口51、控制口54均用于與儲(chǔ)氣罐1的輸出端相連,出氣口52用于與駐車制動(dòng)氣室7輸入端相連,排氣口53通大氣,電氣設(shè)備通過電接頭103與控制器連接。
其工作原理如下:
電磁閥通電時(shí),線圈29產(chǎn)生電流,閥芯23在電磁力的作用下克服彈簧21的預(yù)緊力截?cái)嚅y芯套24氣路;電磁閥斷電時(shí),線圈29中電流消失,閥芯23在回位彈簧21的作用下復(fù)位到最頂端。圖4中電磁閥均為斷電狀態(tài)。
一、解除駐車制動(dòng):駐車制動(dòng)控制器控制電磁閥m2通電(開啟)、電磁閥m4通電(關(guān)閉),此時(shí)高壓氣體從儲(chǔ)氣罐1經(jīng)控制口54、通道512、電磁閥m2、通道513到達(dá)e腔,再經(jīng)過繼動(dòng)閥蓋514內(nèi)的通孔515進(jìn)入a腔,活塞517逐漸左移。在a腔只有較低壓力時(shí),活塞517不足以克服回位彈簧的作用至打開進(jìn)氣通道,此過程中繼動(dòng)閥不能正常工作。本發(fā)明所述繼動(dòng)閥部分提高了開啟壓力,使其更容易保證出氣腔b與排氣腔d之間的連通。
當(dāng)a腔壓力逐漸增大,活塞517左移至與閥門524接觸,繼續(xù)向左移動(dòng),活塞517和閥門524共同克服回位彈簧525和519的預(yù)緊力,先關(guān)閉排氣通道,再打開進(jìn)氣通道,即隔斷b腔與d腔,連通b腔與c腔,儲(chǔ)氣罐1中的壓縮空氣便直接通過進(jìn)氣口51、c腔進(jìn)入b腔內(nèi),再從出氣口52充入制動(dòng)氣室7內(nèi),即繼動(dòng)閥處于進(jìn)氣狀態(tài)。
當(dāng)駐車制動(dòng)氣室7充滿高壓氣體時(shí),儲(chǔ)能彈簧被壓縮,駐車制動(dòng)隨之解除,同時(shí)駐車制動(dòng)控制器通過檢測氣壓傳感器的信號(hào),監(jiān)控駐車制動(dòng)氣室7的氣壓值,當(dāng)駐車制動(dòng)氣室7的壓力值達(dá)到其設(shè)定上限后,駐車制動(dòng)控制器控制電磁閥m2、電磁閥m4斷電,維持駐車制動(dòng)氣室7內(nèi)的高壓,駐車制動(dòng)解除狀態(tài)保持。
二、高壓自鎖:電磁閥m4將出氣腔b與控制腔a連通,當(dāng)管路接頭等發(fā)生漏氣時(shí),由于繼動(dòng)閥本身的結(jié)構(gòu)決定了b腔氣壓高于a腔氣壓,所以b腔的氣體會(huì)經(jīng)通孔526、27、電磁閥m4、通道59、511、513到達(dá)e腔,再由通孔515向a腔流動(dòng),此時(shí)繼動(dòng)閥部分m4處于進(jìn)氣狀態(tài),對(duì)其進(jìn)行氣體補(bǔ)充,保持駐車系統(tǒng)處于高壓狀態(tài),實(shí)現(xiàn)高壓狀態(tài)記憶功能。
三、施加駐車制動(dòng):駐車制動(dòng)控制器控制電磁閥m3通電(開啟)、電磁閥4通電(關(guān)閉),控制腔a內(nèi)的氣體經(jīng)通孔515、e腔、通道513、通道511、通孔510進(jìn)入排氣腔d,從而排入大氣,活塞517及閥門總成在回位彈簧525、519的作用下右移至極限位置,閥門524與活塞517分離,進(jìn)氣通道被關(guān)閉,排氣通道開啟,即隔斷b腔與c腔,連通b腔與d腔,制動(dòng)氣室7中的壓縮空氣經(jīng)52口、b腔到達(dá)d腔,最終排入大氣。在此過程中,制動(dòng)氣室7要排出的氣體的壓力逐漸降低,本發(fā)明加裝的活塞回位彈簧519可在繼動(dòng)閥內(nèi)部低壓時(shí),克服由于震動(dòng)等因素導(dǎo)致的活塞517左移至關(guān)閉排氣通道,保證排氣順利、徹底。
當(dāng)制動(dòng)氣室7中高壓氣體放完,儲(chǔ)能彈簧復(fù)位,產(chǎn)生駐車制動(dòng)力,達(dá)到駐車制動(dòng)效果,同時(shí)駐車制動(dòng)控制器通過檢測氣壓傳感器的信號(hào),監(jiān)控駐車制動(dòng)氣室7的氣壓值,當(dāng)駐車制動(dòng)氣室7的壓力值達(dá)到其設(shè)定下限值后,駐車制動(dòng)控制器控制電磁閥m3、電磁閥m4斷電,駐車制動(dòng)狀態(tài)保持。
四、低壓自鎖過程:如果高壓氣體通過電磁閥m2漏入到繼動(dòng)閥的控制腔a內(nèi),漏入的高壓氣體會(huì)經(jīng)由通道511、59、電磁閥m4、通孔27、526流入到出氣腔b內(nèi),再經(jīng)由d腔、排氣口53排入大氣中,不會(huì)引起漏入的高壓氣體在控制腔a內(nèi)的累積,更不會(huì)開啟繼動(dòng)閥,由此駐車系統(tǒng)處于保持低壓狀態(tài),實(shí)現(xiàn)低壓自鎖功能。
本發(fā)明將駐車制動(dòng)控制器、三個(gè)電磁閥和繼動(dòng)閥有效地集成在一起,簡化了管路連接,也簡化了各部件的制造和裝配,重量輕、體積小、成本低,結(jié)構(gòu)合理、性能可靠。