本實(shí)用新型涉及汽車制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,具體技術(shù)為一種EBD電子閥,屬于繼動(dòng)閥的輔助裝置。
背景技術(shù):
EBD(Electronic Brakeforce Distribution)即電子制動(dòng)力分配,是ABS的輔助功能,是在ABS的控制電腦里增加一個(gè)控制軟件,機(jī)械系統(tǒng)與ABS完全一致。它只是ABS系統(tǒng)的有效補(bǔ)充,一般和ABS組合使用,可以提高ABS的功效。當(dāng)發(fā)生緊急制動(dòng)時(shí),EBD在ABS作用之前,可依據(jù)車身的重量和路面條件,自動(dòng)以前輪為基準(zhǔn)去比較后輪輪胎的滑動(dòng)率,如發(fā)覺(jué)此差異程度必須被調(diào)整時(shí),剎車系統(tǒng)將會(huì)調(diào)整后輪的輪側(cè)剎車力矩,以得到更平衡且更接近理想化的剎車力分布。配置有EBD系統(tǒng)的車輛,會(huì)自動(dòng)偵測(cè)各個(gè)車輪與地面間的抓地力狀況,將剎車系統(tǒng)所產(chǎn)生的力量,適當(dāng)?shù)胤峙渲敛煌瑐?cè)車輪。在EBD系統(tǒng)的輔助之下,剎車力可以得到最佳的效率,使得剎車距離明顯地縮短,并在剎車的時(shí)候保持車輛的平穩(wěn),提高行車的安全。而EBD系統(tǒng)在彎道之中進(jìn)行剎車的操作亦具有維持車輛穩(wěn)定的功能,增加彎道行駛的安全。
目前,掛車用繼動(dòng)閥的機(jī)械性能,雖然有了長(zhǎng)足發(fā)展,但由于沒(méi)有與防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(Anti-lock Brake System,簡(jiǎn)稱ABS)結(jié)合,已經(jīng)不適應(yīng)市場(chǎng)需求。
申請(qǐng)?zhí)枮?00510044419.8的專利公開了一種ABS緊急繼動(dòng)閥,這種ABS緊急繼動(dòng)閥是由在最簡(jiǎn)易繼動(dòng)閥的基礎(chǔ)上,增加一個(gè)電磁調(diào)節(jié)閥。其弊端是,當(dāng)電磁閥失效或出現(xiàn)故障時(shí),繼動(dòng)閥不能保持車輛的可控性。同時(shí),上述ABS緊急繼動(dòng)閥,功能單一,并未完全實(shí)現(xiàn)ABS與機(jī)械繼動(dòng)閥的完美組合,尤其是沒(méi)有集成EBD功能。
現(xiàn)有包含EBD的ABS組合閥,設(shè)計(jì)者為了達(dá)到EBD性能,往往將EBD閥兼作防“抱死”使用,這樣設(shè)計(jì)帶來(lái)的問(wèn)題是:EBD與ABS同時(shí)工作時(shí)相互干擾。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種應(yīng)用在繼動(dòng)閥上的輔助裝置,掛車?yán)^動(dòng)閥加裝本輔助裝置后,掛車?yán)^動(dòng)閥具備了可分配側(cè)向氣壓的功能,即EBD功能;本裝置若安裝于ABS組合繼動(dòng)閥上,繼動(dòng)閥可同時(shí)具備ABS功能和EBD功能,且二功能各自獨(dú)立工作,不會(huì)相互干擾,從而使車身更穩(wěn)定,進(jìn)一步提高了車輛的安全系數(shù)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種EBD電子閥,包括殼體,以及在殼體內(nèi)腔中順次安裝的壓縮彈簧、膜片總成、閥桿、閥門、閥門彈簧;其中,膜片總成和閥桿固定連接,閥桿和閥門活動(dòng)接觸;膜片總成、閥桿、閥門將殼體內(nèi)腔順次分割成彈簧室、調(diào)壓腔室、閥后腔室和閥前腔室;其中,彈簧室、調(diào)壓腔室、閥后腔室彼此不相連通;閥門控制著閥后腔室和閥前腔室的連通與隔斷;閥前腔室外通氣壓氣源;在殼體上開設(shè)有與閥后腔室相連通的出氣接口,與壓腔室相連通的閥后通道,與閥前腔室或閥后腔室相連通的閥前通道;在閥前通道和閥后通道之間串聯(lián)一中繼電磁閥,該中繼電磁閥受控于ECU系統(tǒng),控制著閥前通道與閥后通道的連通或隔斷。
作為優(yōu)選結(jié)構(gòu),在閥前腔室上安裝一進(jìn)氣接頭,該閥前腔室通過(guò)進(jìn)氣接頭與氣壓氣源相連通。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選結(jié)構(gòu),在閥桿上開設(shè)有軸向通孔。
作為更進(jìn)一步的優(yōu)選結(jié)構(gòu),殼體分為端蓋和閥體,膜片總成壓制于端蓋和閥體的連接面處。
作為更進(jìn)一步的優(yōu)選結(jié)構(gòu),在端蓋上開設(shè)有與彈簧室相連通的集排氣孔,集排氣孔上覆蓋有防塵罩。
作為優(yōu)選技術(shù)方案,本實(shí)用新型所采取的中繼電磁閥包括外殼,在外殼內(nèi)腔中順次連接有電磁常閉閥門,電磁閥門彈簧,動(dòng)鐵芯,電磁常開閥門,固定鐵芯;電磁閥線圈包覆在動(dòng)鐵芯的外圍,電器接線口外接EBD系統(tǒng);在電磁常閉閥門的兩側(cè)的外殼上開設(shè)有分別與所述閥前通道、閥后通道相連通的通氣孔,從而使本中繼電磁閥串聯(lián)于閥前通道和閥后通道之間;電磁常開閥門兩側(cè)分別連通于閥后通道和與外界大氣相連通的電磁閥排氣通道。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選結(jié)構(gòu),電磁閥排氣通道是開設(shè)在固定鐵芯上的中心通孔。
作為更進(jìn)一步的優(yōu)選結(jié)構(gòu),電磁閥排氣通道連通于彈簧室。
本閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,靈敏度高,適合安裝于繼動(dòng)閥旁邊,或通過(guò)外接線路,安裝于距繼動(dòng)閥有一定距離的其他合適位置。
附圖說(shuō)明
圖1 EBD電子閥技術(shù)方案一的常態(tài)下的剖視圖;
圖2 EBD電子閥技術(shù)方案一中的中繼電磁閥啟動(dòng)作用后,閥門關(guān)閉狀態(tài)示意圖;
圖3 EBD電子閥技術(shù)方案二的常態(tài)下的剖視圖;
附圖標(biāo)記如下:
閥前通道1、閥后通道2、電磁常閉閥門3,電磁閥門彈簧4,動(dòng)鐵芯5,電磁常開閥門6,電磁閥線圈7,電器接線口8,固定鐵芯9,電磁閥排氣通道10,防塵罩11,集排氣孔12,壓縮彈簧13,彈簧室14,端蓋15,膜片總成16,閥桿17,軸向通孔18,出氣接口19,閥門20,閥前腔室21-1,閥后腔室21-2,調(diào)壓腔室21-3,閥門彈簧22,閥體23,進(jìn)氣接頭24。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本實(shí)用新型,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,下述說(shuō)明僅是示例性的。
本實(shí)用新型是繼動(dòng)閥的輔助調(diào)控裝置,而繼動(dòng)閥是制動(dòng)系統(tǒng)的核心部件。本實(shí)用新型在制動(dòng)系統(tǒng)的安裝如下:輪速傳感器連接于智能電器控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)包括ECU系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)電器接線口8連接至ECU系統(tǒng)。輪速傳感器將在車輪采集的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至智能電器控制系統(tǒng)中的ECU系統(tǒng),ECU系統(tǒng)通過(guò)電器接線口8控制本實(shí)用新型動(dòng)作,從而使繼動(dòng)閥具備了EBD功能,即實(shí)現(xiàn)由電子系統(tǒng)控制的力矩分配制動(dòng)。
技術(shù)方案1:
見(jiàn)圖1,本實(shí)用新型所述EBD電子閥包括由端蓋15和閥體23構(gòu)成的殼體,在殼體內(nèi)腔中順次安裝有壓縮彈簧13、膜片總成16、閥桿17、閥門20、閥門彈簧22;其中,膜片總成16和閥桿17固定連接,閥桿17和閥門20活動(dòng)接觸;膜片總成16、閥桿17、閥門20將殼體內(nèi)腔順次分割成彈簧室14,調(diào)壓腔室21-3,閥后腔室21-2和閥前腔室21-1;彈簧室14,調(diào)壓腔室21-3,閥后腔室21-2彼此不相連通;在殼體上開設(shè)有與閥后腔室21-2相連通的出氣接口19和閥前通道1;與調(diào)壓腔室21-3相連通的閥后通道2;在閥前通道1和閥后通道2之間串聯(lián)一中繼電磁閥,該中繼電磁閥通過(guò)數(shù)據(jù)線與ECU系統(tǒng)相連接,中繼電磁閥啟動(dòng)時(shí),閥前通道1與閥后通道2相連通;中繼電磁閥不動(dòng)作時(shí),閥前通道1與閥后通道2不相連通。
在閥前腔室21-1上安裝一進(jìn)氣接頭24,閥前腔室通過(guò)進(jìn)氣接頭24與氣壓氣源相連通。不安裝進(jìn)氣接頭24,上述裝置只能安裝于繼動(dòng)閥的閥體上,閥前腔室21-1與繼動(dòng)閥的輸出氣孔相連接。安裝上進(jìn)氣接頭24后,閥前腔室21-1通過(guò)進(jìn)氣接頭24與繼動(dòng)閥的輸出氣孔相連通,本裝置在制動(dòng)系統(tǒng)中的安裝位置可根據(jù)需要任意選擇。
為了提高本裝置實(shí)現(xiàn)EBD功能的靈敏度,在閥桿17上開設(shè)有軸向通孔18。
本實(shí)用新型的殼體包括端蓋15和閥體23,膜片總成16直接壓制在端蓋和閥體的連接面處,采用殼體壓制膜片的結(jié)構(gòu)有利于膜片總成兩側(cè)的工作腔室,即彈簧室14和調(diào)壓腔室21-3彼此之間的密封,防止流經(jīng)本裝置的氣壓的泄漏損失。
同時(shí),為了提高整個(gè)裝置的靈敏度,膜片總成16利用可彈性變形材料制成,如高彈橡膠等,且在常態(tài)下,膜片總成16與閥體23緊密貼合,即調(diào)壓腔室21-3盡可能為零容積。同時(shí),在閥桿17與閥體內(nèi)壁相接觸的側(cè)壁上,安裝有密封裝置。本密封裝置可防止閥后腔室21-2內(nèi)的氣壓流向調(diào)壓腔21-3,降低裝置靈敏度。
本實(shí)施例中,出氣接口19和閥前通道1分布在閥桿17的兩側(cè),在同一水平截面上,這種位置關(guān)系,有利于整個(gè)閥的結(jié)構(gòu)緊湊。
在端蓋15上開設(shè)有與彈簧室14相連通的集排氣孔12,氣孔能將整個(gè)裝置內(nèi)部的多余氣壓排出,提高其靈敏度。
為了更進(jìn)一步保持閥內(nèi)部的工作環(huán)境,延長(zhǎng)本裝置的使用壽命,在閥與外界大氣連通的集排氣孔上,覆蓋一防塵罩11。
常態(tài)下,本實(shí)用新型各部分之間的連接關(guān)系如下:在壓縮彈簧13的壓制作用下,膜片總成16緊貼閥體23內(nèi)壁,使調(diào)壓腔室21-3盡可能為零容積;閥桿17支撐著閥門20處于常開狀態(tài);來(lái)自繼動(dòng)閥的閥后氣壓,通過(guò)進(jìn)氣接頭24進(jìn)入閥前腔室21-1,流經(jīng)閥門20側(cè)壁,進(jìn)入閥后腔室21-2,注入出氣接口19,出氣接口19直通汽車各制動(dòng)腔室。
本實(shí)用新型所安裝的中繼電磁閥采用了如下的技術(shù)方案:該中繼電磁閥包括外殼,在外殼內(nèi)腔中順利連接有電磁常閉閥門3,電磁閥門彈簧4,動(dòng)鐵芯5,電磁常開閥門6,固定鐵芯9;電磁閥線圈7包覆在動(dòng)鐵芯5的外圍,電器接線口8外接EBD系統(tǒng);在電磁常閉閥門3的兩側(cè)的外殼上開設(shè)有分別與閥前通道1、閥后通道2相連通的通氣孔,從而使本中繼電磁閥串聯(lián)于閥前通道1和閥后通道2之間;電磁常開閥門6兩側(cè)分別連通于閥后通道2和與外界大氣相連通的電磁閥排氣通道10。
為了使結(jié)構(gòu)緊湊,中繼電磁閥的外殼與上述端蓋15和閥體23成一體設(shè)置,同時(shí),在固定鐵芯9上開設(shè)有中心通孔作為電磁閥排氣通道10。
為了保持該中繼電磁閥內(nèi)部運(yùn)行環(huán)境,提高其使用壽命,本實(shí)用新型將電磁閥排氣通道10直接連通于彈簧室14,通過(guò)與彈簧室14相連通的集排氣孔12間接與外界大氣相連通。這樣減少了本裝置與外界大氣相連通的通孔數(shù)量,有效防止外界灰塵等雜物落入本裝置內(nèi)腔,有利于延長(zhǎng)閥的使用壽命。
常態(tài)下,中繼電磁閥中的電磁常閉閥門3是閥前通道1和閥后通道2的控制開關(guān),是常閉狀態(tài),即閥前通道1和閥后通道2不相連通;電磁常開閥門6是閥后通道2和電磁閥排氣通道10的控制開關(guān),是常開狀態(tài),即閥后通道2和電磁閥排氣通道10相連通。當(dāng)中繼電磁閥工作時(shí),電磁常閉閥門3打開,閥前通道1和閥后通道2相連通;電磁常開閥門6關(guān)閉,閥后通道2和電磁排氣通道10斷開。
電磁閥排氣通道10用于排出中繼電磁閥動(dòng)作后產(chǎn)生的多余氣壓,其工作過(guò)程如下:當(dāng)中繼電磁閥啟動(dòng)后,電磁常閉閥門3打開,電磁常開閥門6關(guān)閉,氣壓由閥前通道1進(jìn)入閥后通道2,進(jìn)入控制腔室22-3;當(dāng)中繼電磁閥停止工作后,電磁常閉閥門3關(guān)閉,電磁常開閥門6打開,在控制腔室21-3中的多余氣壓會(huì)通過(guò)電磁常開閥門6、電磁閥排氣通道10排出。
本實(shí)用新型在制動(dòng)系統(tǒng)中的安裝情況可視車輛實(shí)況采取不同配置方案:如傳統(tǒng)三橋掛車用繼動(dòng)閥設(shè)置有6個(gè)閥后接口分別通往6個(gè)車輪的制動(dòng)室,6個(gè)閥后接口分為3組;每一組閥后接口分別對(duì)應(yīng)左右兩側(cè)的車輪。
設(shè)計(jì)者或車主司機(jī)可根據(jù)需要,選擇在繼動(dòng)閥的任一組閥后接口上安裝連接本實(shí)用新型裝置,也可選擇兩組或三組閥后接口同時(shí)安裝本實(shí)用新型裝置。
下面結(jié)合圖1和圖2介紹本實(shí)用新型的工作原理:
如圖1所示,車輛在正常行駛狀況下,本實(shí)用新型在壓縮彈簧13的作用下,閥門20處于常開狀態(tài)。制動(dòng)時(shí)若EBD進(jìn)入工作狀態(tài),來(lái)自繼動(dòng)閥后的制動(dòng)氣壓通過(guò)進(jìn)氣接頭24,注入閥前腔室21-1,流經(jīng)閥門20,進(jìn)入閥后腔室21-2,注入出氣接口19后流向制動(dòng)室進(jìn)行制動(dòng)。
如圖3所示,當(dāng)車輛在高速運(yùn)行的情況下突然受制動(dòng)時(shí),輪速傳感器將從車輪采集到的數(shù)據(jù)傳遞至ECU系統(tǒng),該系統(tǒng)對(duì)輪速左右分配輪組的輪速進(jìn)行混合比較,若因?yàn)槟承┮蛩厥棺笥逸喗M輪速差大于ECU內(nèi)部設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),系統(tǒng)會(huì)輸出控制信號(hào),控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)相對(duì)低速側(cè)的本實(shí)用新型中的電磁常閉閥門3打開,并同時(shí)關(guān)閉電磁常開閥門6,與閥后腔室21-2相連的閥前通道1內(nèi)的氣壓注入閥后通道2,進(jìn)入調(diào)壓腔室21-3,使膜片總成16克服壓縮彈簧13的壓力、帶動(dòng)閥桿17左移,閥門20在閥門彈簧22的彈力下左移使閥后腔室21-2的進(jìn)氣量減小,此時(shí),會(huì)使“低速”側(cè)輪組制動(dòng)力減小。當(dāng)閥門20左移至關(guān)閉后,閥桿17會(huì)脫離開閥門20,閥后腔室21-2內(nèi)的氣壓,會(huì)通過(guò)軸向通孔18泄放掉部分氣壓,進(jìn)一步使“低速”側(cè)輪組制動(dòng)力減小,以平衡左右輪組的制動(dòng)力矩,達(dá)到制動(dòng)力與摩擦力(牽引力)的匹配,保證車輛的平衡和安全。
本實(shí)施例將閥前通道1與閥后腔室21-2相連通,即閥前通道1的氣壓是來(lái)自閥門20后的氣壓,該設(shè)計(jì)目的是一旦出氣接口19連接到制動(dòng)室上的氣壓失壓過(guò)多,意味著前閥通道1內(nèi)的氣壓同步降低,從而導(dǎo)致閥后通道2和調(diào)壓腔室21-3內(nèi)的氣壓同步降低,此時(shí),膜片總成16和壓縮彈簧13共同作用,推動(dòng)閥桿17回位,使閥門20不再受ECU的控制而自動(dòng)打開,軸向通孔1自動(dòng)8關(guān)閉,實(shí)現(xiàn)保壓功能,能有效保障制動(dòng)壓不致過(guò)多喪失。
技術(shù)方案2:
見(jiàn)圖3,與技術(shù)方案1不同的是,本方案的閥前通道1直接與閥前腔室21-1相連通,即閥前通道1的氣壓來(lái)自控制閥門20前的氣壓,這種設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)閥前通道1的氣壓不與通往制動(dòng)室的氣壓(即出氣接口19的氣壓)同步變動(dòng)。當(dāng)出氣接口19失壓過(guò)多時(shí),閥前通道1的氣壓卻始終保持不變,流入閥后通道2和調(diào)壓腔室21-3內(nèi)的氣壓不變,該高壓一直作用于膜片總成16底部,使閥門20無(wú)法自動(dòng)回位,出氣接口19失壓過(guò)多的情況無(wú)法及時(shí)獲得響應(yīng),導(dǎo)致整個(gè)裝置的靈敏度降低。
本技術(shù)方案的實(shí)用新型,適合于失壓要求不太高的其它氣壓的控制。
無(wú)論是高靈敏度的技術(shù)方案1還是技術(shù)方案2,安裝有本實(shí)用新型的繼動(dòng)閥,繼動(dòng)閥皆具有了獨(dú)立的EBD功能;若在ABS組合繼動(dòng)閥上安裝本實(shí)用新型,ABS與EBD同時(shí)工作,但相互之間無(wú)干擾。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。