CN203753123U - 一种汽车电控制动装置 - Google Patents

Abstract

一种汽车电控制动装置，属于汽车制动控制技术领域。在制动执行机构与脚踏制动阀（7）之间的气路中设置有第二梭阀（8），第二梭阀（8）的一个进气口与脚踏制动阀（7）的出气口相连接，另一个进气口与经电控气动制动阀（12）与制动储气罐相连接，电控气动制动阀（12）由操作气缸（1）和双腔制动阀（2）组成，操作气缸（1）为双行程气缸，该气缸通过电磁阀组连接制动储气罐，双腔制动阀（2）的出气口连接第二梭阀（8）的进气口，进气口连接制动储气罐，改变了轻制动的操作模式，动作快，控制用气量小，能耗更小操纵灵活可靠，控制精确，制动平稳性好。

Description

一种汽车电控制动装置

技术领域

本实用新型涉及汽车制动控制装置，特别是便于汽车智能安全系统使用的一种汽车电控制动装置，属于汽车制动控制技术领域。

背景技术

驾驶员对车辆制动时，一般通过脚踩制动踏板实现自己的制动意图。驾驶员通过控制制动踏板行程来控制车辆制动力。随着车辆智能化技术的发展，汽车智能安全系统能够在驾驶员意识到危险情况之前发现碰撞危险，并对车辆的行驶进行主动干预，实现车辆制动，以保障车辆的行驶安全。同时，对车辆的干预和制动也不影响驾驶员的正常驾驶，汽车智能安全系统只有在必要的情形下才会进行干预和制动。

参见图1，中国专利公开号：CN201511953U，公开日：2010年06月23日，实用新型名称为：“汽车制动主动控制装置”，包括通过脚踏制动阀7与制动储气罐相连的制动执行机构12；其中，在所述制动执行机构12与脚踏制动阀7之间的气路中设置有第二梭阀8，该第二梭阀的第一进气口b1接入脚踏制动阀7的出气口，该第二梭阀的第二进气口a1与制动储气罐相连，并在其气路中接有能使两这接通或断开的电控气动制动阀；所述电控气动制动阀12的操作气缸1与制动储气罐相连，并在其气路中接有能控制该气路通断的控制电磁阀组。该制动主动控制装置的设计未改变或影响驾驶员的制动控制方式。在仅有驾驶员制动的情况下，驾驶员通过踩下脚踏制动阀7的踏板，脚踏制动阀7根据驾驶员踩踏板的力度分别控制前轮制动储气罐10和后轮制动储气罐11的出气压力。这时电控气动制动阀12的出气口压力为0，脚踏制动阀7的输出压力大于双腔制动阀2的输出压力，由于两个第二梭阀8的作用，脚踏制动阀7控制车辆制动。同理在驾驶员没有踩制动踏板而车辆需要制动时，车辆主动控制系统向电控气动制动阀12发出制动指令，电控气动制动阀12根据制动控制指令通过其操作气缸1和双腔制动阀2分别控制用于前轮和后轮制动的输出气口压力。这时脚踏制动阀7的出气口压力为0，双腔制动阀2的输出压力大于脚踏制动阀7的输出压力，由于两个第二梭阀8的作用，电控气动制动阀12控制车辆制动。如果双腔制动阀2和脚踏制动阀7均输出压力，也就是说驾驶员和车辆主动控制系统均发出制动指令，并分别作用于两个第二梭阀8，由双腔制动阀2和脚踏制动阀7输出压力较大的一方来控制车辆制动。由于电控气动制动阀12和脚踏制动阀7可以独立工作，因此两者制动方式互不影响。由于电控气动制动阀12上的双腔制动阀2和脚踏制动阀7上的双腔制动阀可以完全相同，因此它们对车辆的制动效果完全相同，双方互不影响，实现了电控制动和驾驶员制动之间的无缝连接。能够实现驾驶员的各种制动操作，但是在实现轻制动（部分制动、非全制动）时，控制困难、响应速度较低、能耗较大。实际上，在汽车智能安全系统在对车辆制动的主动干预时，仅需要实现不制动、全制动和某特定力度的轻制动三种模式。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有汽车主动控制装置实现轻制动的模式在控制上比较困难，能耗较大的缺陷和不足，提供一种可实现轻制动方便，并能够在三者之间能进行快速切换的汽车电控制动装置，该装置可实现汽车智能安全系统在对车辆制动主动干预，具有控制方式简单、操纵灵活，动作响应快、制动控制效果好、能耗较低的优点。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种汽车电控制动装置，包括脚踏制动阀，制动储气罐和制动执行机构，所述的制动执行机构与脚踏制动阀之间的气路中设置有第二梭阀，所述第二梭阀的出气口连接制动执行机构，第二梭阀的一个进气口与脚踏制动阀的出气口相连接，第二梭阀的另一个进气口与经电控气动制动阀与制动储气罐相连接，所述的制动储气罐分为前轮制动储气罐和后轮制动储气罐，所述的电控气动制动阀由操作气缸和双腔制动阀连接而成，所述的操作气缸通过电磁阀组连接前轮制动储气罐和后轮制动储气罐，所述双腔制动阀的出气口连接第二梭阀的另一个进气口，双腔制动阀的进气口连接前轮制动储气罐和后轮制动储气罐，所述的操作气缸为双行程气缸，所述双行程气缸的伸出端与双腔制动阀的控制端相连接，双行程气缸的气口通过电磁阀组连接前轮制动储气罐和后轮制动储气罐。

所述的双行程气缸由带伸出端的前气缸和串联在前气缸之后的后气缸构成，所述前气缸的工作行程等于或大于脚踏制动阀的工作行程，所述后气缸的工作行程是前气缸工作行程的1/4～1/2。

所述后气缸的工作行程是前气缸工作行程的1/3。

所述的电磁阀组与前轮制动储气罐、后轮制动储气罐之间设置有第一梭阀，第一梭阀的两进气口分别与两储气罐连通，第一梭阀的出气口连通电磁阀组。

所述的电磁阀组包括三个电控换向阀，所述的电控换向阀为常闭式二位三通阀，三个电控换向阀的进气口并联在第一梭阀的出气口上，三个电控换向阀的出气口分别连通双行程气缸上的后缸后气口、前缸后气口和前缸前气口，所述双行程气缸上的后缸前气口为连通大气或连通前缸前气口，三个电控换向阀的回气口均连通大气。

所述双腔制动阀的两个进气口分别连接前轮制动储气罐和后轮制动储气罐，所述双腔制动阀上连通前轮制动储气罐的出气口与脚踏制动阀上连通前轮制动储气罐的出气口分别连接在一个第二梭阀的两进气口上，所述双腔制动阀上连通后轮制动储气罐的出气口与脚踏制动阀上连通后轮制动储气罐的出气口分别连接在另一个第二梭阀的两进气口上，两个第二梭阀的出气口均与制动执行机构的进气口相连通。

所述脚踏制动阀上接触踏板的阀体，在结构上与双腔制动阀相同。

所述的制动执行机构包括前后轮制动执行机构和挂车制动执行机构。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

1.将操作气缸改为双行程气缸，通过分别操纵双行程气缸中前、后两个气缸的动作，使本实用新型可相应实现全制动、轻制动和无制动三种操作模式，操纵简单，电控制动的模式多样，操纵灵活可靠，控制精确，制动平稳性好。由于改变了轻制动的操作模式，动作快，控制用气量小，能耗更小。

2.电磁阀组采用并联的三个常闭式二位三通的电控换向阀，结构简单，成本低，电控换向阀的回气口连通大气，各种制动状态的操作对应只需一个电控换向阀动作，对双行程气缸各进气口的控制方便，使前、后气缸的动作灵敏，响应速度快，运行平稳。

3.脚踏制动阀的阀体结构与电控气动阀组中的双腔制动阀结构相同，且双腔制动阀和脚踏制动阀上的两个进气口均分别连接前轮制动储气罐和后轮制动储气罐，所述双腔制动阀出气口和脚踏制动阀出气口所连接的第二梭阀分别与来自前轮制动储气罐和后轮制动储气罐的出气口相对应，以分别适应前、后轮制动的工况。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式结构示意图；

图3是图2中前气缸B前气口o进气的结构示意图；

图4是图2中后气缸A后气口l进气的结构示意图；

图5是图2中前气缸B后气口n进气的结构示意图。

图中，操作气缸1，双腔制动阀2，第一电控开关阀3，第二电控开关阀4，电控换向阀5，第三梭阀6，脚踏制动阀7，第二梭阀8，第一梭阀9，前轮制动储气罐10，后轮制动储气罐11，电控气动制动阀12，前后轮制动执行机构13，挂车制动执行机构14，前气缸A，后气缸B，第一梭阀的第二进气口a，第一梭阀的第一进气口b，第一梭阀的出气口c，第二梭阀的第二进气口a1，第二梭阀的第一进气口b1，第二梭阀的出气口c1，脚踏制动阀的第一出气口d，脚踏制动阀的第一进气口e，脚踏制动阀的第二出气口f，脚踏制动阀的第二进气口g，双腔制动阀的第一出口h，双腔制动阀的第二出口i，双腔制动阀的第一进气口j，双腔制动阀的第二进气口k，后缸后气口l，后缸前气口m，前缸后气口n，前缸前气口o。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施例方式对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图2，本实用新型的一种汽车电控制动装置，包括脚踏制动阀7，制动储气罐和制动执行机构，所述的制动执行机构与脚踏制动阀7之间的气路中设置有第二梭阀8，所述第二梭阀8的出气口连接制动执行机构，第二梭阀8的一个进气口与脚踏制动阀7的出气口相连接，第二梭阀8的另一个进气口与经电控气动制动阀12与制动储气罐相连接，所述的制动储气罐分为前轮制动储气罐10和后轮制动储气罐11，所述的电控气动制动阀12由操作气缸1和双腔制动阀2连接而成，所述的操作气缸1通过电磁阀组连接前轮制动储气罐10和后轮制动储气罐11，所述双腔制动阀2的出气口连接第二梭阀8的另一个进气口，双腔制动阀2的进气口连接前轮制动储气罐10和后轮制动储气罐11，所述的操作气缸1为双行程气缸，所述双行程气缸的伸出端与双腔制动阀2的控制端相连接，双行程气缸的气口通过电磁阀组连接前轮制动储气罐10和后轮制动储气罐11。

所述的双行程气缸由带伸出端的前气缸B和串联在前气缸B之后的后气缸A构成，后气缸A的两端和前气缸B的两端各设置有2个气口，前气缸B上靠近伸出端一侧的气口为前缸前气口o，前气缸B上的另一气口为前缸后气口n，后气缸A上靠近前气缸B一侧的气口为后缸前气口m，后气缸A上的另一气口为后缸后气口l。根据位于前气缸B上伸出端运动的状态，在四个气口中有两个伸出进气口即前缸后气口n、后缸后气口l和一个返回进气口即前缸前气口o，还有一个进气对伸出端运动不构成影响的呼吸口即后缸前气口m。

与双行程气缸相匹配的电磁阀组可以有多种，如图1中所示的电磁阀组包括由一个常闭电控开关阀和一个常开电控开关阀在一个气口上组成进气和放气的气路，但该电磁阀组所用的阀多，向一个气口进气时，需控制多个阀动作才能实现。

如图2，最好是使所述的电磁阀组包括三个电控换向阀5，所述的电控换向阀5为常闭式二位三通阀，三个电控换向阀5的进气口并联在第一梭阀的出气口a上，三个电控换向阀5的出气口分别连通双行程气缸上的后缸后气口l、前缸后气口n和前缸前气口o，所述双行程气缸上的后缸前气口m为连通大气或连通前缸前气口o，三个电控换向阀5的回气口均连通大气。这样只需控制一个电控换向阀5，就可完成向一个气口进气并推动伸出端运动的过程。

与驾驶员脚踩脚踏制动阀7所运动的距离直接影响到人力制动的效果一样，操作气缸1推动双腔制动阀2运动的行程也会直接影响到制动的强度，行程越小，则制动力越小，行程越长，则制动力越大。操作气缸1伸出运动的行程到最大时，则为全制动，相对而言，在双行程气缸中，前气缸B的工作行程决定了双行程气缸伸出端的最大行程，也即为电控时全制动操作时双行程气缸伸出端的运动行程，后气缸A的工作行程决定了双行程气缸伸出端在整个行程中所停留的位置，即伸出端在轻制动时的伸出长度。后气缸A工作行程与前气缸B工作行程的比例关系决定了轻制动时制动力的大小。为提高智能操作控制与驾驶员操作控制的相似性，最好是使所述前气缸B的工作行程等于或大于脚踏制动阀7的工作行程，所述后气缸A的工作行程是前气缸B工作行程的1/4～1/2。该比例过小即小于该比例的低值，则轻制动时的制动力太小，制动效果不明显，轻制动与无制动的区别不大，该比例过大即超过该比例的高值，则轻制动时的制动力过大，轻制动时对车辆的冲击较大，乘员会感觉到不舒服。最好是使所述后气缸A的工作行程是前气缸B工作行程的1/3。这时轻制动的制动力大致相当于全制动时的1/3，轻制动的感觉比较平稳，舒适度较好。

在所述的电磁阀组与前轮制动储气罐10、后轮制动储气罐11之间设置有第一梭阀9，第一梭阀9的两进气口分别与两个储气罐相连通。图2中，第一梭阀的第二进气口a与后轮制动储气罐11相连通，第一梭阀的第一进气口b与前轮制动储气罐10相连通，第一梭阀的出气口c连通电磁阀组。这时，第一梭阀9的两进气口中有一个进气口有压力或压力高于另一侧，则该进气口有气体中流过，并从第一梭阀的出气口c输出，另一侧的进气口则被堵死。

所述脚踏制动阀的第二进气口g连接前轮制动储气罐10, 脚踏制动阀的第一进气口f连接后轮制动储气罐11，所述脚踏制动阀的第二出气口e与脚踏制动阀的第二进气口g对应连通时，流过前轮制动储气罐10内的气体, 脚踏制动阀的第一出气口d与脚踏制动阀的第一进气口f对应连通时，流过后轮制动储气罐11内的气体。

所述双腔制动阀2的两个进气口分别连接前轮制动储气罐10和后轮制动储气罐11，所述双腔制动阀2上连通前轮制动储气罐10的出气口与脚踏制动阀7上连通前轮制动储气罐10的出气口分别连接在一个第二梭阀8的两进气口上，所述双腔制动阀2上连通后轮制动储气罐11的出气口与脚踏制动阀7上连通后轮制动储气罐11的出气口分别连接在另一个第二梭阀8的两进气口上，两个第二梭阀8的出气口均与制动执行机构的进气口相连通。

所述双腔制动阀的第二进气口k连接前轮制动储气罐10,双腔制动阀的第一进气口j连接后轮制动储气罐11，所述双腔制动阀的第二出气口i与双腔制动阀的第二进气口k对应连通时，流过前轮制动储气罐10内的气体,双腔制动阀的第一出气口h与双腔制动阀的第一进气口k对应连通时，流过后轮制动储气罐11内的气体。

脚踏制动阀的第一出气口d经管道连接在一个第二梭阀的第一进气口b1上，双腔制动阀的第一出气口h经管道连接在同一个第二梭阀的第二进气口a1上，脚踏制动阀的第二出气口e经管道连接在另一个第二梭阀的第一进气口b1上，双腔制动阀的第二出气口i经管道连接在另一个第二梭阀的第二进气口a1上，两个第二梭阀8的出气口c1分别与前后轮制动执行机构13和挂车制动执行机构14相连接。

所述脚踏制动阀7上接触踏板的阀体，在结构上与双腔制动阀2相同。

所述的制动执行机构包括前后轮制动执行机构13和挂车制动执行机构14。

参见图2、图3、图4、图5，所述双行程气缸中有两个伸出进气口即前缸后气口n和后缸后气口l，一个返回进气口即前缸前气口o分别进气的情况说明如下：

所述的三个电控换向阀5均为常闭二位三通阀。所述的双行程气缸包括前气缸B和后气缸A，前气缸B的伸出端顶在双腔制动阀2的控制端上，后气缸A串联在前气缸B之后，后气缸A的伸出端从前气缸B的后部伸入前气缸B的缸体内并可推动前气缸B的活塞运动，前气缸B缸体的长度大于后气缸A缸体的长度。图3~图5中，前气缸B伸出端及活塞运行的长度是后气缸A活塞运行长度的一倍左右。

如图3，当连接在第一梭阀9和前缸前气口o之间的电控换向阀5打开即接通气路，连接在第一梭阀9与后缸后气口l之间的电控换向阀5连接在第一梭阀9与连接在第一梭阀9与前缸后气口n之间的电控换向阀5仍处于常闭状态即关闭气路，这两电控换向阀5的回气口连通大气，来自第一梭阀9出气口c1的气体从前气缸B的前缸前气口o注入双行程气缸前气缸B的活塞杆腔，则前气缸B内的活塞向前缸后气口n运动，并推动后气缸A内的活塞杆运动，使后气缸A内活塞运行至后缸后气口l处，这时，前气缸伸出端处于与双腔制动阀2刚刚接触的状态，即相当于驾驶员在无制动时，脚踏制动器7的踏板处于放松状态一样，故此时电控气动制动阀12处于无制动即取消制动操作的状态。

如图4，当连接在第一梭阀9与后缸后气口l之间的电控换向阀5打开即接通气路，连接在第一梭阀9和前缸前气口o之间的电控换向阀5和连接在第一梭阀9和前缸后气口n之间的电控换向阀5仍处于常闭状态即关闭气路，这两电控换向阀5的回气口连通大气，后缸前气口m作为呼吸口连通大气，或者后缸前气口m与前缸前气口o相并联，来自第一梭阀9出气口c1的气体从后气缸A的后缸后气口l注入双行程气缸后气缸A的活塞腔，则后气缸A内的活塞杆推动前缸B内的活塞及伸出端向双腔制动阀2的控制端一侧运动，当后气缸A内的活塞运动至后缸前气口m处即相当于前气缸A伸出端推出行程的1/3时，后缸A内的活塞运动完成一个行程，这时，前气缸伸出端只推动双腔制动阀2完成了1/3的运动行程，双腔制动阀的第一进气口j和双腔制动阀的第一出口h部分导通，双腔制动阀的第二进气口k双腔制动阀的第二出口i部分导通，部分导通的气体进入两个第二梭阀的第二进气口a1，推动阀芯运动，使气体从两个第二梭阀的出气口c1流向并带动制动执行机构动作，实现包括前后轮制动执行机构13和挂车制动执行机构14在内的制动执行机构的轻制动，即相当于驾驶员操纵实行轻制动时，只踩下脚踏制动器7一部分的行程，故此时电控气动制动阀12处于轻制动状态。

如图5，当连接在第一梭阀9和前缸后气口n之间的电控换向阀5打开即接通气路，连接在第一梭阀9和前缸前气口o之间的电控换向阀5和连接在第一梭阀9与后缸后气口l之间的电控换向阀5仍处于常闭状态即关闭气路，这两电控换向阀5的回气口连通大气，来自第一梭阀9出气口c1的气体从前缸后气口n注入双行程气缸前气缸B的活塞腔，则前气缸B内的活塞及伸出端向双腔制动阀2的控制端一侧运动，直到前缸前气口o即伸出端最远位置时，前气缸B内的活塞运动才停止，这时，前气缸伸出端推动双腔制动阀2行进至最远的推进距离，双腔制动阀的第一进气口j和双腔制动阀的第一出口h全导通，双腔制动阀的第二进气口k和双腔制动阀的第二出口i全导通，全导通后的气体进入两个第二梭阀的第二进气口a，推动阀芯运动，使气体从两个第二梭阀的出气口c1流向并带动制动执行机构动作，实现包括前后轮制动执行机构13和挂车制动执行机构14在内的制动执行机构的全部制动，即相当于驾驶员操纵将脚踏制动器7的踏板踩至最大行程即踩到底，实现了全部制动。

以上内容是结合具体实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认为本实用新型的具体实施只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，所做出的简单替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种汽车电控制动装置，包括脚踏制动阀（7），制动储气罐和制动执行机构，所述的制动执行机构与脚踏制动阀（7）之间的气路中设置有第二梭阀（8），所述第二梭阀（8）的出气口连接制动执行机构，第二梭阀（8）的一个进气口与脚踏制动阀（7）的出气口相连接，第二梭阀（8）的另一个进气口与经电控气动制动阀（12）与制动储气罐相连接，所述的制动储气罐分为前轮制动储气罐（10）和后轮制动储气罐（11），所述的电控气动制动阀（12）由操作气缸（1）和双腔制动阀（3）连接而成，所述的操作气缸（1）通过电磁阀组连接前轮制动储气罐（10）和后轮制动储气罐（11），所述双腔制动阀（3）的出气口连接第二梭阀（8）的另一个进气口，双腔制动阀（2）的进气口连接前轮制动储气罐（10）和后轮制动储气罐（11），其特征在于：所述的操作气缸（1）为双行程气缸，所述双行程气缸的伸出端与双腔制动阀（2）的控制端相连接，双行程气缸的气口通过电磁阀组连接前轮制动储气罐（10）和后轮制动储气罐（11）。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电控制动装置，其特征在于：所述的双行程气缸由带伸出端的前气缸（B）和串联在前气缸（B）之后的后气缸（A）构成，所述前气缸（B）的工作行程等于或大于脚踏制动阀（7）的工作行程，所述后气缸（A）的工作行程是前气缸（B）工作行程的1/4～1/2。

3.根据权利要求2所述的一种汽车电控制动装置，其特征在于：所述后气缸（A）的工作行程是前气缸（B）工作行程的1/3。

4.根据权利要求1所述的一种汽车电控制动装置，其特征在于：所述的电磁阀组与前轮制动储气罐（10）、后轮制动储气罐（11）之间设置有第一梭阀（9），第一梭阀（9）的两进气口分别与两储气罐连通，第一梭阀（9）的出气口连通电磁阀组。

5.根据权利要求1或4所述的一种汽车电控制动装置，其特征在于：所述的电磁阀组包括三个电控换向阀（5），所述的电控换向阀（5）为常闭式二位三通阀，三个电控换向阀（5）的进气口并联在第一梭阀（9）的出气口上，三个电控换向阀（5）的出气口分别连通双行程气缸上的后缸后气口（l）、前缸后气口（n）和前缸前气口（o），所述双行程气缸上的后缸前气口（m）为连通大气或连通前缸前气口（o），三个电控换向阀（5）的回气口均连通大气。

6.根据权利要求1所述的一种汽车电控制动装置，其特征在于：所述双腔制动阀（3）的两个进气口分别连接前轮制动储气罐（10）和后轮制动储气罐（11），所述双腔制动阀（2）上连通前轮制动储气罐（10）的出气口与脚踏制动阀（7）上连通前轮制动储气罐（10）的出气口分别连接在一个第二梭阀（8）的两进气口上，所述双腔制动阀（2）上连通后轮制动储气罐（11）的出气口与脚踏制动阀（7）上连通后轮制动储气罐（11）的出气口分别连接在另一个第二梭阀（8）的两进气口上，两个第二梭阀（8）的出气口均与制动执行机构的进气口相连通。

7.根据权利要求1所述的一种汽车电控制动装置，其特征在于：所述脚踏制动阀（7）上接触踏板的阀体，在结构上与双腔制动阀（2）相同。

8.根据权利要求1或6所述的一种汽车电控制动装置，其特征在于：所述的制动执行机构包括前后轮制动执行机构（13）和挂车制动执行机构（14）。