具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥

《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》是瑞立集團瑞安汽車零部件有限公司於2011年03月08日申請的發明專利，該專利的公布號為：CN102120450A，專利公布日：2011年07月13日，該專利申請號為2011100547109，發明人是李傳武，楊柳，馮躍，劉昕。

《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》涉及一種同時具有電控和氣控的制動總閥，利用通過檢測制動意圖而得到的電信號和氣壓信號產生分別具有雙迴路形式的氣壓控制和電子控制，從而控制制動系統的制動壓力升高和降低。其中兩種控制迴路在制動總閥中獨立存在的，當其中一種控制迴路失效後，另一種控制迴路仍然保持運行，同時當雙迴路控制中的一個迴路失效時，另一迴路仍起作用，這種制動總閥使得實現駕駛員實施的制動操作更加安全、可靠。

2020年7月14日，《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》獲得第二十一屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》摘要附圖 ）

基本介紹

• 中文名：具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥
• 公布號：CN102120450A
• 地址：浙江省溫州瑞安經濟開發區毓蒙路1169號瑞立集團有限公司
• 公布日：2011年07月13日
• 發明人：李傳武，楊柳，馮躍，劉昕
• 申請號：2011100547109
• Int. Cl.：B60T15/04(2006.01)I
• 申請日：2011年03月08日
• 專利代理機構：北京馳納智財智慧財產權代理事務所(普通合夥)
• 申請人：瑞立集團瑞安汽車零部件有限公司
• 代理人：謝亮; 齊健
• 類別：發明專利

專利背景

氣壓控制的動力制動系統廣泛套用於卡車、大客車等商用汽車上，通常採用空氣壓縮機和高壓儲氣瓶供氣，駕駛員操縱制動總閥來控制制動管路中的氣壓，高壓空氣將被送至車輪制動系統中的活塞中，從而使氣壓制動器產生相應制動力。其中汽車制動總閥是制動系統中的重要結構，當汽車制動時，通過制動總閥輸送到各制動腔體的氣壓大小、前後輪制動的力度分配、前後輪制動的先後順序都關係到汽車能否安全、及時制動。

傳統的制動系統都是通過安裝制動踏板感測器而在制動時只產生電信號或者只產生氣壓信號的單一方式來檢測駕駛員的制動意圖，從而控制制動壓力變化，最終實現車輛制動。因此，往往當制動踏板感測器發生失靈或者在單獨的電信號或氣壓信號在傳輸過程中出現傳輸故障的情況下，制動系統不能有效地控制制動管路的壓力變化從而進行車輛制動，這樣易於發生危險的事故。

發明內容

專利目的

《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》提供一種分別具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥，具體來說，當駕駛員踩下制動踏板後，制動總閥以雙迴路的電信號和氣壓信號的形式產生制動信號來控制電子控制制動系統的制動壓力升高和降低。它同時具有雙迴路的氣控和雙迴路的電控，促動踏板的行程信號同時被兩套系統記錄，兩個電子迴路在制動總閥中獨立存在的。其中所描述的電控、氣控是指該制動總閥通過產生的電信號或氣壓信號控制車輛的制動系統的制動壓力，制動總閥本身並不受到電控或氣控，在制動系統中它僅是作為一種制動信號的發生裝置。

技術方案

《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》涉及的制動控制方法是利用一種具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥，該總成主要由上閥體、下閥體、插頭座構成，上閥體、下閥體通過螺栓連線，插頭座通過螺栓與上閥體連線；制動總閥的頂桿座通過頂桿與制動踏板連線；在上閥體內置有：上活塞、頂桿座、平衡彈簧、上閥門等；擋板與頂桿座通過鉚接或焊接等方式固定在一起；電磁芯座固定在上活塞的外圈，電磁芯固定在電磁芯座上，中活塞、平衡彈簧置於上活塞內；上閥體上還設定一過濾塞，空氣腔室通過過濾塞與大氣相同，使上活塞、下活塞等部件運動自如；觸點壓板通過回位彈簧、壓板座上的支撐點固定在壓板座上，壓板座通過螺釘固定在上閥體上，在上閥體上，對稱安裝了兩套相同的觸點壓板、回位彈簧、壓板座，用於對兩路電信號的控制；在插頭座上安裝有電路板、電路板上同時設定有兩個獨立的電子迴路處理系統，電路板上還安裝有兩組相同的開關；感測器支撐架固定在電路板上，在感測器支撐架上安裝兩隻相同的霍爾感測器；在下閥體內置有：下活塞、下閥門以及多個腔室，並根據腔室的位置相應地設定有第一迴路進氣口、第一迴路出氣口、第二迴路進氣口、第二迴路出氣口以及排氣口。

利用上述電控和氣控雙迴路信號的制動總閥的工作方式分為電控部分和氣控部分：

對於（1）雙迴路電控（即產生雙迴路的電信號）的控制方法為：當駕駛員進行車輛制動時，踩下制動踏板從而給踏板施加作用力，通過頂桿、頂桿座推動上活塞向下移動，檔板連同頂桿座一起向下移動，兩套觸點壓板與檔板脫離，在回位彈簧的作用下，觸點壓板圍繞壓板座上的支撐點作順時針轉動，觸點壓板的下端向左轉動，壓下開關的觸點，使兩路開關接通，並將此開關信號傳遞到電路板的電子迴路處理系統。解除制動時，鬆開腳踏板，各零件向相反方向動作，使開關斷開。

同時，在上活塞向下或向上的移動過程中，電磁芯座、電磁芯始終與上活塞一起移動，在電磁芯的移動過程中，安裝在感測器支撐架上的兩個霍爾感測器將會感應到磁場的變化並且同時將這種變化信息傳遞到電路板的電子迴路處理系統。電路板將根據磁場變化轉換獲得的踏板行程信號傳輸給整車的電控單元，從而控制制動操作。

對於（2）雙迴路的氣控（即產生雙迴路的氣壓信號）：當駕駛員進行車輛制動時，踩下制動踏板從而給踏板施加作用力，通過頂桿、頂桿座帶動上活塞、平衡彈簧、中活塞、上閥門向下移動，此時第一迴路排氣門關閉，而第一迴路進氣門打開，來自於第一迴路進氣口的壓縮空氣經進氣門到達氣體腔室，經第一迴路出氣口輸出到制動管路I，從而進行制動控制，與此同時，氣體腔室的壓縮空氣經通氣孔到達氣體腔室，然後推動下活塞、下閥門向下移動，從而第二迴路排氣門關閉，第二迴路進氣門打開，來自於第二迴路進氣口的壓縮空氣經進氣門到達氣體腔室，經第二迴路出氣口輸出到制動管路II，從而進行制動控制。

當駕駛員需要解除制動操作時，首先鬆開腳踏板，在氣體腔室的氣壓作用下及回位彈簧的雙重作用下使用中活塞、上活塞、頂桿座向上移動，上閥門在閥門回位彈簧的作用下向上移動，此時第一迴路進氣門關閉，而第一迴路排氣門打開，制動管路I的壓縮空氣經排氣門從排氣口排向大氣，同時隨著制動管路I的壓縮空氣氣壓降低，在氣體腔室的氣壓作用下使下活塞向上移動，下閥門在閥門回位彈簧的作用下也向上移動，關閉第二迴路進氣門，打開第二迴路排氣門，制動管路II的壓縮空氣經排氣門從排氣口排向大氣。

如果當第一迴路失效時，上活塞1通過平衡彈簧、中活塞1、上

閥門直接推動下活塞向下移動，關閉第二迴路排氣門，打開第二迴路進氣門，使第二迴路正常工作。當第二迴路失效時，不影響第一迴路正常工作。

可優選地是，在氣壓雙迴路控制中，前橋的制動壓力可以通過制動總閥的制動管路I控制比例繼動閥來實現，後橋的制動壓力可以通過制動總閥的制動管路II控制備壓閥來實現。

有益效果

採用了上述技術方案，使用同時具有雙迴路的氣控和雙迴路的電控的控制總閥進行氣壓制動控制，其中檢測得到的踏板的行程信號同時被兩套系統記錄，兩種控制迴路在制動總閥中獨立存在的，當其中一種控制迴路失效後，另一種控制迴路仍然保持運行，當電子控制失效時，氣壓控制雙迴路系統可以保證車輛所需要的制動，另外，當雙迴路控制中的一個迴路失效時，另一個迴路仍起作用，進而來保證制動系統的較高安全性。

附圖說明

圖1是《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》的具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥的剖面結構圖；

圖2是《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》的具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥中插頭座12的側面剖視圖；

圖3是《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》的具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥中插頭座12內部的放大視圖；

圖4是《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》的具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥中插頭座12移出的局部剖視圖。

1、上活塞；2、頂桿座；3、頂桿；4、平衡彈簧；5、擋板；6、電磁芯座；7、回位彈簧；8、壓板座；9、支撐點；10、觸電壓板；11、電磁芯；12、插頭座；13、開關；14、霍爾感測器；15、感測器支撐架；16、電路板；17、空氣腔室；18、中活塞；19、第一迴路進氣口；20、第一迴路排氣門；21、下活塞；22、氣體腔室；23、第二迴路排氣門；24、第二迴路進氣口；25、排氣口；26、下閥體；27、下閥門；28、第二迴路出氣口；29、第二迴路進氣門；30、氣體腔室；31、通氣孔；32、第一迴路出氣口；33、上閥門；34、過濾塞；35、第一迴路進氣門；36、氣體腔室；37、回位彈簧；38、上閥體；39、螺栓；40、螺釘；41、螺栓。

技術領域

《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》涉及一種同時具有電控和氣控的制動總閥，特別地套用於電子控制制動系統（簡稱EBS系統）及新能源汽車的制動系統中。屬於汽車制動系統控制技術領域。

權利要求

1.一種具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥，該制動總閥主要由上閥體（38）、下閥體（26）、插頭座（12）構成；其中在上閥體（38）中包含有：上活塞（1）、頂桿座（2）、平衡彈簧（4）、上閥門（33）；頂桿座（2）通過頂桿（3）與制動踏板連線；在上活塞（1）的內部安裝有中活塞（18），並且在上活塞（1）的外圈上固定有電磁芯座（6），在電磁芯座（6）上設定了電磁芯（11）；兩套位置平行的觸點壓板（10）、回位彈簧（7）和壓板座（8）對稱安裝在插頭座（12）內，這樣可分別控制兩路電信號，其中觸點壓板（10）通過回位彈簧（7）、壓板座（8）上的支撐點（9）固定在壓板座（8）上；在插頭座（12）上裝有電路板（16），在電路板（16）上設定有兩個可分別接收兩路電信號的並與整車電控單元連線的電子迴路處理系統，以及設有兩組可與觸電壓板（10）結合使用的開關（13）；同時在電路板（16）上還設定了兩個霍爾感測器（14）；在下閥體中包括下活塞（21）、下閥門（27）以及多個腔室，並根據腔室的位置相應地設定有第一迴路進氣口（19）、第一迴路出氣口（32）、第二迴路進氣口（24）、第二迴路出氣口（28）以及排氣口（25）。

2.如權利要求1所述的具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥，其特徵在於在上閥體（38）上還設定一個過濾塞（34），腔室可通過過濾塞與大氣相通，可使上活塞（1）、下活塞（21）以及中活塞（18）自由運動。

3.如權利要求1或2所述的具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥，其特徵在於兩個霍爾感測器（14）通過安裝在與電路板（16）連線的感測器支撐架（15）上而設定在插頭座（12）內。

4.如權利要求3所述的具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥，其特徵在於上閥體（38）和下閥體（26）之間通過螺栓（41）連線，插頭座（12）與上閥體（26）通過螺栓（39）連線。

5.如權利要求1所述的具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥，其特徵在於擋板（5）與頂桿座（2）通過鉚接或焊接的方式連線。

6.如權利要求1所述的具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥，其特徵在於所述壓板座（8）通過螺釘（40）固定在上閥體（38）上。

實施方式

如圖1-4所示，《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》涉及一種具有電控雙迴路和氣控雙迴路的制動總閥，具體來說，該總成主要由上閥體38、下閥體26、插頭座12構成，上閥體38、下閥體26通過螺栓41連線，插頭座12通過螺栓39與上閥體26連線；制動總閥的頂桿座2通過頂桿3與制動踏板連線；在上閥體38內置有：上活塞1、頂桿座2、平衡彈簧4、上閥門33等；擋板5與頂桿座2通過鉚接或焊接等方式固定在一起；電磁芯座6固定在上活塞1的外圈，電磁芯11固定在電磁芯座6上，中活塞18、平衡彈簧4置於上活塞1內；上閥體上還設定一過濾塞34，空氣腔室17通過過濾塞與大氣相同，使上活塞1、下活塞21等部件運動自如；觸點壓板10通過回位彈簧7、壓板座8上的支撐點9固定在壓板座8上，壓板座8通過螺釘40固定在上閥體38上，在上閥體38上，對稱安裝了兩套相同的觸點壓板10、回位彈簧7、壓板座8，用於對兩路電信號的控制；在插頭座12上安裝有電路板16、電路板16上同時設定有兩個獨立的電子迴路處理系統，電路板16上還安裝有兩組相同的開關13；感測器支撐架15固定在電路板16上，在感測器支撐架15上安裝兩隻相同的霍爾感測器14；在下閥體26內置有：下活塞21、下閥門27以及多個腔室，並根據腔室的位置相應地設定有第一迴路進氣口19、第一迴路出氣口32、第二迴路進氣口24、第二迴路出氣口28以及排氣口25。

利用上述電控和氣控雙迴路信號的制動總閥的工作方式具體如下：

這裡所描述的電控、氣控是指該制動總閥通過產生的電信號或氣壓信號控制車輛的制動系統的制動壓力，制動總閥本身並不受到電控或氣控，在制動系統中它僅是作為一種制動信號的發生裝置

其中，（1）雙迴路電控（即產生雙迴路的電信號）的控制方法為：

當駕駛員進行車輛制動時，踩下制動踏板從而給踏板施加作用力，通過頂桿3、頂桿座2推動上活塞1向下移動，檔板5連同頂桿座2一起向下移動，兩套觸點壓板10與檔板5脫離，在回位彈簧7的作用下，觸點壓板10圍繞壓板座8上的支撐點9作順時針轉動，觸點壓板10的下端向左轉動，壓下開關13的觸點，使兩路開關13接通，並將此開關信號傳遞到電路板16的電子迴路處理系統。解除制動時，鬆開腳踏板，各零件向相反方向動作，使開關13斷開。

同時，在上活塞38向下或向上的移動過程中，電磁芯座6、電磁芯11始終與上活塞38一起移動，在電磁芯11的移動過程中，安裝在感測支撐架15上的兩個霍爾感測器14將會感應到磁場的變化並且同時將這種變化信息傳遞到電路板16的電子迴路處理系統。電路板16將根據磁場變化轉換獲得的踏板行程信號傳輸給整車的電控單元，從而控制制動操作。

對於（2）雙迴路的氣控（即產生雙迴路的氣壓信號）

當駕駛員進行車輛制動時，踩下制動踏板從而給踏板施加作用力，通過頂桿3、頂桿座2帶動上活塞1、平衡彈簧4、中活塞18、上閥門33向下移動，此時第一迴路排氣門20關閉，而第一迴路進氣門35打開，來自於第一迴路進氣口19的壓縮空氣經進氣門35到達氣體腔室36，經第一迴路出氣口32輸出到制動管路I，與此同時，氣體腔室36的壓縮空氣經通氣孔31到達氣體腔室30，然後推動下活塞21、下閥門27向下移動，從而第二迴路排氣門23關閉，第二迴路進氣門29打開，來自於第二迴路進氣口24的壓縮空氣經進氣門29到達氣體腔室22，經第二迴路出氣口28輸出到制動管路II。

當駕駛員需要解除制動操作時，首先鬆開腳踏板，在氣體腔室36的氣壓作用下及回位彈簧37的雙重作用下使用中活塞18、上活塞1、頂桿座2向上移動，上閥門33在閥門回位彈簧的作用下向上移動，此時第一迴路進氣門35關閉，而第一迴路排氣門20打開，制動管路I的壓縮空氣經排氣門20從排氣口25排向大氣，同時隨著制動管路I的壓縮空氣氣壓降低，在氣體腔室22的氣壓作用下使下活塞21向上移動，下閥門27在閥門回位彈簧的作用下也向上移動，關閉第二迴路進氣門29，打開第二迴路排氣門23，制動管路II的壓縮空氣經排氣門23從排氣口25排向大氣。

如果當第一迴路失效時，上活塞1通過平衡彈簧4、中活塞18、上閥門33直接推動下活塞21向下移動，關閉第二迴路排氣門23，打開第二迴路進氣門29，使第二迴路正常工作。當第二迴路失效時，不影響第一迴路正常工作。

可優選的是，在氣壓雙迴路控制中，前橋的制動壓力可以通過制動總閥的制動管路I控制比例繼動閥來實現，後橋的制動壓力可以通過制動總閥的制動管路II控制備壓閥來實現。

榮譽表彰

2020年7月14日，《具有電控和氣控雙迴路信號的制動總閥》獲得第二十一屆中國專利優秀獎。