氣壓式電子駐車制動集成閥的製作方法

2023-11-08 07:36:16

本發明屬於汽車制動部件技術領域，特別是一種結構緊湊、成本低、性能可靠的氣壓式電子駐車制動集成閥。

背景技術：

氣壓式電子駐車制動系統(epb，electronicparkingbrake)是指將行車過程中的臨時性制動和停車後的長時性制動功能整合在一起，並且由電子控制方式實現停車制動的技術，是汽車線控制動系統的一類。電子駐車制動系統的出現和應用進一步地推動了汽車電子控制系統的集成性，降低了車身結構的複雜性，並提高了系統的可靠性。

現有常用的氣壓式epb系統中多是將各控制閥分別安裝在支架上，然後通過外置管路將各控制閥的工作口及進氣、排氣口對應連通以形成氣壓控制系統，例如中國發明專利申請(申請號：201710118935.3，申請日：2017年3月2日，申請人：南京理工大學)提供了一種氣壓狀態自鎖式電子駐車制動系統，如圖1所示，包括儲氣罐、駐車制動控制器、氣壓傳感器和駐車制動氣室，還包括繼動閥，所述繼動閥的進氣口與儲氣罐相連，其出氣口與駐車制動氣室相連，所述氣壓傳感器的輸入端串接在繼動閥與駐車制動氣室之間的氣路上，其信號輸出端與駐車制動控制器相連；在繼動閥的控制口與儲氣罐之間還設有第一電磁閥，在繼動閥的控制口與出氣口之間還設有第三電磁閥，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現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，同時使得管路長度變長而增加制動反應時間，從而導致制動距離增加；而且整個氣壓控制系統佔用安裝空間較大，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。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種氣壓式電子駐車制動集成閥，結構緊湊、成本低、性能可靠。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種氣壓式電子駐車制動集成閥，用於與儲氣罐、氣壓傳感器和駐車制動氣室相連，還包括駐車制動控制器、電磁閥，還包括繼動閥，所述繼動閥的進氣口與儲氣罐相連，其出氣口與駐車制動氣室相連，所述氣壓傳感器的輸入端串接在繼動閥與駐車制動氣室之間的氣路上，其信號輸出端與駐車制動控制器相連；在繼動閥的控制口與儲氣罐之間還設有第一電磁閥，在繼動閥的控制口與出氣口之間還設有第三電磁閥，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控制器電連接；手動模式開關、自動模式開關及駐車指示燈還與駐車制動控制器電連接，所述繼動閥構成繼動閥總成，第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥構成電磁閥總成，駐車制動控制器構成駐車制動控制器總成；

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閥總成相鄰且安裝面互相垂直，兩者均設置在上殼體內，駐車制動控制器總成設置在集成閥底部，安裝在下殼體內。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

1、結構緊湊：本發明氣壓式電子駐車制動集成閥將駐車制動控制器、三個電磁閥和繼動閥集成為一體，可減少外置管路及接頭的數量，保證其無管路集中供應，重量輕、體積小，節約整車安裝空間，便於系統布置。

2、降低成本：本發明集成閥減少了大量的連接、轉序工藝，原材料重量輕、用量少，可降低工藝控制難度，提高裝配效率，從而降低產品製造成本。

3、提高性能：本發明集成閥集成度高，有效規避了因零件繁多、連接不好而造成的產品漏氣、電磁閥斷路、短路失效等失效模式，提高制動可靠性。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為現有技術氣壓狀態自鎖式電子駐車制動系統的原理圖。

圖2為本發明氣壓式電子駐車制動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為本發明氣壓式電子駐車制動集成閥的氣路連接關係示意圖。

圖中，

1儲氣罐，2第一電磁閥，3第二電磁閥，4第三電磁閥，5繼動閥，5a控制口，5b出氣口，5c進氣口，5d排氣口，6氣壓傳感器，7駐車制動氣室，8手動模式開關，9自動模式開關，10駐車制動控制器，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，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進氣腔，d排氣腔，

101下殼體，102螺栓，103電接頭。

具體實施方式

本發明氣壓式電子駐車制動集成閥，用於如圖1所示的氣壓狀態自鎖式電子駐車制動系統，並與儲氣罐1、氣壓傳感器6和駐車制動氣室7相連。還包括駐車制動控制器10、電磁閥2、3、4，還包括繼動閥5，所述繼動閥5的進氣口5c與儲氣罐1相連，其出氣口5b與駐車制動氣室7相連，所述氣壓傳感器6的輸入端串接在繼動閥5a與駐車制動氣室7之間的氣路上，其信號輸出端與駐車制動控制器10相連；在繼動閥5的控制口5a與儲氣罐1之間還設有第一電磁閥2，在繼動閥5的控制口5a與出氣口5b之間還設有第三電磁閥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分別與駐車制動控制器10電連接；手動模式開關8、自動模式開關9及駐車指示燈11還與駐車制動控制器10電連接。

如圖2、3所示，所述繼動閥5構成繼動閥總成m5，第一電磁閥2、第二電磁閥3、第三電磁閥4構成電磁閥總成m234，駐車制動控制器10構成駐車制動控制器總成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與繼動閥總成m5相鄰且安裝面互相垂直，兩者均設置在上殼體55內，駐車制動控制器總成m10設置在集成閥底部，安裝在下殼體101內。

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頂端固聯有回位彈簧21，緊抵閥芯套24；上殼體55內設有從e凹腔處鑽入的同軸同徑的通道513、511、59，將三個電磁閥m2、m3、m4內腔連通；同時從54口處向內鑽有同軸小徑通道512，連接到電磁閥m2；電磁閥蓋28內開有斜入的通孔27，下端與電磁閥m4內腔相通，上端與上殼體中另一通孔526連接，通孔526直通到繼動閥出氣腔b內；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密封聯接。

所述繼動閥總成m5具有設置在上殼體55同側的進氣口51、控制口54和上部的排氣口53、出氣口52，所述進氣口51與c腔相連，出氣口52與b腔相連，d腔經排氣口53通大氣，同時與電磁閥m2經通孔510相連，控制口54與電磁閥m3輸入端相連。

所述繼動閥總成m5還包括繼動閥蓋514，以及自左向右依次安裝的排氣閥門總成、進氣閥門總成、活塞回位彈簧519、控制活塞517，所述活塞517外側緊套密封圈520並與閥蓋514內壁形成密封，將繼動閥內部分隔為控制腔a和出氣腔b，受兩腔壓差作用活塞517會左右移動；

進氣閥門總成包括依次設置的彈簧座528、閥門回位彈簧525、閥門524、閥門座523、卡環521，彈簧座528左端外側套有密封圈527，與上殼體內壁通過過盈配合固定位置；閥門524右側緊抵閥門座523，同時與彈簧座528之間設有閥門回位彈簧525，其處於壓縮狀態；卡環521通過上殼體內的凹槽固定，用於限制進氣閥門的位移；

卡環521與活塞517之間裝有回位彈簧519，當活塞517處於最右端時，活塞回位彈簧519設有一定預緊量，此時出氣腔b與排氣腔d相通，當活塞517受壓左行時，活塞回位彈簧519受壓收縮，出氣腔b與進氣腔c相通；排氣膜片56由螺釘57與上殼體55固聯，繼動閥蓋514通過螺釘58與上殼體55固定。

如圖6所示，所述進氣口51、控制口54均用於與儲氣罐1的輸出端相連，出氣口52用於與駐車制動氣室7輸入端相連，排氣口53通大氣，電氣設備通過電接頭103與控制器連接。

其工作原理如下：

電磁閥通電時，線圈29產生電流，閥芯23在電磁力的作用下克服彈簧21的預緊力截斷閥芯套24氣路；電磁閥斷電時，線圈29中電流消失，閥芯23在回位彈簧21的作用下復位到最頂端。圖4中電磁閥均為斷電狀態。

一、解除駐車制動：駐車制動控制器控制電磁閥m2通電(開啟)、電磁閥m4通電(關閉)，此時高壓氣體從儲氣罐1經控制口54、通道512、電磁閥m2、通道513到達e腔，再經過繼動閥蓋514內的通孔515進入a腔，活塞517逐漸左移。在a腔只有較低壓力時，活塞517不足以克服回位彈簧的作用至打開進氣通道，此過程中繼動閥不能正常工作。本發明所述繼動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a腔壓力逐漸增大，活塞517左移至與閥門524接觸，繼續向左移動，活塞517和閥門524共同克服回位彈簧525和519的預緊力，先關閉排氣通道，再打開進氣通道，即隔斷b腔與d腔，連通b腔與c腔，儲氣罐1中的壓縮空氣便直接通過進氣口51、c腔進入b腔內，再從出氣口52充入制動氣室7內，即繼動閥處於進氣狀態。

當駐車制動氣室7充滿高壓氣體時，儲能彈簧被壓縮，駐車制動隨之解除，同時駐車制動控制器通過檢測氣壓傳感器的信號，監控駐車制動氣室7的氣壓值，當駐車制動氣室7的壓力值達到其設定上限後，駐車制動控制器控制電磁閥m2、電磁閥m4斷電，維持駐車制動氣室7內的高壓，駐車制動解除狀態保持。

二、高壓自鎖：電磁閥m4將出氣腔b與控制腔a連通，當管路接頭等發生漏氣時，由於繼動閥本身的結構決定了b腔氣壓高於a腔氣壓，所以b腔的氣體會經通孔526、27、電磁閥m4、通道59、511、513到達e腔，再由通孔515向a腔流動，此時繼動閥部分m4處於進氣狀態，對其進行氣體補充，保持駐車系統處於高壓狀態，實現高壓狀態記憶功能。

三、施加駐車制動：駐車制動控制器控制電磁閥m3通電(開啟)、電磁閥4通電(關閉)，控制腔a內的氣體經通孔515、e腔、通道513、通道511、通孔510進入排氣腔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，進氣通道被關閉，排氣通道開啟，即隔斷b腔與c腔，連通b腔與d腔，制動氣室7中的壓縮空氣經52口、b腔到達d腔，最終排入大氣。在此過程中，制動氣室7要排出的氣體的壓力逐漸降低，本發明加裝的活塞回位彈簧519可在繼動閥內部低壓時，克服由于震動等因素導致的活塞517左移至關閉排氣通道，保證排氣順利、徹底。

當制動氣室7中高壓氣體放完，儲能彈簧復位，產生駐車制動力，達到駐車制動效果，同時駐車制動控制器通過檢測氣壓傳感器的信號，監控駐車制動氣室7的氣壓值，當駐車制動氣室7的壓力值達到其設定下限值後，駐車制動控制器控制電磁閥m3、電磁閥m4斷電，駐車制動狀態保持。

四、低壓自鎖過程：如果高壓氣體通過電磁閥m2漏入到繼動閥的控制腔a內，漏入的高壓氣體會經由通道511、59、電磁閥m4、通孔27、526流入到出氣腔b內，再經由d腔、排氣口53排入大氣中，不會引起漏入的高壓氣體在控制腔a內的累積，更不會開啟繼動閥，由此駐車系統處於保持低壓狀態，實現低壓自鎖功能。

本發明將駐車制動控制器、三個電磁閥和繼動閥有效地集成在一起，簡化了管路連接，也簡化了各部件的製造和裝配，重量輕、體積小、成本低，結構合理、性能可靠。