一种车辆全动力液压制动线控化操纵的集成阀组

技术领域

本发明属于车辆制动控制技术领域，具体涉及一种车辆全动力液压制动线控化操纵的集成阀组。

背景技术

近年来随着乘用车市场电动汽车和智能驾驶技术的发展，制动动力源与执行方式发生了根本性的变化，制动的安全性越来越受到关注，对制动的响应精度和反应时间也要求越来越高。对于采用全动力液压制动技术的特种车辆而言，也同样面临着模块电子化、集成化、智能化的新需求，传统的制动执行方式已不能完全适应，基于电控操纵的线控制动系统应用需求越来越明显。

传统的全动力液压制动系统部件脚阀、充液阀、蓄能器等众多组件分布式安装在车体上，占用空间大；所有组件大都采用铸铁材料，质量非常重；组件之间的连接管路布局错综复杂，极易发生泄露且不好检修；制动系统响应精度较低，且无法满足智能化趋势下线控化操纵的使用需求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：为克服现有技术的不足，如何提供一种适用于全动力液压制动系统的可线控化操纵的制动集成阀组，集充液蓄能、线控操纵、制动压力线性比例输出、压力监测、安全冗余等众多功能于一体。要求其质量更轻、结构更紧凑、反应更快、响应精度更高，能够实现车辆的行车制动减速以及突发状况下的紧急制动功能，可切实有效的保证车辆的行驶安全。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆全动力液压制动线控化操纵的集成阀组，所述集成阀组包括阀体，在阀体上设置蓄能器、第一压力传感器、第二压力传感器、第一测压接头、第二测压接头、比例减压阀、溢流阀、单向阀、常开式两位三通电磁阀、常闭式两位三通电磁阀及其P、T、A三个油口；

其中，所述P口为进油端，与制动系统液压动力源连接；所述A口为出油端，与制动系统制动器连接；所述T口为回油端，与液压动力源油箱连接；

所述P口通过第一管路连接比例减压阀的进油口和常开式两位三通电磁阀的进油口，P口和比例减压阀之间的第一管路上设置单向阀；所述第一压力传感器和第一测压接头连接蓄能器共同并在第一管路的单向阀和比例减压阀之间的支管路上；

所述T口通过第二管路连接比例减压阀的回油口和常开式两位三通电磁阀的回油口；所述溢流阀作为安全阀设置在第一管路和第二管路之间；所述比例减压阀出油口连接常闭式两位三通电磁阀进油口，常闭式两位三通电磁阀出油口连接第二压力传感器以及第二测压接头与A口相通，常闭式两位三通电磁阀回油口与常开式两位三通电磁阀出油口连接；

所述第一压力传感器和第一测压接头用于监测蓄能器压力，第二压力传感器和测压接头用于监测A口压力。

其中，所述蓄能器、第一压力传感器、第二压力传感器、第一测压接头、第二测压接头、比例减压阀、溢流阀、单向阀、常开式两位三通电磁阀、常闭式两位三通电磁阀设置在阀体的上部面上，T口和P口设置在与上部面垂直的第一侧面上，所述A口设置在与第一侧面相对设置的第二侧面上。

其中，所述蓄能器作为储能装置，作为临时动力源；所述第一压力传感器、第二压力传感器用于测量所在位置的压力值用于压力监测；所述测压接头用于连接压力表便于调试检修。

其中，所述比例减压阀用于通过远程电信号控制所输出制动油液压力的大小；所述溢流阀用来限定制动集成阀组的最大工作压力。

其中，所述单向阀确保制动液只能从油源通过P口进入蓄能器，无法反向流动；所述常开式两位三通电磁阀、常闭式两位三通电磁阀用于控制油路的通断；所述阀体用于将各个元件集成在一起。

其中，所述比例减压阀、溢流阀、单向阀、常开式两位三通电磁阀、常闭式两位三通电磁阀采用插装式集成安装。

其中，所述阀体的上部面的中心线沿着前后方向依次设置蓄能器、第一测压接头、第一压力传感器和比例减压阀，在中心线的一侧沿着前后方向设置单向阀、溢流阀和常开式两位三通电磁阀，在中心线的另一侧沿着前后方向设置第二测压接头、第二压力传感器和常闭式两位三通电磁阀。

其中，所述T口、P口所在的侧面靠近中心线的一侧，A口所在的侧面靠近中心线的另一侧。

其中，各个元件均采用插装结构，整体集成安装在铝质的阀体上。

其中，所述P、T、A三个油口采用螺纹连接、端面密封结构，用于安装管接头，便于制动集成阀组与制动系统其它组件通过管路进行连接。

(三)有益效果

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)本发明的阀组，将蓄能器、压力传感器、测压接头、比例减压阀、溢流阀、单向阀、两位三通电磁阀等多个部件集成在一个阀体上，集充液蓄能、线控操纵、制动压力线性比例输出、压力监测、安全冗余等众多功能于一体。其质量更轻、结构更紧凑、反应更块、响应精度更高，能够实现车辆的行车制动减速以及突发状况下的紧急制动功能，可切实有效的保证车辆的行驶安全。

(2)本发明的比例减压阀、溢流阀、单向阀、常开式两位三通电磁阀、常闭式两位三通电磁阀采用插装式集成安装，结构更紧凑、重量更轻、维护检修简单；

(3)本发明通过各个部件的设置，使得可以突出的部件集中在阀体的一个方向上延伸，从而使得其的面相对平整，从而使得阀体的设置节省空间，结构更紧凑。而且通过各个部件的布局和设置，所有元件插装式集成在阀体上，没有管路连接，降低了制动油液泄露隐患。

(3)本发明通过远程电信号控制比例减压阀、常开式两位三通电磁阀、常闭式两位三通电磁阀的动作，可实现行车制动线控化操纵功能；

(5)本发明常开式两位三通电磁阀和常闭式两位三通电磁阀失电情况下，蓄能器直接输出高压给制动器，实现突发状况下紧急制动功能，可有效保证车辆的行驶安全。

附图说明

图1是本发明制动集成阀组的原理结构图。

图2是本发明制动集成阀组的结构示意图。

图3是本发明制动集成阀组的轴侧示意图。

上述附图中：

1、蓄能器；2、第一压力传感器；3、第一测压接头；4、比例减压阀；5、常开式两位三通电磁阀；6、溢流阀；7、单向阀；8、常闭式两位三通电磁阀；9、第二测压接头；10、第二压力传感器；11、阀体。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1-3公开了本发明的制动集成阀组。如图1-3所示，所述阀组包括阀体11，所述阀体上设置蓄能器1、第一压力传感器2、第一测压接头3、比例减压阀4、常开式两位三通电磁阀5、溢流阀6、单向阀7、常闭式两位三通电磁阀8、第二测压接头9、第二压力传感器10。如图1所示，所述P口通过第一管路连接比例减压阀4的进油口和常开式两位三通电磁阀5的进油口，P口和比例减压阀4之间的第一管路上设置单向阀7；所述第一压力传感器2和第一测压接头3连接蓄能器1共同并在第一管路的单向阀7和比例减压阀4之间的支管路上；所述T口通过第二管路连接比例减压阀4的回油口和常开式两位三通电磁阀5的回油口；所述溢流阀6作为安全阀设置在第一管路和第二管路之间；所述比例减压阀4出油口连接常闭式两位三通电磁阀8进油口，常闭式两位三通电磁阀8出油口连接第二压力传感器10以及第二测压接头9与A口相通，常闭式两位三通电磁阀8回油口与常开式两位三通电磁阀5出油口连接。其中，第一压力传感器2和第一测压接头3用于监测蓄能器压力，第二压力传感器10和测压接头9用于监测A口压力。

所述蓄能器、第一压力传感器、第二压力传感器、第一测压接头、第二测压接头、比例减压阀、溢流阀、单向阀、常开式两位三通电磁阀、常闭式两位三通电磁阀设置在阀体的上部面上，T口和P口设置在与上部面垂直的第一侧面上，所述A口设置在与第一侧面相对设置的第二侧面上；其中P口为进油端，与制动系统液压动力源连接；A口为出油端，与制动系统制动器连接；T口为回油端，与液压动力源油箱连接。

本发明通过集成式安装形式将蓄能器、第一压力传感器、第二压力传感器、第一测压接头、第二测压接头、比例减压阀、溢流阀、单向阀、常开式两位三通阀、常闭式两位三通电磁阀等多个部件集中安装在一个阀体上，集充液储能、制动压力线性比例输出、压力监测、安全冗余等众多功能于一体。较现有的分布式安装的全动力液压制动技术方案，其质量更轻、结构更紧凑、反应更快、响应精度更高，能够实现车辆的行车制动减速以及突发状况下的紧急制动功能，可切实有效的保证车辆的行驶安全。

作为优选，所述的比例减压阀、溢流阀、单向阀、常开式两位三通电磁阀、常闭式两位三通电磁阀可以采用插装式集成安装，拆装方便，维护检修简单。

作为优选，所述蓄能器1作为储能装置，作为临时动力源；所述压力传感器2可测量阀组进油口的压力值，压力传感器10可测量阀组出油口的压力值；所述测压接头3和测压接头9用于连接压力表便于调试检修；所述比例减压阀4用于通过线控模拟量信号控制所输出制动压力的大小；所述溢流阀6用来限定制动集成阀组的最大工作压力；所述单向阀7确保制动液只能从油源通过P口进入蓄能器，无法反向流动，起到保压的作用；所述常开式两位三通电磁阀5和常闭式两位三通电磁阀8控制油路的通断；所述制动阀体用于将各个元件集成在一起；所述P/T/A三个油口用于实现制动集成阀组与制动系统其它组件的连接。

作为优选，如图2、3所示，阀体的上部面的中心线沿着前后方向依次设置蓄能器1、第一测压接头3、第一压力传感器2和比例减压阀4，在中心线的一侧沿着前后方向设置单向阀7、溢流阀6和常开式两位三通电磁阀5，在中心线的另一侧沿着前后方向设置第二测压接头9、第二压力传感器10和常闭式两位三通电磁阀8。作为优选，T口、P口所在的侧面靠近中心线的一侧，A口所在的侧面靠近中心线的另一侧。需要说明的是，此处的前后位置仅仅是为了表示各个部件的相对位置，并不是表示真正的前后，仅以蓄能器位置为后，比例减压阀4位置为前。

本发明通过各个部件的设置，使得可以突出的部件集中在阀体的一个方向上延伸，从而使得其的面相对平整，从而使得阀体的设置节省空间，结构更紧凑。而且通过各个部件的布局和设置，没有管路连接，降低了制动油液泄露隐患。

本制动集成阀组功能实现的具体方式如下：

制动集成阀组含有P、T、A三个油口，其中P口为进油端，与制动系统液压动力源连接；A口为出油端，与制动系统制动器连接；T口为回油端，与液压动力源油箱连接。

蓄能器充液储能过程：当监测到传感器2的压力低至设定的下限时，开启液压动力源为制动集成阀组补液，液压油经供油P口进入阀组，经单向阀7为蓄能器1充液，当通过传感器2监测到蓄能器补液后的压力达到设定上限时，关闭液压动力源停止为蓄能器充液。此过程中，若因液压动力源急速启停或者载荷变化导致排出的液压油产生脉动或者出现瞬间冲击压力时，多余的油液通过溢流阀6排出，此时溢流阀的压力设定高于蓄能器最高压力设定值0.5-1Mpa，起到保护系统的作用。此路预留测压接头3，用于联调或者检修时连接压力表，便于实时监测蓄能器压力变化。

行车制动工作原理：当车辆处于正常行驶状态下，常开式两位三通电磁阀5始终处于得电状态，比例减压阀4和常闭式二位三通阀8处于失电状态，蓄能器内的高压油液保持在常开式两位三通电磁阀5和比例减压阀4的入口处。此时，A口通过常闭式两位三通电磁阀8和常开式两位三通电磁阀5与T口相通，制动器压力为零，车辆可正常行驶。当车辆需要进行制动操作时，常闭式两位三通电磁阀8得电使得其自身进油口与出油口接通，进而使得比例减压阀4的出油口的油液通过常闭式两位三通电磁阀8到达A口。对比例减压阀4输入的电信号大小进行控制来实现A口制动压力的线性比例可调。当输入的电信号大小为I时，比例减压阀4出油口输出的压力值为P：

其中：I为比例阀4输入电信号；I

根据制动强度需要，比例减压阀4的输入电信号I由小变大时，蓄能器1的高压油液经过比例减压阀4和常闭式两位三通电磁阀8到达A口进入到制动器，制动压力随输入信号I相应增大，制动器所产生的制动力矩也相应增大。根据制动强度需要，比例减压阀4的输入电信号I由大变小时，比例减压阀4溢流进油口的输出压力P变小，制动器内多余的高压油液通过常闭式两位三通电磁阀8和比例减压阀4的回油口经过T口返回油箱，制动器压力降低，制动器所产生的制动力矩也相应减小。当车辆不再需要制动时，对常开式两位三通电磁阀5保持得电状态，对比例减压阀4和常闭式两位三通电磁阀8失电，制动器内的高压油液经A口、常闭式两位三通电磁阀8和常开式两位三通电磁阀5经过T口返回油箱，制动器的制动压力降为零，制动完全解除。

紧急制动工作原理：当出现突发状况时，对制动集成阀组的比例减压阀4和常闭式两位位三通阀8和常开式两位三通电磁阀5全部执行失电操作，蓄能器1内的高压油液通过常开式两位三通电磁阀5和常闭式两位位三通阀8到达A口，直接进入制动器，制动压力达到最大，进而整车以最大制动强度停车，避免车辆出现行驶安全隐患。当车辆熄火，整车全部断电情况下，制动集成阀组的比例减压阀4和常闭式两位位三通阀8和常开式两位三通电磁阀5也随之全部自动失电，车辆同样以最大制动强度停车，保证行车安全。

紧急制动手动解除工作原理：当车辆电力无法恢复，需要将紧急制动状态解除便于拖车或者进行维修操作时，可用手按压常开式两位三通电磁阀5顶部的推杆，便可切换常开式两位三通电磁阀5进入图1所示的右位，制动器内的高压油液经A口、常闭式两位三通电磁阀8和常开式两位三通电磁阀5到达T口返回油箱，制动器的制动压力降为零，紧急制动完全解除。

实施例1

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种制动集成阀组，包括阀体，其特征在于，阀体上设置蓄能器、第一压力传感器、第二压力传感器、第一测压接头、第二测压接头、比例减压阀、溢流阀、单向阀、常开式两位三通电磁阀、常闭式两位三通电磁阀及其P/T/A三个油口；所述P口通过第一管路连接比例减压阀的进油口和常开式两位三通电磁阀的进油口，P口和比例减压阀之间的第一管路上设置单向阀；所述第一压力传感器和第一测压接头连接蓄能器共同并在第一管路的单向阀和比例减压阀之间的支管路上；所述T口通过第二管路连接比例减压阀的回油口和常开式两位三通电磁阀的回油口；所述溢流阀作为安全阀设置在第一管路和第二管路之间；所述比例减压阀出油口连接常闭式两位三通电磁阀进油口，常闭式两位三通电磁阀出油口连接第二压力传感器以及第二测压接头与口相通，常闭式两位三通电磁阀回油口与常开式两位三通电磁阀出油口连接。

所述蓄能器、第一压力传感器、第二压力传感器、第一测压接头、第二测压接头、比例减压阀、溢流阀、单向阀、常开式两位三通电磁阀、常闭式两位三通电磁阀设置在阀体的上部面上，T口和P口设置在与上部面垂直的第一侧面上，所述A口设置在与第一侧面相对设置的第二侧面上；

其中P口为进油端，与制动系统液压动力源连接；A口为出油端，与制动系统制动器连接；T口为回油端，与液压动力源油箱连接。

上述制动集成阀组，所述蓄能器作为储能装置，作为临时动力源，为制动操纵提供动力；

上述制动集成阀组，所述压力传感器分别用于远程实时显示和监测蓄能器压力和制动回路压力；

上述制动集成阀组，所述测压接头用于连接压力表，用于维修调试时实时显示蓄能器压力和制动回路压力；

上述制动集成阀组，所述比例减压阀能够远程控制制动压力的输出，通过对其电信号输入大小的控制实现制动压力线性可调；

上述制动集成阀组，所述溢流阀用来限定制动集成阀组的最大工作压力，确保制动系统的使用安全；

上述制动集成阀组，所述单向阀确保油只能从动力油源进入蓄能器，无法反向流动，确保蓄能器的油不会泄露；

上述制动集成阀组，所述常开式、常闭式两位三通电磁阀用于控制油路的通断，可以远程线控实现紧急制动，同时带手控应急功能可手动实现紧急制动状态解除；

上述制动集成阀组，所述的各个元件均采用插装结构，整体集成安装在铝质制动阀体上，结构轻便，检修快捷；

上述制动集成阀组，所述的P/T/A三个油口采用螺纹连接、端面密封结构，用于安装管接头，便于制动集成阀组与制动系统其它组件通过管路进行连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。