[发明专利]双作用电控气压制动阀及车辆制动系统

说明书

技术领域

 本发明涉及车辆制动技术领域，具体的说是一种可以与传统气压制动系统完全兼容，不仅能够实现在电控制动的作用下有效提高电动商用车制动能量回收率，而且在电气故障的情况下仍然可以实现原有的机械制动，保障制动安全性的双作用电控气压制动阀及车辆制动系统。

背景技术

  众所周知，目前车辆的制动主要采用气压式制动系统，此类制动系统主要包括两大部分：一是气源部分，包括空气压缩机、调压机构、贮气筒、气压表和安全阀等，二是控制部分，包括制动踏板、气压制动阀、控制管路、制动气室等，其中气压制动阀可以为双腔气压制动阀，双腔气压制动阀的阀体上设有两个阀芯腔，并对应开设两组进气口和送气口，阀芯腔内设有阀芯，阀芯的控制端经连杆机构与制动踏板相连接。工作时空气压缩机由发动机通过皮带轮或齿轮驱动，将空气压入贮气筒，贮气筒内气压利用调压机构保持在一定压力范围内，并通过气压表显示，贮气筒通过气压制动阀和管路与前、后制动气室联通，并通过制动踏板末端控制气压制动阀，制动时，在制动气室内建立的气压应与踏板行程成正比，通过小的踏板压力和行程控制大的制动力，完成制动。

电动汽车，是指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车。20 世纪末，随着能源和环境问题的日益突出，电动汽车以其清洁无污染、能量效率高及能量来源多样化、结构简单和维修方便等优点成为汽车发展的新热点。但是续驶里程短和售价昂贵这两个问题严重地阻碍了电动汽车的商品化。

再生制动技术利用了原本被消耗于摩擦制动的能量，可降低电动汽车的能耗，改善汽车的经济性能，因此，在目前的电动汽车技术研究中，再生制动已成为一种降低能耗、提高续驶里程的重要技术手段。再生制动技术又称再生回馈制动，其原理是在制动时将汽车行驶的惯性能量通过传动系统传递给电机，由于电机具有可逆性，即电动机在特定的条件下可以转变成发电机运行，因此可以在制动时采用回馈制动的办法，使电机运行在发电状态，以发电方式工作，为动力电池充电，实现制动能量的再生利用，这样就可以回收一部分可观的惯性能量。与此同时，产生的电机制动力矩又可通过传动系统对驱动轮施加制动，产生制动力。

传统的车辆气压制动系统采用制动阀控制制动压力。制动阀的控制阀芯与制动踏板采用机械方式相连，制动阀输出的制动气压与踏板力成固定函数关系，当驾驶员踩下制动踏板时，所有车轮将产生机械摩擦制动力，汽车的动能在摩擦中转化为热能而耗散掉。

发明内容

  本发明针对现有技术存在的缺点和不足，提出了一种可以与传统气压制动系统完全兼容，不仅能够实现在电控制动的作用下有效提高电动商用车制动能量回收率，而且在电气故障的情况下仍然可以实现原有的机械制动，保障制动安全性的双作用电控气压制动阀及车辆制动系统。

    本发明可以通过以下措施达到：

    一种双作用电控气压制动阀，设有阀体，阀体上开设有阀芯腔，阀芯腔中设有阀芯，阀体上还开设与阀芯腔相对应的进气口和送气口，阀芯的控制端分别经连杆机构与制动踏板末端相连接，其特征在于阀芯控制端与制动踏板之间还设有电控机构，所述电控机构包括传动杆、传动弹簧、衔铁以及电磁线圈，其中传动杆经传动弹簧与衔铁相连接，电磁线圈位于衔铁下方并作用于衔铁。

本发明中与阀芯的控制端和制动踏板末端相连接的连杆机构包括上传动杆、上传动弹簧以及杠杆，其中上传动杆经上传弹簧与杠杆相连接，上传动杆的上端与制动踏板末端相连接，杠杆末端与阀芯控制端相连接。

本发明所述阀体上可以开设并列的两个阀芯腔，阀芯腔中均设有阀芯，两个阀芯的控制端经连杆机构与制动踏板末端相连接，其中连杆机构中的杠杆采用分力杠杆，分力杠杆的末端分别与两个阀芯控制端相连，分力杠杆的前端经上传动弹簧与上传动杆相连接；对应设有分别两组位于两个阀芯控制端与制动踏板之间的电控机构。

本发明设有连接在制动踏板末端的踏板位移传感器。

本发明还提出一种车辆制动系统，设有控制器，其特征在于设有上述双作用电控气压制动阀，控制器中设有与双作用电控气压制动阀中电控机构相连接的电磁线圈控制电路，与电磁线圈控制电路相连接的处理器。

本发明所述控制器内还设有与双作用电控气压制动阀上的踏板位移传感器相连接的踏板位移信号采集电路。