[发明专利]一种电机驱动式气压调节阀及其调控方法

说明书

本发明涉及一种电机驱动式气压调节阀及其调控方法。气压调节阀包括电机、阀盖、阀体、滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、套筒、定位环、皮瓦、调节弹簧、顶杆、第三卡环、活塞和复位弹簧；阀盖气密安装在阀体的顶部；电机安装在阀盖的顶端，电机的动力输出轴竖直地插入阀盖内部，并与阀盖内沿阀盖纵轴线设置的滚珠丝杠固接；滚珠丝杠螺母的下端面和套筒的上端面设有相互配合的凸轮结构；滚珠丝杠螺母通过螺纹滚珠套设在滚珠丝杠上；皮瓦、调节弹簧和顶杆自上而下依次布置在套筒的下方；活塞通过复位弹簧设置在排气口上，并在复位弹簧的弹力作用下与第三卡环的下端面气密贴合；顶杆的柱体部穿过第三卡环，并在调节弹簧的弹力作用下与活塞气密贴合。

技术领域

本发明属于车辆制动气压调节阀技术领域，具体涉及一种电机驱动式气压调节阀及其调控方法。

背景技术

电控型气压调节阀是商用车线控制动系统中的关键零件，通过输入不同电信号可改变制动气室压力，以达到调节制动强度的目的；进一步地，通过调节其快速充放气可实现防抱死制动功能。该功能对于紧急制动工况下车辆的操纵性能和行车安全至关重要，其作用是在车辆紧急制动时，自动控制制动力的大小，使车轮处于边滚边滑状态，保证车轮与地面的附着力处在最大值。当前采用气压制动的大型客车和载货汽车等车辆，其气压调节阀多通过高速开关电磁阀控制，即由ECU(电子控制单元)产生的电信号控制电磁阀的开闭，通气电磁阀打开时，气体进入继动腔，推动继动活塞使制动气室与高压储气罐相通，高压气体进入制动气室，实现制动；排气电磁阀打开时，气体由继动腔排入大气，继动活塞在弹簧力作用下回到原位，使制动气室与高压储气罐断开、与大气相通，高压气体从制动气室排出，解除制动；同时，ECU通过轮速传感器等的输入信号计算车轮的滑移率并判断车轮是否处于抱死状态，当某个车轮出现抱死趋势时，ECU根据轮速传感器等输入的信号实时调节对应车轮的制动力，将滑移率控制在一定范围内，避免车轮抱死并提高车辆制动性能。应用高速开关阀的缺点在于开关瞬间会产生一定压力冲击，对制动稳定性造成一定影响。

目前对于高性能电机及其控制方法的研究日益增加，高精度快响应电机在商用车线控制系统中得到越来越多的应用。线控气压制动系统中使用电机驱动不仅顺应车辆行业的发展趋势，并且相比于高速开关电磁阀通过改变开关状态控制制动压力时引起的压力波动，使用电机驱动式气压调节阀进行控制时压力连续变化，使制动更加平稳，有利于制动性能的提升。

目前已有的电机驱动式气压调节阀直接应用电机代替先导气路推动继动活塞运动达到通断的目的，当进行防抱死制动时，需要电机在短时间内重复克服自身的惯性多次正反转，不仅对电机的快速响应性能提出极端的要求，而且过程中积累较多热量，缩短电机寿命，降低制动系统的可靠性。因此，有必要发明一种新型电机驱动式气压调节阀，以达到电机单向转动即可产生防抱死制动效果，提高制动系统可靠性的目的。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种电机驱动式气压调节阀及其调控方法，通过凸轮结构的配合实现了防抱死制动过程中电机单向转动即可调节制动压力、产生防抱死制动效果的目的，克服了现有电机驱动式气压调节阀在防抱死制动过程中需重复正反转，缩短电机寿命，降低制动系统可靠性的缺点；在常规制动过程中，相比于高速开关电磁阀通过改变开关状态调控制动压力时会引起压力波动，电机驱动式气压调节阀在控制时压力变化更加平稳，更有利于提升制动性能。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种电机驱动式气压调节阀，包括电机1、阀盖2、阀体3、滚珠丝杠7、滚珠丝杠螺母8、套筒9、定位环10、皮瓦13、调节弹簧14、顶杆15、第三卡环18、活塞19和复位弹簧20。

所述阀盖2气密安装在阀体3的顶部；所述电机1安装在阀盖2的顶端，电机1的动力输出轴竖直地插入阀盖2内部，并与阀盖2内沿阀盖2纵轴线设置的滚珠丝杠7固接。

所述滚珠丝杠螺母8的下端面和套筒9的上端面设有相互配合的凸轮结构；滚珠丝杠螺母8通过螺纹滚珠套设在滚珠丝杠7上。