一种制动控制阀及商用车高舒适性液刹制动系统的制作方法

本发明涉及车辆制动系统技术领域，具体来说，是一种制动控制阀及商用车高舒适性液刹制动系统。

背景技术：

液压制动车型在行车过程中，特别是前轴采用盘式制动器结构，当车辆进行常规制动操作时，驾驶室容易出现比较显著的俯仰角，俯仰角的指数对驾驶员的舒适性具有比较强烈的影响，也代表了驾驶员对车辆稳定性的一种判断。

液压制动车辆双回路管路制动系统在进行行车制动中，前轴盘式制动器回路在进行制动建压时所需启动液压极小，后轴鼓式制动器回路在进行制动建压时所需启动液压较大，导致在常规制动时前轴制动力在作用时间和作用力参数上均具有较明显的超前性。整车的制动力因素较大的作用于前轴之上，制动转移惯性力较多的作用于前悬架之上，前轴制动摩擦片承载了较多的制动能量，前悬架承载了较多的制动转移力矩，制动衬片吸收较多磨损能量后磨损会比较显著，前悬架承载了较大力矩会使驾驶室俯仰角较大，出现比较明显的驾驶室晃动，舒适性体验较差。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种安装于前制动回路上的制动控制阀，目的之二在于同时提供一种商用车高舒适性液刹制动系统，该制动系统通过安装制动控制阀来协调前后轴的制动性能，进而降低驾驶室俯仰角，改善舒适性。

本发明实施例第一方面公开了一种制动控制阀，所述控制阀配置于双回路液刹制动系统的前制动回路上，用以调整前制动回路的初始启动压力，进而协调前后制动能量，以降低驾驶室的俯仰角度，改善驾驶舒适体验；

其特殊之处在于，

所述控制阀的输入端连接前制动回路的主缸端，输出端连接前制动回路的制动器端；在所述输入端和输出端之间的阀腔内弹性压装有一阀芯；

所述阀芯的一端为预压调节端，该预压调节端设置有预压调节组件，通过预压调节组件使阀芯以一侧弹性压紧的方式压装于阀腔内，所述阀芯的另一端为止位端，所述止位端设置有一止位销，所述阀芯的另一端通过止位销对抗另一端压力提供限位；所述阀芯具有一贯流通道，通过调节所述阀芯在阀腔内的滑动位置，可建立或阻断输入端和输出端之间的连通；

所述输入端与止位端之间建立有先导控制通路，所述先导控制通路用以将制动液由输入端传递至阀芯的止位端，进而使止位端产生液压以抗衡对向预压调节端的压力；

所述输出端与预压调节端之间设置有与整车ecu控制器电性连接的先导电控阀，所述先导电控阀位于所述预压调节端的上方，所述阀芯开设有与所述先导电控阀的阀芯相适配的锁位槽。

在本发明的一个实施例中，所述预压调节组件包括一调节螺钉和回位簧，所述调节螺钉以位置可调的方式安装于所述控制阀的阀体上，所述回位簧连接于调节螺钉与阀芯端部之间，通过调整调节螺钉相对于阀芯的位置，来调节回位簧的压缩量，以达到调节阀芯预应力的目的。

所述先导控制通路的入口开设于输入端的旁侧阀体上。

所述先导电控阀为电磁阀，所述电磁阀通过线圈通断电控制阀芯的动作。

所述先导电控阀与输出端之间通过旁通支路连通，所述旁通支路一端始于输出端的旁侧阀体，另一端终于先导电控阀的阀体入口。

所述控制阀的输出端安装有用以检测管压的传感器，所述传感器与ecu控制器连接。

所述控制阀的输入端与输出端之间安装有一单向阀，所述单向阀用以在异常情况下输出端残余压力的解除。

本发明实施例第二方面公开了一种商用车高舒适性液刹制动系统，该制动系统包括：

主缸，该主缸根据制动踏板的操作对制动液加压并为整个制动系统提供制动液压输出供给；

盘式制动器，该制动器配置于车辆的前轮，经由前制动回路与主缸连通，以接收来自主缸的制动液压并向前轮施加制动力；

鼓式制动器，该制动器配置于车辆的后轮，经由后制动回路与主缸连通，以接收来自主缸的制动液压并向后轮施加制动力；

其特殊之处在于，

所述前制动回路设置有一控制阀，所述控制阀用以调整前制动回路的初始启动压力，进而协调前后制动能量，以降低驾驶室的俯仰角度，改善驾驶舒适体验；

具体地，所述控制阀，其输入端连接前制动回路的主缸端，输出端连接前制动回路的制动器端；在所述输入端和输出端之间的阀腔内弹性压装有一阀芯；

所述阀芯的一端为预压调节端，该预压调节端设置有预压调节组件，通过预压调节组件使阀芯以一侧弹性压紧的方式压装于阀腔内，所述阀芯的另一端为止位端，所述止位端设置有一止位销，所述阀芯的另一端通过止位销对抗另一端压力提供限位；所述阀芯具有一贯流通道，通过调节所述阀芯在阀腔内的滑动位置，可建立或阻断输入端和输出端之间的连通；

所述输入端与止位端之间建立有先导控制通路，所述先导控制通路用以将制动液由输入端传递至阀芯的止位端，进而使止位端产生液压以抗衡对向预压调节端的压力；

所述输出端与预压调节端之间设置有与整车ecu控制器电性连接的先导电控阀，所述先导电控阀位于所述预压调节端的上方，所述阀芯开设有与所述先导电控阀的阀芯相适配的锁位槽。

在本发明的一个实施例中，所述预压调节组件包括一调节螺钉和回位簧，所述调节螺钉以位置可调的方式安装于所述控制阀的阀体上，所述回位簧连接于调节螺钉与阀芯端部之间，通过调整调节螺钉相对于阀芯的位置，来调节回位簧的压缩量，以达到调节阀芯预应力的目的。

所述先导控制通路的入口开设于输入端的旁侧阀体上。

所述先导电控阀为电磁阀，所述电磁阀通过线圈通断电控制阀芯的动作。

所述先导电控阀与输出端之间通过旁通支路连通，所述旁通支路一端始于输出端的旁侧阀体，另一端终于先导电控阀的阀体入口。

所述控制阀的输出端安装有用以检测管压的传感器，所述传感器与ecu控制器连接。

所述控制阀的输入端与输出端之间安装有一单向阀，所述单向阀用以在异常情况下输出端残余压力的解除。

本发明的一种制动控制阀及商用车高舒适性液刹制动系统，通过双回路制动系统的前制动回路上安装控制阀，调整制动前轴的初始启动压力改善制动前期的前轴制动力因素，以达到改善制动前后轴作用效能比率，最终改善前轴制动器衬片磨损工况，同时降低驾驶室的俯仰角度改善舒适性体验。

附图说明

图1：实施例一的制动控制阀的控制原理图；

图2：实施例一的制动控制阀的结构示意图（制动释放状态）；

图3：实施例一的制动控制阀的结构示意图（制动状态）；

图4：实施例二的一种商用车高舒适性液刹制动系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例涉及一种安装于双回路液刹制动系统中的制动控制阀，如图1-3所示。所述控制阀3具有一个与前制动回路的主缸端相连通的输入端31和一个与前制动回路的制动器端相连通的输出端32；在所述输入端31和输出端32之间的阀腔内弹性压装有一阀芯33；所述阀芯33的一端为预压调节端33-1，另一端为止位端33-2，所述预压调节端设置有一调节螺钉34和一回位簧33，所述调节螺钉34以螺旋方式安装于阀体上，所述回位簧33的一端与调节螺钉34相连，另一端与阀芯33的端部连接，通过调整调节螺钉34的螺旋程度，能够调节回位簧33的压缩量，进而使得阀芯以预定的压紧力弹性压装于阀腔内，所述阀芯另一端的阀体上配置一止位销36，所述止位销36用以与阀芯的端部压触配合，进而提供限位功能。所述阀芯33中段具有一个贯流通道33a，所述贯流通道33a用以建立或阻断输入端和输出端之间的连通，当阀芯33在阀腔内移动至贯流通道33a与输入端31和输出端32同时贯通时，所述控制阀3导通，制动液经由前制动回路驱动控制盘式制动器3执行制动。当阀芯33在阀腔内移动至贯流通道33a无法与输入端31和输出端32贯通时，所述控制阀3关闭，制动液被限制通过而无法进入盘式制动器3执行制动。

本实施例中，所述阀芯33在阀腔内的移动是通过在输入端31与止位端之间建立的先导控制通路4进行驱动的，所述先导控制通路4用以将制动液由输入端31传递至阀芯33的止位端，进而使止位端产生液压以抗衡对向预压调节端的压力。所述输出端32与预压调节端之间设置有与整车ecu控制器电性连接的先导电控阀37，所述先导电控阀37位于所述预压调节端的上方，所述阀芯33开设有与所述先导电控阀37的阀芯相适配的锁位槽33b。通过先导电控阀37与阀芯33的锁位槽33b之间的配合，能够实现对阀芯33位置的锁定与解锁。

本实施例控制阀3的控制压力根据前轴匹配的盘式制动器规格和后轴匹配的鼓式制动器规格来进行调校。一般的鼓式制动器的开启压力在0.2mpa左右，盘式制动器的开启压力在0.05mpa左右。当控制阀开启压力设为零时，此时测试整车制动减速度在1m/s²和3m/s²时驾驶室的俯仰角度定为初始值。此时逐渐增加控制阀的开启压力，复测上述俯仰角度，随着开启压力的增加，俯仰角度会逐渐减少。当开启压力值设为一定值，驾驶室俯仰角度较初始值改善5度以上时，驾驶室的舒适性就会得到明显改善，此开启压力值可以作为此车型的匹配压力。开启压力值上限要求小于1mpa。

本实施例控制阀3的控制原理图如图1所示，输入端31接前回路主缸端，输出端32接前回路制动器端，先导电控阀37的控制信号线接ecu控制器。预压调节端可以调节控制阀阀芯的开启压力，当预压调节端设为一定值时，制动液随着输入端首先进入先导控制通路4，此时阀芯33止位端的液压随之增加，当液压升高至超过另一侧预压调节的开启压力时，阀芯33开始向预压调节端一侧移动，直至阀芯33上的贯流通道33a移动至将输入端和输出端连通，此时前轴制动回路就会进行制动供压，前轴制动器开始发挥作用，达到与后轴制动进行协调的作用，与此同时，阀芯33上的锁位槽33b移动至先导电控阀37的下部，输出端的压力达到标定的0.03mpa，输出端32的传感器38将检测到的输出端管压通过控制信号线5发送至ecu控制器，ecu控制器控制先导电控阀37导通，先导电控阀37在电磁线圈和液压的共同作用下开启弹出磁芯，磁芯进入下方的锁位槽33b内，将阀芯33锁定在当前位置，阻止先导电控阀37回位，保持先导式电控阀开启状态，使制动回路完全通畅。当制动结束，输入端31压力开始下降到管压小于0.05mpa时，ecu控制器控制先导电控阀37使其继续保持导通5s，保证输入端31和输出端32持续通畅，使制动压力解除顺畅。

控制阀的结构图如图2-3所示，输入端31无压力时为制动释放状态，此时阀芯33在回位簧33预应力的作用下定位在止位销36上，阀芯33的贯流通道33a不与输入端31和输出端32连通，先导电控阀37处于缩回状态。制动状态时，输入端31的液压进入先导控制通路4达到阀芯33的开启压力时，阀芯33中的贯流通道33a开始与输入端31和输出端32连通，同时阀芯33的锁位槽33b滑动到先导电控阀37的下部，输出端液压开始升高，当压力大于0.05mpa时，先导电控阀37在液压和电磁阀的作用下开启弹出磁芯锁住阀芯33，阻止阀芯33回位，保证制动状态通畅。本实施例中的调节螺钉34可以通过螺旋进出调节阀芯33的预压力。本实施例的控制阀，在输入端和输出端之间设置有单向阀39，所述单向阀39用于在异常情况下输出端残余压力的解除。

实施例二

本实施例涉及一种商用车高舒适性液刹制动系统，如图4所示。该制动系统主要用以解决以下技术问题：

1、液压制动车型在进行常规制动时，前轴盘式制动器响应速率及制动强度会显著领先于后轴，使驾驶室在制动时的俯仰角度较大，使驾驶员对舒适性的体验较差；

2、前轴盘式制动器的响应明显领先于后轴，且盘式制动衬片面积较小，使常规制动时前轴盘式制动器衬片磨损显著，更换频繁。

本实施例的一种商用车高舒适性液刹制动系统，其结构包括：由制动踏板1操控的主缸2,配置于车辆前轮的盘式制动器和配置于车辆后轮的鼓式制动器,本实施例的制动系统采用双回路结构，前制动回路用以控制前轴制动性能，后制动回路用以控制后轴制动性能。为了改善制动前后轴作用效能比例，本实施例在前制动回路上安装有一个控制阀3,通过控制阀3可以标定前制动回路的初始启动压力。

所述控制阀3具有一个与前制动回路的主缸端相连通的输入端31和一个与前制动回路的制动器端相连通的输出端32；在所述输入端31和输出端32之间的阀腔内弹性压装有一阀芯33；所述阀芯33的一端为预压调节端33-1，另一端为止位端33-2，所述预压调节端设置有一调节螺钉34和一回位簧33，所述调节螺钉34以螺旋方式安装于阀体上，所述回位簧33的一端与调节螺钉34相连，另一端与阀芯33的端部连接，通过调整调节螺钉34的螺旋程度，能够调节回位簧33的压缩量，进而使得阀芯以预定的压紧力弹性压装于阀腔内，所述阀芯另一端的阀体上配置一止位销36，所述止位销36用以与阀芯的端部压触配合，进而提供限位功能。所述阀芯33中段具有一个贯流通道33a，所述贯流通道33a用以建立或阻断输入端和输出端之间的连通，当阀芯33在阀腔内移动至贯流通道33a与输入端31和输出端32同时贯通时，所述控制阀3导通，制动液经由前制动回路驱动控制盘式制动器3执行制动。当阀芯33在阀腔内移动至贯流通道33a无法与输入端31和输出端32贯通时，所述控制阀3关闭，制动液被限制通过而无法进入盘式制动器3执行制动。

本实施例中，所述阀芯33在阀腔内的移动是通过在输入端31与止位端之间建立的先导控制通路4进行驱动的，所述先导控制通路4用以将制动液由输入端31传递至阀芯33的止位端，进而使止位端产生液压以抗衡对向预压调节端的压力。所述输出端32与预压调节端之间设置有与整车ecu控制器电性连接的先导电控阀37，所述先导电控阀37位于所述预压调节端的上方，所述阀芯33开设有与所述先导电控阀37的阀芯相适配的锁位槽33b。通过先导电控阀37与阀芯33的锁位槽33b之间的配合，能够实现对阀芯33位置的锁定与解锁。

本实施例控制阀3的控制压力根据前轴匹配的盘式制动器规格和后轴匹配的鼓式制动器规格来进行调校。一般的鼓式制动器的开启压力在0.2mpa左右，盘式制动器的开启压力在0.05mpa左右。当控制阀开启压力设为零时，此时测试整车制动减速度在1m/s²和3m/s²时驾驶室的俯仰角度定为初始值。此时逐渐增加控制阀的开启压力，复测上述俯仰角度，随着开启压力的增加，俯仰角度会逐渐减少。当开启压力值设为一定值，驾驶室俯仰角度较初始值改善5度以上时，驾驶室的舒适性就会得到明显改善，此开启压力值可以作为此车型的匹配压力。开启压力值上限要求小于1mpa。

本实施例控制阀3的控制原理图如图1所示，输入端31接前回路主缸端，输出端32接前回路制动器端，先导电控阀37的控制信号线接ecu控制器。预压调节端可以调节控制阀阀芯的开启压力，当预压调节端设为一定值时，制动液随着输入端首先进入先导控制通路4，此时阀芯33止位端的液压随之增加，当液压升高至超过另一侧预压调节的开启压力时，阀芯33开始向预压调节端一侧移动，直至阀芯33上的贯流通道33a移动至将输入端和输出端连通，此时前轴制动回路就会进行制动供压，前轴制动器开始发挥作用，达到与后轴制动进行协调的作用，与此同时，阀芯33上的锁位槽33b移动至先导电控阀37的下部，输出端的压力达到标定的0.03mpa，输出端32的传感器38将检测到的输出端管压通过控制信号线5发送至ecu控制器，ecu控制器控制先导电控阀37导通，先导电控阀37在电磁线圈和液压的共同作用下开启弹出磁芯，磁芯进入下方的锁位槽33b内，将阀芯33锁定在当前位置，阻止先导电控阀37回位，保持先导式电控阀开启状态，使制动回路完全通畅。当制动结束，输入端31压力开始下降到管压小于0.05mpa时，ecu控制器控制先导电控阀37使其继续保持导通5s，保证输入端31和输出端32持续通畅，使制动压力解除顺畅。

控制阀的结构图如图2-3所示，输入端31无压力时为制动释放状态，此时阀芯33在回位簧33预应力的作用下定位在止位销36上，阀芯33的贯流通道33a不与输入端31和输出端32连通，先导电控阀37处于缩回状态。制动状态时，输入端31的液压进入先导控制通路4达到阀芯33的开启压力时，阀芯33中的贯流通道33a开始与输入端31和输出端32连通，同时阀芯33的锁位槽33b滑动到先导电控阀37的下部，输出端液压开始升高，当压力大于0.05mpa时，先导电控阀37在液压和电磁阀的作用下开启弹出磁芯锁住阀芯33，阻止阀芯33回位，保证制动状态通畅。本实施例中的调节螺钉34可以通过螺旋进出调节阀芯33的预压力。本实施例的控制阀，在输入端和输出端之间设置有单向阀39，所述单向阀39用于在异常情况下输出端残余压力的解除。

本实施例通过预压调节组件在控制阀阀芯一端设定其开启压力，通过先导控制通路导入制动液在控制阀阀芯的另一端驱动阀芯在阀腔内移动，通过先导电控阀和输出端液压共同控制阀芯位置的锁定与解锁。几个结构部分的协调配合，达到改善制动前后轴作用效能比率，调节控制阀的压力能够改善驾驶室的俯仰角度，提高驾驶员舒适性，降低前轴盘式制动器的作用时间和作用力，改善制动衬片的负荷性能，提高制动衬片的寿命。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。