气压制动控制系统的制作方法

本实用新型涉及车辆的气压制动领域，尤其涉及一种气压制动控制系统。

背景技术：

因气压制动反应迅速、制动力度大，大型、重型车辆的制动系统大都采用气压式制动。传统的气压制动一般是机械式双回路气动控制系统，如图1所示，驾驶人踩压踏板1，踏板下方的推杆2控制制动阀3(双腔)开启，储气罐4中的压缩空气经由制动阀3及气路管道到达车轮处的制动执行机构5(附图中的箭头表示气路方向)，驾驶人踩踏力度大小决定了输出的制动气压的大小。

但现有的气压制动存在着亟待解决的技术难关和缺陷：随着客户对整车驾乘体验的要求越来越高，就要在保证制动性能的同时改善踏板感，所谓踏板感，即驾驶人踩踏踏板的施力感受，在制动踏板踩踏过程中，因为进气气压逐渐增加，并且制动阀内的回位弹簧的形变加大，因而形成了反作用力，驾驶人需要施以更大的力去克服所述反作用力，所以会产生踏板沉重、踩踏吃力的踏板感。目前国内外各汽车厂家都在着重研究如何改善踏板感，但其设计难度较大，需要对踏板杠杆比值、回位弹簧弹力大小等诸多机械因素进行综合分析并进行多项标定工作；再有，随着制动阀的长期频繁地使用，管路清洁度下降或出现锈蚀等现象，制动阀内的阀门就有可能被气路中的杂质附着，从而发生关闭不严或无法关闭的问题，导致制动阀失效，整车丧失制动性能，引发安全事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种气压制动控制系统，用于降低踏板感设计难度并能够有效改善踏板感，同时还能够避免制动阀因频繁使用产生漏气、失效的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种气压制动控制系统，包括：踏板、安装在踏板下方的推杆以及制动阀、与制动阀气路连接的储气罐及制动执行机构；还包括：行程传感器和开度调节阀；所述行程传感器安装在所述制动阀的上端，且所述推杆能够在行程传感器中作轴向运动，使所述行程传感器根据推杆的位移输出电信号；所述开度调节阀的进气端与所述储气罐通过气管连接，所述开度调节阀的出气端与所述制动执行机构通过气管连接；并且，所述开度调节阀与所述行程传感器电气连接，所述行程传感器输出的电信号控制开度调节阀的开度。

优选地，所述系统还包括：阻隔弹簧；所述阻隔弹簧的一端固定在所述制动阀的上端，所述阻隔弹簧的另一端位于行程传感器内部；在所述气压制动控制系统正常工作时，所述推杆向下运动到正常制动的最大行程时，能够抵接到所述阻隔弹簧的上端。

优选地，所述系统还包括：双通单向阀；所述制动阀及所述开度调节阀通过所述双通单向阀与所述制动执行机构气路连接：双通单向阀的第一进气端与制动阀通过气管连接；双通单向阀的第二进气端与开度调节阀的出气端通过气管连接；双通单向阀的出气端与制动执行机构通过气管连接。

优选地，所述开度调节阀及双通单向阀的数量各为两个，所述两个双通单向阀的第一进气端分别与所述制动阀连接；所述两个双通单向阀的第二进气端分别与两个开度调节阀的出气端对应连接；所述两个双通单向阀的出气端分别与前轮及后轮的制动执行机构连接；所述两个开度调节阀的进气端分别与储气罐连接。

优选地，所述行程传感器设有双路输出端，分别输出电信号至两个开度调节阀。

优选地，所述行程传感器为设有电位计的接触式行程传感器，或者为设有霍尔元件的非接触式行程传感器。

优选地，所述开度调节阀为比例阀或者伺服阀。

相较于现有技术，本实用新型通过在现有的制动系统的基础上，设置行程传感器和开度调节阀，驾驶人踩下制动踏板时，踏板下的推杆在行程传感器内产生位移，使行程传感器输出电信号控制开度调节阀的开度，从而控制对制动执行机构的供气。通过本实用新型，可以将传统的机械式气压制动转变成电控气压制动，即气压制动由行程传感器和开度调节阀实现，不再通过现有的机械式制动阀，因此，能够降低踏板感设计难度并有效改善踏板感，同时还能够避免因制动阀频繁使用产生漏气、失效的问题，进而大大提升驾乘感受、零部件的可靠性以及整车安全性。

附图说明

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：

图1为传统的机械式双回路气动控制系统的示意图；

图2为图1局部的剖面示意图；

图3为本实用新型提供的气压制动控制系统的实施例的示意图；

图4为图3局部的剖面示意图；

附图标记说明：

1踏板 2推杆 3制动阀 4储气罐 5制动执行机构 6行程传感器

7开度调节阀 8双通单向阀 9阻隔弹簧

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种气压制动控制系统的实施例，如图3所示，包括：踏板1、安装在踏板下方的推杆2以及制动阀3、与制动阀3气路连接的储气罐4及制动执行机构5，其中，制动阀3可以考虑采用双腔阀；并且还包括：行程传感器6和开度调节阀7；再结合图4，行程传感器6安装在制动阀的上端，且推杆2能够在行程传感器6中作轴向运动，使行程传感器6根据推杆2的位移输出电信号；开度调节阀7的进气端与储气罐4通过气管连接，开度调节阀7的出气端与制动执行机构5通过气管连接；并且，开度调节阀7与行程传感器6电气连接(图中虚线表示)，行程传感器6输出的电信号控制开度调节阀7的开度。

其中，行程传感器6的作用是通过推杆2在传感器内的位移输出电信号，因此，行程传感器6可以是设有电位计的接触式行程传感器，还可以选用设有霍尔元件的非接触式行程传感器，图4中给出了一接触式行程传感器的参考例示意图，可在推杆2上焊接一铂金属拔片，推杆2在下移过程中通过拔片接触可变电位计的不同阻值触点，输出不同的电压用以控制开度调节阀7的开度；另一方面，开度调节阀7的作用是根据行程传感器6输出的电信号开启或关闭阀门，并能够根据电信号的大小以相对应的调整阀门开度，因此可以选用比例阀或者伺服阀等电控可调开度的阀门。

通过上述实施例，在驾驶人踩下制动踏板时，踏板1下的推杆2在行程传感器6内产生位移，使行程传感器6输出电信号控制开度调节阀7的开度，从而控制对制动执行机构的供气，以实现气压制动的作用。因而本实用新型其主要作用是将传统的机械式制动阀的制动控制方式转换成电控式的气压制动，从而在正常制动过程中，不再通过驱动制动阀来实现制动，因此，本实用新型能够降低踏板感设计难度，即只需要根据正常制动行程对推杆2与行程传感器6的配合进行调整，就可有效地改善踏板感。并且，由于正常工作时，不再使用制动阀，所以还能够避免制动阀因杂质的原因产生漏气或失效的问题，从而达到提升驾乘感受、零部件的可靠性以及整车安全性的技术效果。

再有，从图3中可见，在本实施例中还可以考虑设置双通单向阀8，其作用是：制动阀3及开度调节阀7通过双通单向阀8与制动执行机构气路5连接，从而实现在本实用新型提供的气压制动控制系统中，仍然保留制动阀的制动控制功能，即对制动执行机构供气既可以来自于电控方式，也可以由制动阀控制供气。该优选方案的目的是为整车的制动系统提供双重保险，以防其中一种制动控制失效导致整车丧失制动；当然，优选考虑的是，在本实用新型提供的制动控制系统正常工作时，无需通过制动阀制动。

对于双通单向阀8的具体连接方式可以采用如下方式：双通单向阀8的第一进气端与制动阀3通过气管连接；双通单向阀8的第二进气端与开度调节阀7的出气端通过气管连接；双通单向阀8的出气端与制动执行机构5通过气管连接。

在实际操作中，为保证制动效果以及制动系统的可靠性，可以将前轮、后轮的制动气路独立设置，再参见图3，开度调节阀及双通单向阀的数量在本实施例的优选方案中设置为两个，其连接方式是：两个双通单向阀8的第一进气端分别与制动阀3连接；两个双通单向阀8的第二进气端分别与两个开度调节阀7的出气端对应连接；两个双通单向阀8的出气端分别与前轮及后轮的制动执行机构5连接；两个开度调节阀7的进气端分别与储气罐4连接。这里需要说明的是，如果采用前、后独立的制动气路，储气罐最好也分别设置，以增强该优选方案的独立性；此外，由于设置了两个开度调节阀7，因此，在行程传感器6中可以设置双路输出端，分别输出电信号至两个开度调节阀7，从制动稳定性考虑，较佳的方案是输出的两路电信号的大小应该一致，即两个开度调节阀7的开度应保持一致，以使对前后轮的制动力一致。

上文还提到，在本实用新型的一优选方案中，本系统提供的电控控制方式与原有的机械式制动阀的控制方式都予以保留，但在本系统正常工作过程中，制动阀是不需要参与到制动控制中的，因此，本实用新型还提供一优选方案：设置一个阻隔弹簧9；将该阻隔弹簧9的一端固定在制动阀3的上端，阻隔弹簧9的另一端位于行程传感器6内部，如图4示意，推杆2下端可设置限位挡块，用于抵住阻隔弹簧9位于行程传感器6内的一端；在本系统正常工作时，推杆2向下运动到正常制动的最大行程时，能够抵接到阻隔弹簧9的上端。该方案的目的是，通过推杆2向下运动与阻隔弹簧9的接触，阻隔弹簧9便会对推杆2产生向上的阻力，该阻力通过踏板传至驾驶人的脚部，以提示驾驶人此时制动踏板已到达本电控制动系统的最大制动行程；另一方面，该阻力也使得推杆2不致轻易接触到位于行程传感器6下端的制动阀3，从而保证在正常制动时，仅通过本系统即可实现制动作用。

需要对上述优选方案作进一步说明的是，当本实用新型提供的系统失效时，例如行程传感器6或者开度调节阀7发生故障，即使推杆2到达本系统的最大制动行程依然不能提供正常制动，这时驾驶人可以继续施力，使推杆2克服阻隔弹簧9的阻力继续向下移动，并接触到下方的制动阀3，并驱动制动阀3完成制动工作，此时便从电控制动系统转换到了传统的机械式制动阀的控制方式，以保障整车的制动效果及安全性。当然，阻隔弹簧是本实用新型的优选方案，但不限定采用等效的其他的替代方式或部件。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。