一种模拟器液控单向阀以及线控制动踏板系统

摘要

本发明公开了一种模拟器液控单向阀以及线控制动踏板系统，线控制动踏板系统包括制动踏板和连接制动踏板的制动主缸，制动主缸连接有制动主缸隔离电磁阀，制动主缸隔离电磁阀连接有备用制动回路，制动主缸还连接有模拟器开闭电磁阀，模拟器开闭电磁阀连接有模拟器主缸，线控制动踏板系统还包括模拟器液控单向阀，模拟器液控单向阀包括进油油路、出油油路和控制油路，控制油路连接模拟器开闭电磁阀，进油油路连接模拟器主缸，出油油路连接制动主缸与模拟器开闭电磁阀之间的连接管路。本发明提供的模拟器液控单向阀和线控制动踏板系统能够解决模拟器开闭电磁阀过流面积小、快速制动阻尼力增大以及模拟器开闭电磁阀需要长时间通电工作的问题。

权利要求

1.一种模拟器液控单向阀，其特征在于，包括阀体、设置在阀体内的阀芯以及分别设置在阀芯两端的单向阀堵和阀芯堵，所述阀芯一端通过一半圆销连接有单向阀球，所述单向阀球与所述单向阀堵之间设有单向阀弹簧，所述阀体上设有进油油路、出油油路和反馈油路，所述单向阀球和单向阀堵间的油道与所述进油油路连通，所述单向阀球和阀芯间的油道与所述出油油路连通，所述阀芯和阀芯堵间的油道与所述反馈油路连通，所述阀体上设有连通所述进油油路与出油油路的连通油道，当所述反馈油路压力小于所述单向阀弹簧的预紧力时，所述单向阀球封堵所述连通油道，当所述反馈油路压力大于所述单向阀弹簧的预紧力时，所述阀芯推动所述半圆销顶开所述单向阀球并使得所述进油油路与出油油路导通，所述阀芯上设有阻尼孔，所述阻尼孔连通所述反馈油路与出油油路，所述单向阀堵上设有圆柱凸起，所述单向阀弹簧套设在所述圆柱凸起上。

2.根据权利要求1所述的一种模拟器液控单向阀，其特征在于，所述阀体和阀芯上设有相对应的台阶，所述阀体上靠近台阶处设有通气孔。

3.一种线控制动踏板系统，包括制动踏板和连接制动踏板的制动主缸，所述制动主缸连接有制动主缸隔离电磁阀，所述制动主缸隔离电磁阀连接有备用制动回路，所述制动主缸还连接有模拟器开闭电磁阀，所述模拟器开闭电磁阀连接有模拟器主缸，其特征在于，还包括模拟器液控单向阀，所述模拟器液控单向阀包括阀体、设置在阀体内的阀芯以及分别设置在阀芯两端的单向阀堵和阀芯堵，所述阀芯一端通过一半圆销连接有单向阀球，所述单向阀球与所述单向阀堵之间设有单向阀弹簧，所述阀体上设有进油油路、出油油路和反馈油路，所述单向阀球和单向阀堵间的油道与所述进油油路连通，所述单向阀球和阀芯间的油道与所述出油油路连通，所述阀芯和阀芯堵间的油道与所述反馈油路连通，所述阀体上设有连通所述进油油路与出油油路的连通油道，当所述反馈油路压力小于所述单向阀弹簧的预紧力时，所述单向阀球封堵所述连通油道，当所述反馈油路压力大于所述单向阀弹簧的预紧力时，所述阀芯推动所述半圆销顶开所述单向阀球并使得所述进油油路与出油油路导通，所述反馈油路连接所述模拟器开闭电磁阀，所述进油油路连接所述模拟器主缸，所述出油油路连接所述制动主缸与所述模拟器开闭电磁阀之间的连接管路，所述阀芯上设有阻尼孔，所述阻尼孔连通所述反馈油路与出油油路，所述单向阀堵上设有圆柱凸起，所述单向阀弹簧套设在所述圆柱凸起上。

4.根据权利要求3所述的一种线控制动踏板系统，其特征在于，所述阀体和阀芯上设有相对应的台阶，所述阀体上靠近台阶处设有通气孔。

说明书

一种模拟器液控单向阀以及线控制动踏板系统

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车制动系统技术领域，尤其涉及一种模拟器液控单向阀以及线控制动踏板系统。

背景技术

[0002] 制动系统是汽车行驶安全的重要保障, 当前绝大部分汽车应用真空助力形式的制动系统，真空助力源由发动机或电动真空泵产生负压进行真空助力。随着汽车主动安全技术的发展以及混合动力和纯电动汽车日益兴起，传统制动系统已不能满足汽车新技术应用如AEB、再生制动能量回收等功能要求，线控制动技术相比传统制动系统, 具有结构简单、制动响应快、控制精度高、布置灵活、踏板特性一致等诸多优点, 易于与汽车动态控制系统进行整合, 且可满足电动汽车及混合动力汽车的再生制动系统需求, 具有很好的发展前景。但电控制动系统取消了制动踏板与制动轮缸的直接连接, 必须采用特定装置来模拟制动踏板感觉,在制动的过程中，制动踏板行程模拟器给驾驶员一个踏板反作用力，使驾驶员有一个良好的制动踏板感觉，并且驾驶员根据踏板反作用力实时调节制动踏板的行程，保证制动的安全性。

[0003] 现有典型的线控制动踏板模拟器回路设计如图1所示。常规制动工况：常开型制动主缸隔离电磁阀16上电关闭，常闭型模拟器开闭电磁阀18上电打开，驾驶员采取制动时，踩下制动踏板14，制动主缸15油液通过模拟器开闭电磁阀18进入模拟器主缸19，并由制动主缸15和模拟器主缸19共同作用反馈合适的制动脚感，模拟器主缸19弹簧可设计成多段可调接触式，可以根据相应设计要求输出不同风格的踏板力-踏板行程曲线，线控制动系统ECU通过判断踏板行程传感器等信号，按照控制逻辑控制线控制动系统输出制动力；如果线控制动系统发生故障，进入备用制动状态：制动主缸隔离电磁阀16断电打开，模拟器开闭电磁阀18断电关闭，模拟器停止工作，此时制动油液通过制动主缸15和制动主缸隔离电磁阀16直接进入备用制动回路17，提供车辆制动力。

[0004] 现有技术方案中，线控制动系统多与ABS/ESP模块集成，系统中的制动主缸隔离电磁阀、模拟器开闭电磁阀均沿用现有ABS/ESP中电磁阀设计。但现有电磁阀一般均为小流量电磁阀，过流面积较小，在油液通过模拟器开闭电磁阀时会产生较强的压力损失，造成踏板力-踏板行程曲线偏移，尤其是驾驶员采用快速制动时，制动阻尼感会更强，反馈给驾驶员制动脚感突然变硬，容易造成驾驶员恐慌，极大影响制动安全性。

[0005] 现有技术方案中，常规制动启动时，模拟器开闭电磁阀需要一直通电工作，线控制动系统模块一般布置在机舱内，散热条件较差，线控制动系统模块一般无专用散热装置，电磁阀线圈长期通电工作，存在线圈发热，电磁力减弱，影响线性制动系统可靠性。例如在长下坡工况，驾驶员可能需要频繁、长时间踩踏制动踏板，此设计存在较大可靠性风险。

[0006] 如果重新设计大流量、大电流载荷模拟器开闭电磁阀，存在开发成本高、周期长、风险大的缺点，不适应线控制动系统的快速开发。

发明内容

[0007] 本发明为了克服现有技术中模拟器开闭电磁阀压力损失大、快速制动阻尼力增大以及拟器开闭电磁阀需要长时间通电工作的技术问题，提供了一种模拟器液控单向阀以及线控制动系统，可实现制动主缸和踏板模拟器缸的大流量开闭，可提高踏板模拟器踏板力—踏板行程设计曲线精度，保证踏板脚感舒适可控，给驾驶员信心。

[0008] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0009] 一种模拟器液控单向阀，包括阀体、设置在阀体内的阀芯以及分别设置在阀芯两端的单向阀堵和阀芯堵，所述阀芯一端通过一半圆销连接有单向阀球，所述单向阀球与所述单向阀堵之间设有单向阀弹簧，所述阀体上设有进油油路、出油油路和反馈油路，所述单向阀球和单向阀堵间的油道与所述进油油路连通，所述单向阀球和阀芯间的油道与所述出油油路连通，所述阀芯和阀芯堵间的油道与所述反馈油路连通，所述阀体上设有连通所述进油油路与出油油路的连通油道，当所述反馈油路压力小于所述单向阀弹簧的预紧力时，所述单向阀球封堵所述连通油道，当所述反馈油路压力大于所述单向阀弹簧的预紧力时，所述阀芯推动所述半圆销顶开所述单向阀球并使得所述进油油路与出油油路导通，所述阀芯上设有阻尼孔，所述阻尼孔连通所述反馈油路与出油油路，所述单向阀堵上设有圆柱凸起，所述单向阀弹簧套设在所述圆柱凸起上。

[0010] 作为优选，所述阀体和阀芯上设有相对应的台阶，所述阀体上靠近台阶处设有通气孔。

[0011] 一种线控制动踏板系统，包括制动踏板和连接制动踏板的制动主缸，所述制动主缸连接有制动主缸隔离电磁阀，所述制动主缸隔离电磁阀连接有备用制动回路，所述制动主缸还连接有模拟器开闭电磁阀，所述模拟器开闭电磁阀连接有模拟器主缸，还包括模拟器液控单向阀，所述模拟器液控单向阀包括阀体、设置在阀体内的阀芯以及分别设置在阀芯两端的单向阀堵和阀芯堵，所述阀芯一端通过一半圆销连接有单向阀球，所述单向阀球与所述单向阀堵之间设有单向阀弹簧，所述阀体上设有进油油路、出油油路和反馈油路，所述单向阀球和单向阀堵间的油道与所述进油油路连通，所述单向阀球和阀芯间的油道与所述出油油路连通，所述阀芯和阀芯堵间的油道与所述反馈油路连通，所述阀体上设有连通所述进油油路与出油油路的连通油道，当所述反馈油路压力小于所述单向阀弹簧的预紧力时，所述单向阀球封堵所述连通油道，当所述反馈油路压力大于所述单向阀弹簧的预紧力时，所述阀芯推动所述半圆销顶开所述单向阀球并使得所述进油油路与出油油路导通，所述反馈油路连接所述模拟器开闭电磁阀，所述进油油路连接所述模拟器主缸，所述出油油路连接所述制动主缸与所述模拟器开闭电磁阀之间的连接管路，所述阀芯上设有阻尼孔，所述阻尼孔连通所述反馈油路与出油油路，所述单向阀堵上设有圆柱凸起，所述单向阀弹簧套设在所述圆柱凸起上。

[0012] 作为优选，所述阀体和阀芯上设有相对应的台阶，所述阀体上靠近台阶处设有通气孔。

[0013] 常规制动工况：常开型制动主缸隔离电磁阀上电关闭，常闭型模拟器开闭电磁阀上电打开，驾驶员采取制动时，踩下制动踏板，制动主缸油液通过模拟器开闭电磁阀进入模拟器液控单向阀的反馈油路，油液通过阀芯中的阻尼孔与出油油路连通，有利于排除系统油液气泡，当反馈油路压力继续升高，推动半圆销（半圆销直径与其滑动内孔孔径基本尺寸相同，间隙配合）顶开单向阀球，压缩单向阀弹簧并使进油油路和出油油路导通，进油油路和出油油路之间过流面积由单向阀球及连通油道设计决定，可实现进油油路和出油油路大过流面积导通，此时由制动主缸和模拟器主缸共同作用反馈合适的制动脚感；当踩下制动踏板需要回程时，此时模拟器主缸中的油液反向流动，可分别顶开单向阀球和通过阀芯阻尼孔分别回流至进油油路和反馈油路，最后都回到制动主缸，两条回制动主缸油液通路液保证了制动踏板回位迅速。

[0014] 特别说明的是，当踩下制动踏板达到一定小行程，足以使阀芯推动半圆销顶开单向阀球，出油油路与反馈油路连通，二者压力相等，出油油路压力作用于阀芯右侧，持续压紧单向阀弹簧，使单向阀球始终连通进油油路和出油油路，此时，可关闭模拟器开闭电磁阀，模拟器液控单向阀即可维持打开状态，这一特性可保证常规制动工况模拟器开闭电磁阀只需要在踏板小行程内通电开启一次，极大降低电磁阀负荷，改善电磁阀散热和可靠性。

[0015] 如果线控制动系统发生故障，进入备用制动状态：制动主缸隔离电磁阀断电打开，模拟器开闭电磁阀断电关闭，模拟器液控单向阀的反馈油路压力始终为0，关闭进油油路和出油油路，模拟器停止工作，此时制动油液通过制动主缸和制动主缸隔离电磁阀直接进入备用制动回路，提供车辆制动力。

[0016] 与现有技术相比本发明所达到的有益效果是：

[0017] 将小流量模拟器开闭电磁阀作为模拟器液控单向阀的压力反馈，控制模拟器液控单向阀实现大流量油液流通，保证了快速制动时，踏板力-踏板行程曲线的精度，给驾驶员足够的信心，解决了现有技术方案中模拟器开闭电磁阀过流面积小、快速制动阻尼力增大问题；

[0018] 模拟器液控单向阀在制动踏板超过一定小行程后，仅需模拟器开闭电磁阀上电一次即可维持工作状态，解决现有技术方案中模拟器开闭电磁阀需要长时间通电工作的问题，降低电磁阀工作负荷；

[0019] 模拟器液控单向阀结构简单、元件数量少、加工工艺难度小并具备开发周期短、成本低的特点。

附图说明

[0020] 图1是现有技术的线控制动踏板系统的结构示意图。

[0021] 图2是本发明模拟器液控单向阀的结构示意图。

[0022] 图3是本发明线控制动踏板系统的结构示意图。

[0023] 图中：阀体1、阀芯2、单向阀堵3、阀芯堵4、半圆销5、单向阀球6、单向阀弹簧7、进油油路8、出油油路9、反馈油路10、连通油道11、阻尼孔12、通气孔13、制动踏板14、制动主缸15、制动主缸隔离电磁阀16、备用制动回路17、模拟器开闭电磁阀18、模拟器主缸19、模拟器液控单向阀20。

具体实施方式

[0024] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

[0025] 如图1所示，本发明提供了一种模拟器液控单向阀，包括阀体1、设置在阀体1内的阀芯2以及分别设置在阀芯2两端的单向阀堵3和阀芯堵4，阀芯2一端通过一半圆销5连接有单向阀球6，单向阀球6与单向阀堵3之间设有单向阀弹簧7，阀体1上设有进油油路8、出油油路9和反馈油路10，单向阀球6和单向阀堵3间的油道与进油油路8连通，单向阀球6和阀芯2间的油道与出油油路9连通，阀芯2和阀芯堵4间的油道与反馈油路10连通，阀体1上设有连通进油油路8与出油油路9的连通油道11，当反馈油路10压力小于单向阀弹簧7的预紧力时，单向阀球6封堵连通油道11，当反馈油路10压力大于单向阀弹簧7的预紧力时，阀芯2推动半圆销5顶开单向阀球6并使得进油油路8与出油油路9导通。阀芯2上设有阻尼孔12，阻尼孔12连通反馈油路10与出油油路9。单向阀堵3上设有圆柱凸起，单向阀弹簧7套设在圆柱凸起上。阀体1和阀芯2上设有相对应的台阶，阀体1上靠近台阶处设有通气孔13。

[0026] 如图2所示，本发明还提供一种线控制动踏板系统，包括制动踏板14和连接制动踏板14的制动主缸15，制动主缸15连接有制动主缸隔离电磁阀16，制动主缸隔离电磁阀16连接有备用制动回路17，制动主缸15还连接有模拟器开闭电磁阀18，模拟器开闭电磁阀18连接有模拟器主缸19，线控制动踏板系统还包括模拟器液控单向阀20，模拟器液控单向阀20的反馈油路10连接模拟器开闭电磁阀18，进油油路8连接模拟器主缸19，出油油路9连接制动主缸15与模拟器开闭电磁阀18之间的连接管路。

[0027] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。