一種應(yīng)用于新能源商用車能量高效回收系統(tǒng)的電磁腳閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種汽車零部件，尤其是涉及一種新能源商用車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的電磁腳閥。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)后，世界經(jīng)濟(jì)在高速增長(zhǎng)的同時(shí)，也帶來了諸多的環(huán)境問題。特別是近幾年我國的高頻次出現(xiàn)的霧霾天，讓與呼吸道相關(guān)的疾病頻發(fā)。所以面對(duì)如果惡劣的環(huán)境問題，造成污染的相關(guān)行業(yè)需要深刻反省。具專家統(tǒng)計(jì)，造成霧霾天氣的主要原因中至少有10%是由于汽車排放，也就是說解決了汽車排放，可以為人們期待的“藍(lán)天”做出10%以上的貢獻(xiàn)。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因我們國家在十二五期間對(duì)新能源汽車發(fā)布一系列力度非常大的扶持政策。
[0003]我國在近五年來，新能源車產(chǎn)量猛增。但是其中大部分是轎車。商用車的產(chǎn)量比較小，特別是純電動(dòng)和混合動(dòng)力。主要原因還是由于電池容量低，無法支持較長(zhǎng)距離的連續(xù)運(yùn)行。鑒于上述原因，近些年很多廠家將車輛制動(dòng)的能量通過特制的系統(tǒng)收集起來轉(zhuǎn)化為電能。特別是針對(duì)公交車等商用車經(jīng)常在城市里運(yùn)行時(shí)，頻繁制動(dòng)的特點(diǎn)開發(fā)出了較多的能源回收系統(tǒng)。但大多回收的效率低，回收的能量還不夠車輛附件進(jìn)行使用。
[0004]目前，新能源汽車都裝有制動(dòng)能量回饋系統(tǒng)。其原理是在制動(dòng)過程中回收車輛自身重量所產(chǎn)生的勢(shì)能，并以電能的形式儲(chǔ)存于超級(jí)電容之中。該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，都是通過接收電磁腳閥在制動(dòng)過程中所產(chǎn)生的一個(gè)電壓信號(hào)來控制系統(tǒng)工作。電磁腳閥是通過裝在總閥頂桿上的一個(gè)位移傳感器來發(fā)生一個(gè)反映制動(dòng)踏板工作行程關(guān)系的電壓信號(hào)，系統(tǒng)收集該信號(hào)并做出相應(yīng)的指令。傳統(tǒng)的電磁腳閥采用橡膠彈簧和金屬彈簧，由于因?yàn)樾履茉雌囋黾恿丝招谐潭鴮⒄麄€(gè)制動(dòng)的過程變得腳感很重。另外，駕駛員在緊急制動(dòng)時(shí)，電磁腳閥的踏板位移會(huì)給發(fā)電機(jī)一個(gè)發(fā)電信號(hào)，影響行車安全。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種應(yīng)用于新能源商用車能量高效回收系統(tǒng)的電磁腳閥，在空行程工作段，駕駛員的腳感非常舒適，不會(huì)因?yàn)樵黾恿丝招谐潭鴮⒄麄€(gè)制動(dòng)的過程變得腳感很重；另外駕駛員在制動(dòng)時(shí)，能判斷是不是緊急制動(dòng)，以保證在緊急制動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)不充電，以保證駕駛員在緊急制動(dòng)時(shí)的安全性會(huì)K。
[0006]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種應(yīng)用于新能源商用車能量高效回收系統(tǒng)的電磁腳閥，包括連接體9、上閥體6和下閥體18，連接體9安裝在上閥體6的上方，連接體9、上閥體6和下閥體18形成的腔體內(nèi)依次設(shè)有頂桿座11、平衡閥14、上腔閥門總成5，其特征是頂桿座11和平衡閥14之間設(shè)有空氣彈簧13，空氣彈簧13進(jìn)氣管14通過電控調(diào)壓閥與氣源相連接，頂桿座11上連接有加速度傳感器10，頂桿座11上設(shè)有頂面20，連接體9上設(shè)有電位器總成1，電位器總成I設(shè)有頂桿3，頂桿3頂在頂桿座11的頂面20上，電位器總成I的電信號(hào)與電控調(diào)壓閥相連接。通過電位器總成I的電信號(hào)來控制電控調(diào)壓閥，電控調(diào)壓閥通過空氣彈簧進(jìn)氣管12給空氣彈簧13充氣，充氣氣壓隨著頂頭3向下位移量的增加而增加。
[0008]具體實(shí)施時(shí)，頂桿座11的底部的軸向設(shè)有引出孔，頂桿座11的徑向設(shè)有與引出孔相通的通孔，空氣彈簧13的進(jìn)氣管14通過引出孔與通孔引出到外部。
[0009]具體實(shí)施時(shí)，連接體9上設(shè)有電插頭2，電位器總成I和加速度傳感器10與電插頭2相連接。
[0010]具體實(shí)施時(shí)，上閥體設(shè)有上腔出氣口 21a和上腔進(jìn)氣口 11a，下閥體設(shè)有下腔出氣口 22a、下腔進(jìn)氣口 12a和排氣口 3a ;平衡活塞14上頂設(shè)有回復(fù)彈簧15，上腔閥門總成5下頂設(shè)有閥門回位彈簧16，上腔閥門總成5下設(shè)有下腔閥門總成7，下腔閥門總成7頂設(shè)有下腔閥門彈簧8。
[0011]當(dāng)車輛運(yùn)行過程中需要制動(dòng)時(shí)，駕駛員踩下制動(dòng)踏板，踏板驅(qū)動(dòng)頂桿座11向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)電位器總成I的頂頭3會(huì)隨著頂桿座11的運(yùn)動(dòng)而伸出，此時(shí)電位器總成I輸出電信號(hào)給電制動(dòng)系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)控制器，讓發(fā)電機(jī)開始工作，在驅(qū)動(dòng)軸上形成旋向相反的制動(dòng)力矩進(jìn)行制動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行充電(能量回收)，由于該產(chǎn)品為了加長(zhǎng)每次制動(dòng)時(shí)充電的時(shí)間，本實(shí)用新型加長(zhǎng)了頂桿座11的空行程，可以保證車輛只需輕微減速或制動(dòng)強(qiáng)度不大的時(shí)候有更多的制動(dòng)能量被回收。同時(shí)電位器的信號(hào)還會(huì)輸出給電控調(diào)壓閥，電控調(diào)壓閥通過空氣彈簧進(jìn)氣管12給空氣彈簧13充氣，充氣氣壓隨著頂頭3向下位移量的增加而增加。即駕駛員踩制動(dòng)踏板的行程越長(zhǎng)，空氣彈簧13被充的氣壓就越高，可以保證駕駛員制動(dòng)時(shí)，腳感隨著制動(dòng)強(qiáng)度的增加而增加。并且由于空氣彈簧13的剛度是柔性，較傳統(tǒng)的橡膠彈簧、金屬彈簧更舒適。減小了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0012]當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度增加時(shí)，平衡活塞14 “走”完空行程，開始頂?shù)缴锨婚y口 4，上腔閥門總成5被頂開，由Ila進(jìn)氣口的氣通過打開通道進(jìn)入到21a。同時(shí)上腔閥門總成5向下運(yùn)動(dòng)頂?shù)嚼^動(dòng)活塞17，繼動(dòng)活塞17向下運(yùn)動(dòng)打開下腔閥口 19，下腔閥門總成7被打開，由12a進(jìn)氣口的氣通過打開通道進(jìn)入到22a。21a和22a輸出的氣壓使制動(dòng)系統(tǒng)中的膜片分室進(jìn)行制動(dòng)。設(shè)計(jì)要求當(dāng)21a和22a 口輸出壓力小于0.2MPa時(shí)，電位器總成I會(huì)持續(xù)一個(gè)越來越大的電壓信號(hào)給電動(dòng)機(jī)控制器，不斷讓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)和充電工作。當(dāng)21a和22a 口輸出壓力大于0.2MPa時(shí)，電制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)讓電位器總成I斷電，無信號(hào)輸出給發(fā)電機(jī)，此時(shí)發(fā)電機(jī)制動(dòng)和充電工作停止。(由于此時(shí)氣壓制動(dòng)力比較大，發(fā)電機(jī)還參與制動(dòng)，容易使車輪抱死。雖然電制動(dòng)系統(tǒng)有ABS電磁閥可以解除抱死，但是多一次抱死對(duì)輪轂也會(huì)有磨損，為了保證輪轂不必要的磨損特別設(shè)計(jì)此值作為控制點(diǎn))，當(dāng)駕駛員需要緊急剎車時(shí)，會(huì)快速踩制動(dòng)踏板，此時(shí)安裝在頂桿座11上的加速度傳感器10會(huì)隨之快速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)頂桿座11移動(dòng)的加速度超過設(shè)定值時(shí)，加速度傳感器10會(huì)輸出信號(hào)給電制動(dòng)系統(tǒng)中的ECU，ECU會(huì)發(fā)出信號(hào)給比例繼動(dòng)閥，使比例繼動(dòng)閥迅速線性的輸出匹配的制動(dòng)力，該制動(dòng)力不一定是最大制動(dòng)力，因?yàn)檐囕v低速行駛時(shí)，碰到緊急情況也會(huì)有需要緊急制動(dòng)，此時(shí)匹配的制動(dòng)力就不需要很大，該過程由ECU控制，并由比例繼動(dòng)閥不斷反饋信息到ECU，并達(dá)到匹配制動(dòng)的目的，對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)。達(dá)到駕駛員需要緊急制動(dòng)時(shí)，不需要將制動(dòng)踏板踩到底就可以達(dá)到緊急制動(dòng)的效果。本實(shí)用新型采用空氣彈簧13進(jìn)行踩踏力反饋，利用頂桿座11的位移和點(diǎn)位器總成I控制，保證空氣彈簧13的反饋力和踩踏力成正比，并且由于空氣彈簧13的剛度時(shí)柔性的，保證駕駛員踩踏的舒適性。本實(shí)用新型將加速度傳感器10集成到頂桿座11上，加速度傳感器和頂桿座有很強(qiáng)的隨動(dòng)性，保證了加速度傳感器回饋信息更及時(shí)，同時(shí)也保證了駕駛員在任何速度行駛時(shí)需要緊急剎車都會(huì)有合格的制動(dòng)力進(jìn)行匹配制動(dòng)，保證車輛在最短的時(shí)間和距離內(nèi)平穩(wěn)的停下來。
[0013]本實(shí)用新型加了產(chǎn)品的空行程(該段空行程階段，電磁腳閥無氣壓輸出，完全靠發(fā)電機(jī)進(jìn)行回饋制動(dòng))，在保證滿足車輛制動(dòng)要求的同時(shí)，加大了制動(dòng)回收的能量。又因?yàn)樵撾姶拍_閥用空氣彈簧替代了傳統(tǒng)的橡膠彈簧和金屬彈簧，所以在空行程工作段，駕駛員的腳感非常舒適，不會(huì)因?yàn)樵黾恿丝招谐潭鴮⒄麄€(gè)制動(dòng)的過程變得腳感很重。有了以上措施，可以保證大幅提高車輛回收能量的同時(shí)，也讓駕駛員踩電磁腳閥的腳感更舒適。同時(shí)將加速度傳感器集成在電磁腳閥的頂桿座上，可以準(zhǔn)確并及時(shí)的讀取駕駛員踩制動(dòng)踏板的加速度，此信息反饋給ECU，然后控制比例繼動(dòng)閥進(jìn)行快速、平穩(wěn)的制動(dòng)，確保了駕駛員在緊急制動(dòng)時(shí)的安全性能。本實(shí)用新型采用空氣彈簧13進(jìn)行踩踏力反饋，利用頂桿座11的位移和電位器總成I控制，保證空氣彈簧13的反饋力和踩踏力成正比，并且由于空氣彈簧13的剛度時(shí)柔性的，保證駕駛員踩踏的舒適性。本實(shí)用新型加速度傳感器和頂桿座有很強(qiáng)的隨動(dòng)性，保證了加速度傳感器回饋信息更及時(shí)，同時(shí)也保證了駕駛員在任何速度行駛時(shí)需要緊急剎車都會(huì)有合格的制動(dòng)力進(jìn)行匹配制動(dòng)，保證車輛在最短的時(shí)間和距離內(nèi)平穩(wěn)的停下來。本實(shí)用新型既能滿足車輛在各種工況下的制動(dòng)要求，又可保證車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性和車輛制動(dòng)減速的平滑性，同時(shí)又能使制動(dòng)能量得到最有效的回收，提高整車能量的使用效率。<