阅读说明：本技术 汽车使用的气压继动系统 (Pneumatic relay system for automobile ) 是由 梁助兴 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及汽车使用的气压继动系统。在重型汽车上普遍使用气压继动阀,其作用是让进出制动气室的气流不再绕经制动总阀,因此可以加快制动气室的气体流动速度。市面上已经有多种型式的继动阀。但是现有的继动阀存在一个共同的缺点：在低强度制动时,动态响应迟缓。经分析和实验发现,造成这个问题的原因是,在低强度制动时,继动阀的阀口节流作用很强,使得继动阀的出口压力只能等于预期的制动气室压力,很低的出口压力造成了充气缓慢的后果。本发明采用了新型的继动阀结构,增加了一个直接与制动气室相通的回馈腔,还增加了一根专门的回馈管。本这种发明把阀口的节流阻力降低到了最低水平,低强度制动时的动态响应速度得到了大幅度的提高。(The invention relates to a pneumatic relay system for an automobile. Pneumatic relay valves are commonly used in heavy-duty vehicles, and have the function of preventing air flow entering and exiting a brake chamber from bypassing a master brake valve, so that the air flow speed of the brake chamber can be increased. There are many types of relay valves available on the market. However, the prior relay valves have a common disadvantage: at low intensity braking, the dynamic response is sluggish. Analysis and experiments show that the problem is caused because the throttling effect of the valve port of the relay valve is strong during low-intensity braking, so that the outlet pressure of the relay valve can only be equal to the expected brake chamber pressure, and the low outlet pressure causes the result of slow inflation. The invention adopts a novel relay valve structure, adds a feedback cavity directly communicated with a brake air chamber and also adds a special feedback pipe. The invention reduces the throttle resistance of the valve port to the lowest level, and greatly improves the dynamic response speed during low-intensity braking.)

汽车使用的气压继动系统

技术领域

本发明涉及一种重型汽车制动使用的气压继动系统。专利分类号B60T 15/18。

背景技术

在重型汽车上普遍使用气压继动阀，其作用是让进出制动气室的气流不再绕经制动总阀，因此可以加快制动系统的反应速度。市面上已经有多种型式的继动阀，有的继动阀和紧急制动阀集成为一体，叫做紧急继动阀，有的继动阀与ABS防抱死装置集成在一起，叫做防抱死继动阀。下面的内容既适合于单独的继动阀，也适合于紧急继动阀和防抱死继动阀。为方便叙述，在本发明的申请文件中把三者合称为继动阀。

现有的继动阀存在一个共同的缺点：在低强度制动时，动态响应迟缓。经分析和实验发现，造成这个问题的原因是在低强度制动时，作用在继动阀活塞（或膜片）正面的控制气压较低，继动阀的阀口打开的瞬间，很高的进气气压会迅速作用于活塞背面，活塞会向阀口关闭的方向移动，阀口开度减小，这就出现了节流阻力，延长了低强度制动的反应时间。

举一个低强度制动的例子会有助于理解现有继动阀存在的问题。假设制动储气筒压力是8 bar（这是汽车的通常值），假设司机轻踩制动踏板，让制动总阀传送1 bar的压力给继动阀，希望制动气室也能得到1 bar的压力值，实现一次低强度制动。在继动阀的活塞正面得到1 bar的压力并推开阀口以后，阀口下游（及活塞背面）的压力马上就会达到接近8bar的储气筒压力，这个压力远高于活塞正面的压力（1 bar），迫使活塞马上回退并造成阀口节流。节流的结果就是阀口下游的气压（也就是继动阀的输出气压）无法高于1 bar（否则，活塞就会被向上推移，阀口会完全关闭，造成进气中断）。这就是说，虽然储气筒的压力高达8 bar，但是继动阀总是通过节流作用，把出口的压力降低到1 bar，再向制动气室进行充气。节流作用使得储气筒的高压没有被充分利用。可以想见，如果继动阀出口压力不是1bar，而是8 bar，充气的速度一定会有很大的提高。

从这个例子我们可以认清继动阀的一个重要特性：它本质上也是一个调压阀，它总是利用阀口的节流作用，把储气筒的压力降低到与输入压力（等于制动气室目标压力）相同后，再从输出口向制动气室供气。也就是说，我们想让制动气室达到多大的压力，继动阀就输出相等的压力进行充气，而不是用储气筒的高压进行充气。实测证明，在低强度制动时，这种降压充气的负面影响非常明显。

发明内容

为了克服现有继动阀的不足，缩短向制动气室充气的时间，就要想法消除继动阀的阀口的节流作用，让阀口总是工作在全开和全闭两种状态，让储气筒的气压不经降压就直接向制动气室充气，这就是本发明的设计思路。

本发明采用了图1所示的技术方案。在阀口（11）与活塞（6）之间增加了一个隔层（12），使得进入制动腔（3）的高压气体不能直接向上冲击活塞（或膜片）。

增加隔层（12）以后，在隔层与活塞之间形成了一个回馈腔（5）。这样一来，控制腔（7）和回馈腔之间压力差决定着活塞的移动和阀口的开闭，而制动腔（3）的压力不再直接影响活塞的动作。

本发明在隔层上安排了一个回馈气口（2），通过这个气口，用一根回馈管（17）把制动气室（俗称分泵）（16）与回馈腔（5）相连。由于回馈腔的容积很小，这里的压力能够迅速跟随制动气室的压力变化。

开始制动时，即使阀口全开使得制动腔（3）里边的压力接近储气筒压力，活塞也不会上移。阀口一直保持全开状态，直到制动气室（16）以及回馈腔（5）的压力上升到等于控制腔（7）的压力，阀口才会迅速关闭。在这个过程中，阀口的节流作用被降到了最低水平，制动气口（1）的压力被提高到了接近储气筒的压力，从而加快了充气速度。

由于回馈腔（5）压力变化会稍微落后于与制动气室的压力，因此制动气室里边的压力会稍有过冲。为了降低这种过冲，活塞杆（10）与隔层（12）的配合孔内不设密封圈，而是把配合间隙适当加大，或者加工出节流槽（4），允许极少量的气体直接从制动腔（3）“泄漏”进入回馈腔（5），以抵消回馈腔的压力滞后，从而降低制动气室内的压力过冲。

从以上介绍可以看出，本发明包括了两部分，第一部分是采用了新的继动阀构造，增加了回馈腔，第二部分是增加了继动阀与制动气室之间的回馈管。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

附图说明

图1描述了本发明的系统组成和继动阀的改进方案。

图中标号的意义：1. 制动气口， 2. 回馈气口， 3. 制动腔， 4. 节流槽， 5. 回馈腔， 6. 活塞（或膜片）, 7. 控制腔, 8. 控制气口（与制动总阀相联）, 9. 上盖, 10.活塞杆, 11. 阀口, 12. 隔层, 13. 阀体, 14. 进气口（与储气筒相联）， 15. 排气口,16. 制动气室， 17. 回馈管，18. 制动气室管路。

具体实施方式

在实施例中，在活塞（6）与阀口（11）之间设有一个隔层（12），该隔层把制动腔和回馈腔隔开。活塞杆（10）穿过这个隔层控制阀口（11）和排气口（15）的开通和关闭。

回馈腔（5）连着回馈气口（2）。通过这个回馈气口和回馈管（17）让制动气室（16）和回馈腔（5）相互连通。

在实施例中，回馈气口安排在了隔层的侧面。它也可以安排在上盖的侧面，只要能连通回馈腔就行。

在实施例中，隔层被夹在上盖与阀体之间，是外露的。如果回馈气口安排在上盖的侧面，隔层就可以嵌入上盖或者阀体里边，不再外露。

在实施例中，活塞杆与隔层的配合处留有间隙，起到节流槽的作用。

本发明增加了一根回馈管（17）。回馈管可以链接到任意一个制动气室，最好选择管路较长的制动气室。

回馈管最好是独立地连接到制动气室，也可以让制动气室管路（18）和回馈管（17）经过一个三通接头与制动气室相连。

工作过程：当司机踏下制动踏板时，制动总阀输出的气体从控制气口（8）进入控制腔（7），推动活塞下移。活塞杆关闭排气口（15）并打开进气阀口（11），储气筒里的气体经过进气口（14）、阀口（11）、制动气口（1）和制动气室管路（18）进入制动气室（16）实现制动。在这个过程中，阀口一直处于全开状态，直到制动气室（16）及回馈腔（5）的压力与控制压力相等时，阀口才会迅速关闭。

发明的有益效果：使用新的系统制动时，阀口总是以全开状态向制动气室充气，减小了阀口的节流作用，显著缩短了制动气室的压力上升时间。仍以1 bar的目标压力为例，旧式继动阀出口压力是1 bar，新的继动阀的出口压力是8 bar，新系统的充气速度显然会快出数倍。实测证实，低强度制动时，制动气室的充气时间甚至可以缩短至三分之一以下。制动气室的压力上升快，司机会感觉到更随脚。

新系统不仅能改善踩下制动踏板时的动态响应，也能改善放松制动踏板时的动态响应。也就是说，它是充气快，放气也快。

在两种情况下，本发明的好处并不明显：第一种情况是把制动踏板极快地踩到底；第二种情况是极快地完全松开制动踏板。除了这两种情况，本发明都能显著地改善动态响应。总之，本发明的目的是解决非紧急情况下的随脚问题，让重型车司机像驾驶轿车一样轻踩制动踏板即可实现低强度制动，而不再需要“点刹”操作。