CN114572177B - 一种制动阀及使用该制动阀的新能源车辆、制动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制动阀及使用该制动阀的新能源车辆、制动控制方法，制动阀包括阀体，设有磁流变液储存腔；磁流变液储存腔的外部环绕有电控线圈；磁流变液储存腔内滑动密封装配有活塞，活塞包括延伸至磁流变液储存腔下方的活塞杆；磁流变液储存腔内沿上下方向活动装配有推杆，推杆的下顶推端与所述活塞上下间隔排布。阀体中设有流体通道，流体通道有供流体介质进入的流体进口，还有供流体介质流向车桥制动部位的流体出口；制动阀包括阀芯，所述阀芯沿上下方向活动装配在阀体上，阀芯与所述活塞杆沿上下方向顶压配合，或者阀芯与所述活塞杆相连，活塞带动所述阀芯下移时可导通所述流体通道，阀芯上移时可关闭所述流体通道。

Description

一种制动阀及使用该制动阀的新能源车辆、制动控制方法

技术领域

本发明涉及一种制动阀及使用该制动阀的新能源车辆、制动控制方法。

背景技术

目前在新能源客车行业，现有的制动系统普遍采用电制动加传统制动的方式，电制动就是在车辆减速制动或下坡时，将主电机切换为发电模式，电机在辅助制动的同时，将动能转化为电能，在主电机与电池之间产生电流，依靠电流产生反向转动磁场，对车辆进行制动。传统制动为普通的机械制动，机械制动是指流体储存容器（如气体储存筒、液压油储存筒）内的流体介质流向车桥制动部分（如车桥制动气室、车桥制动液压腔）实现气动制动或液动制动。依靠电制动加传统制动的方式进行制动能量回收和车辆减速，同时兼顾车辆经济性和制动有效性。实际使用时，一般地，新能源车辆上设置控制器和传感器，传感器采集制动踏板的开度，控制器采集传感器的信号，在制动踏板开度约为30%内控制车辆采用电制动，开度超过约30%控制车辆采用传统制动。但此类制动存在一个很明显的缺点，即车辆充满电后，制动踏板开度约30%内电制动无法起作用，其原因在于电池满电，在主电机与电池之间无法产生电流，这就导致制动踏板开度在约30%内的行程变成了空行程，轻点制动踏板或小幅度踩制动踏板车辆无法减速，大幅度踩制动踏板使用传统制动又减速过猛，不易控制，严重影响司机和乘客感受。

为此，申请公布号为CN108944865A的中国发明专利申请公开了一种新能源车辆的制动系统及其制动方法，制动系统包括整车控制器，整车控制器电连接有采集单元、电制动单元和气制动单元，采集单元用来采集车重、制动踏板开度、制动踏板开度的变化率、电机当前允许电制动扭矩、电机转速及电池允许的充电功率，电制动单元用来实现车辆的电制动，气制动单元用来实现车辆的气制动。使用时，控制器接收采集单元反馈的信息，根据信息控制车辆采取电制动和/或气制动。

虽然现有技术的制动系统考虑了电池的电量情况，综合考虑了电池允许的充电功率这一因素，但是目前的制动系统完全依靠电控实现，而目前电控可靠性仍有待提升，而且此种方式控制系统复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制动阀，以解决现有技术中制动系统完全采用电控而导致可靠性较低的技术问题；还提供一种使用该制动阀的新能源车辆，以解决上述技术问题；还提供一种新能源车辆制动控制方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明制动阀的技术方案是：一种制动阀，包括：

阀体，设有用于储存磁流变液的磁流变液储存腔，磁流变液储存腔上下延伸；

电控线圈，环绕在磁流变液储存腔的外部，电控线圈用于在电池满电时受控通电以加大磁流变液的粘度，在电池未满电时受控断开；

活塞，沿上下方向滑动密封装配在磁流变液储存腔内，活塞包括延伸至磁流变液储存腔下方的活塞杆；

推杆，沿上下方向活动装配在磁流变液储存腔内，推杆有用于与制动踏板相连的上连接端，以及用于向下顶推所述活塞的下顶推端，下顶推端与所述活塞上下间隔排布；

阀体中设有流体通道，流体通道有供流体介质进入的流体进口，还有供流体介质流向车桥制动部位的流体出口，流体通道引导流体介质流向车桥制动部位以进行机械制动；

制动阀包括阀芯，阀芯用于控制所述流体通道通断，所述阀芯沿上下方向活动装配在阀体上，阀芯与所述活塞杆沿上下方向顶压配合，或者阀芯与所述活塞杆相连，活塞带动所述阀芯下移时可导通所述流体通道，阀芯上移时可关闭所述流体通道。

本发明的有益效果是：使用时，当电池满电时，电制动无法启动，此时通过加大磁流变液的粘度，能够使制动踏板、推杆以及活塞同步下行，进行机械制动，不再有空行程，使得制动效果与制动踏板的开度强相关，保证制动效果。电池未满电时，磁流变液保持为流体状态，推杆能够穿过，由于推杆与活塞间隔布置，此时的制动踏板为空行程，此空行程内用电制动进行能量回收。在实际使用时，即使电制动发生故障，踩下制动踏板一定开度后，也能够保证推杆顶推活塞，采用机械制动保证整车的制动效果，可靠性更高。

作为进一步优化的方案，制动阀包括复位弹簧结构，复位弹簧结构用于驱动所述活塞杆及阀芯上移以关闭所述流体通道。

本方案的效果在于，通过设置复位弹簧结构，能够使活塞杆和阀芯上行复位。

作为进一步优化的方案，所述阀芯的上下活动行程具有上极限位，阀芯处于上极限位时将阀芯顶压保持在关闭所述流体通道的位置；

所述阀体上设有上下延伸的阀口，流体通道包括连接阀口上端与流体出口的流体出口腔，还包括连接阀口下端与流体进口的流体进口腔，所述阀芯用于与阀口内壁和/或阀口的下端口沿配合而关闭所述流体通道；

所述阀芯内设有上下延伸的泄压通道，泄压通道上端用于与流体出口腔连通，活塞杆向下顶压阀芯时可封闭所述泄压通道的上端开口，活塞杆与阀芯分离时泄压通道与所述流体出口腔连通。

本方案的效果在于，通过设置泄压通道，制动踏板在复位后能够将流体介质进行泄压，解除制动，而且整个泄压过程采用机械泄压的方式，可靠性更高。

作为进一步优化的方案，所述流体通道包括沿上下方向依次间隔排布的第一气体通道和第二气体通道，第一气体通道用于连通后桥储气筒与后桥制动气室，第二气体通道用于连通前桥储气筒与前桥制动气室；

所述阀芯对应包括沿上下依次布置的第一阀芯和第二阀芯，所述第一阀芯用于与所述活塞顶压配合，第一阀芯用于向下顶压所述第二阀芯；

所述泄压通道包括分置于所述第一阀芯、第二阀芯上的第一泄压通道和第二泄压通道，所述第一阀芯用于顶压第二阀芯且用于将第二泄压通道与第二气体通道隔开。

作为进一步优化的方案，所述阀体内设有中间气腔，中间气腔在上下方向上位于第一气体通道和第二气体通道之间；

中间气腔内沿上下方向滑动密封装配有中间活塞，中间活塞与所述第一阀芯固定相连或一体成型；

所述中间活塞用于将所述中间气腔分隔为上腔和下腔，所述上腔与第一气体通道的流体出口腔连通，下腔与第二气体通道的流体出口腔连通。

本方案的效果在于，通过设置中间活塞，在踩下制动踏板进行制动时能够使第一气体通道内的压缩气体向下顶推中间活塞，加快第一阀芯的下行，在制动踏板反向摆动时能够使第二气体通道内的压缩气体向上顶推中间活塞，加快第一阀芯的上行复位。

本发明新能源车辆的技术方案是：一种新能源车辆，包括：

流体储存容器，用于储存流体介质；

车桥制动部分；

制动系统还包括制动阀，制动阀包括阀体，设有用于储存磁流变液的磁流变液储存腔，磁流变液储存腔上下延伸；

电控线圈，环绕在磁流变液储存腔的外部，电控线圈用于在电池满电时受控通电以加大磁流变液的粘度，在电池未满电时受控断开；

活塞，沿上下方向滑动密封装配在磁流变液储存腔内，活塞包括延伸至磁流变液储存腔下方的活塞杆；

推杆，沿上下方向活动装配在磁流变液储存腔内，推杆有用于与制动踏板相连的上连接端，以及用于向下顶推所述活塞的下顶推端，下顶推端与所述活塞上下间隔排布；

阀体中设有流体通道，流体通道有与流体储存容器相连、供流体介质进入的流体进口，还有与车桥制动部分相连、供流体介质流向车桥制动部位的流体出口，流体通道引导流体介质流向车桥制动部位以进行机械制动；

制动阀包括阀芯，阀芯用于控制所述流体通道通断，所述阀芯沿上下方向活动装配在阀体上，阀芯与所述活塞杆沿上下方向顶压配合，或者阀芯与所述活塞杆相连，活塞带动所述阀芯下移时可导通所述流体通道，阀芯上移时可关闭所述流体通道。

本发明的有益效果是：使用时，当电池满电时，电制动无法启动，此时通过加大磁流变液的粘度，能够使制动踏板、推杆以及活塞同步下行，进行机械制动，不再有空行程，使得制动效果与制动踏板的开度强相关，保证制动效果。电池未满电时，磁流变液保持为流体状态，推杆能够穿过，由于推杆与活塞间隔布置，此时的制动踏板为空行程，此空行程内用电制动进行能量回收。在实际使用时，即使电制动发生故障，踩下制动踏板一定开度后，也能够保证推杆顶推活塞，采用机械制动保证整车的制动效果，可靠性更高。

作为进一步优化的方案，制动阀包括复位弹簧结构，复位弹簧结构用于驱动所述活塞杆及阀芯上移以关闭所述流体通道。

本方案的效果在于，通过设置复位弹簧结构，能够使活塞杆和阀芯上行复位。

作为进一步优化的方案，所述阀芯的上下活动行程具有上极限位，阀芯处于上极限位时将阀芯顶压保持在关闭所述流体通道的位置；

所述阀体上设有上下延伸的阀口，流体通道包括连接阀口上端与流体出口的流体出口腔，还包括连接阀口下端与流体进口的流体进口腔，所述阀芯用于与阀口内壁和/或阀口的下端口沿配合而关闭所述流体通道；

所述阀芯内设有上下延伸的泄压通道，泄压通道上端用于与流体出口腔连通，活塞杆向下顶压阀芯时可封闭所述泄压通道的上端开口，活塞杆与阀芯分离时泄压通道与所述流体出口腔连通。

本方案的效果在于，通过设置泄压通道，制动踏板在复位后能够将流体介质进行泄压，解除制动，而且整个泄压过程采用机械泄压的方式，可靠性更高。

作为进一步优化的方案，所述流体通道包括沿上下方向依次间隔排布的第一气体通道和第二气体通道，流体储存容器包括与第一气体通道连通的后桥储气筒和与第二气体通道连通的前桥储气筒，车桥制动部分包括与第一气体通道连通的后桥制动气室和与第二气体通道连通的前桥制动气室；

所述阀芯对应包括沿上下依次布置的第一阀芯和第二阀芯，所述第一阀芯用于与所述活塞顶压配合，第一阀芯用于向下顶压所述第二阀芯；

所述泄压通道包括分置于所述第一阀芯、第二阀芯上的第一泄压通道和第二泄压通道，所述第一阀芯用于顶压第二阀芯且用于将第二泄压通道与第二气体通道隔开。

作为进一步优化的方案，所述阀体内设有中间气腔，中间气腔在上下方向上位于第一气体通道和第二气体通道之间；

中间气腔内沿上下方向滑动密封装配有中间活塞，中间活塞与所述第一阀芯固定相连或一体成型；

所述中间活塞用于将所述中间气腔分隔为上腔和下腔，所述上腔与第一气体通道的流体出口腔连通，下腔与第二气体通道的流体出口腔连通。

本方案的效果在于，通过设置中间活塞，在踩下制动踏板进行制动时能够使第一气体通道内的压缩气体向下顶推中间活塞，加快第一阀芯的下行，在制动踏板反向摆动时能够使第二气体通道内的压缩气体向上顶推中间活塞，加快第一阀芯的上行复位。

一种新能源车辆制动控制方法，采集制动踏板开度信号及电池电量信号，将制动模式切换为以下模式中的其中一个：

1）电池处于非满电状态，若制动踏板开度在设定范围之内则控制电制动启动，若制动踏板开度在设定范围之外，则开启机械制动；

2）电池处于满电状态，控制电控线圈通电，以使制动踏板以及磁流变液共同下行进行机械制动。

本发明的有益效果是：使用时，当电池满电时，电制动无法启动，此时制动踏板和磁流变液同时下行进行机械制动，不再有空行程，使得制动效果与制动踏板的开度强相关，保证制动效果。电池未满电时，磁流变液保持为流体状态，先启动电制动，后启动机械制动，能够进行能量回收。在实际使用时，即使电制动发生故障，踩下制动踏板一定开度后，也能够开启机械制动，可靠性更高。

附图说明

图1为本发明新能源车辆实施例1中制动阀与制动踏板的配合示意图；

图2为本发明新能源车辆实施例1中制动阀与制动踏板的配合立体图；

图3为本发明新能源车辆实施例1中制动阀与车桥储气筒、车桥制动气室的配合示意图；

图4为本发明新能源车辆实施例1中制动模式切换流程图；

附图1中：101、阀体；102、磁流变液储存腔腔体；103、密封塞；104、磁流变液；105、活塞；106、电控线圈；107、推杆；108、第一进气口；109、第一出气口；110、第一进气腔；111、第一出气腔；112、第一阀芯；113、第一皮碗；114、第一复位弹簧；115、第一泄压通道；116、中间气腔；117、中间活塞；118、连通口；119、第二进气口；120、第二出气口；121、第二进气腔；122、第二出气腔；123、第二阀芯；124、第二皮碗；125、第二复位弹簧；126、第三复位弹簧；127、第二泄压通道；200、制动踏板；

附图2中：101、阀体；102、磁流变液储存腔腔体；105、活塞；107、推杆；108、第一进气口；109、第一出气口；112、第一阀芯；117、中间活塞；119、第二进气口；120、第二出气口；123、第二阀芯；200、制动踏板；

附图3中：105、活塞；106、电控线圈；107、推杆；108、第一进气口；109、第一出气口；112、第一阀芯；119、第二进气口；120、第二出气口；123、第二阀芯；301、后桥储气筒；302、后桥阀门；303、后桥制动气室；401-前桥储气筒；402、前桥阀门；403、前桥制动气室。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的新能源车辆的具体实施例1：

如图1至图4所示，新能源车辆包括车体和布置在车体上的制动系统，制动系统包括制动踏板200和位于制动踏板200下方的制动阀，制动阀包括阀体101，阀体101上下延伸，在阀体101内有磁流变液储存腔，此处的磁流变液储存腔包括磁流变液储存腔腔体102，磁流变液储存腔腔体102的上端由密封塞103进行密封，磁流变液储存腔腔体102内沿上下方向滑动密封装配有活塞105，活塞105包括塞体与活塞杆，塞体与磁流变液储存腔腔体102内壁密封配合，活塞杆向下穿出磁流变液储存腔腔体102。如图1所示，磁流变液储存腔腔体102与阀体101之间有环形空间，环形空间内有电控线圈106，电控线圈106卷绕在磁流变液储存腔腔体102的外部。使用时，在磁流变液储存腔腔体102内填充磁流变液104。

磁流变液104属可控流体，是智能材料中研究较为活跃的一种，由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的宾汉流体特性。在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。其中，宾汉流体的特性是剪切应力与剪切速率呈线性关系，但只有当剪应力大于屈服剪应力时才开始流动。

如图1所示，在磁流变液104中穿装有推杆107，推杆107上端穿过密封塞103，为保证推杆107上下移动时的稳定性，推杆107为活塞式的结构，如图2所示，在塞体部分上开孔保证不顶压磁流变液104。推杆107的上端连接有制动踏板200，上端形成与制动踏板200相连的上连接端；下端用来顶推活塞105，下端形成顶推端。如图1所示，在未对制动踏板200施力时，推杆107与活塞105上下间隔排布。在磁流变液储存腔腔体102的外部绕置有电控线圈106，当电控线圈106未通电时，推杆107下移时磁流变液104不会对推杆107的下移造成阻碍；当电控线圈106通电时，磁流变液104整体呈现固体状态，推杆107下移时带动磁流变液104一起下移推动活塞105。

如图1至图3所示，在阀体101上开设有第一气体通道和第二气体通道，第一气体通道用来连通后桥储气筒301和后桥制动气室303，第二气体通道用来连通前桥储气筒401和前桥制动气室403，第一气体通道位于第二气体通道的上方。

如图1所示，第一气体通道具有第一进气口108和第一出气口109，第一进气口108和第一出气口109分置在阀体101的两侧，第一气体通道包括同轴布置的第一进气腔110和第一出气腔111，第一进气腔110与第一进气口108连通，第一出气腔111与第一出气口109连通。第一进气腔110位于第一出气腔111内部，在阀体101上开设有用来连通第一进气腔110和第一出气腔111的第一阀口，第一阀口上下延伸。在第一阀口中穿装有第一阀芯112，此处的第一阀芯112整体为上下贯通的筒形，第一阀芯112的上端外部固定有第一皮碗113，当第一阀芯112向上移动时，第一皮碗113与第一阀口的口沿顶压配合，将第一进气腔110和第一出气腔111分开；当第一阀芯112向下移动时，第一皮碗113与第一阀口的口沿分开，将第一进气腔110和第一出气腔111导通。

如图1所示，第一阀芯112位于活塞105的下方，当制动踏板200未受力时，活塞105与第一阀芯112之间上下间隔布置，此处依靠的是第一复位弹簧114，第一复位弹簧114为压簧，顶压在阀体101与活塞105之间，对活塞105提供向上的弹性力。

阀体101内还有中间气腔116，中间气腔116位于第一气体通道的下方，中间气腔116中滑动密封装配有中间活塞117，中间活塞117将中间气腔116分为上腔和下腔两部分。在阀体101上开设有连通口118，连通口118连通第二出气腔122与上腔。中间活塞117与第一阀芯112为一体式的结构，可以同步进行上下移动。其他实施例中，中间活塞与第一阀芯可以为分体固设的关系。

第二气体通道位于中间气腔116的下方，第二气体通道同样包括第二进气口119、第二出气口120、第二进气腔121、第二出气腔122，其结构与第一气体通道中的类似，在此不再详细展开说明。在阀体101上滑动装配有第二阀芯123，第二阀芯123也为上下贯通的筒体，第二阀芯123的上端外部固定有第二皮碗124，用来与第二气体通道中第二阀口的口沿进行顶压密封。当制动踏板200未受力时，第一阀芯112与第二阀芯123之间间隔排布，这是依靠第二复位弹簧125的作用，第二复位弹簧125在此为压簧，上端固定在第一阀芯112上，下端固定在阀体101上。本实施例中，第二出气腔122与中间气腔116中的下腔连通。

本实施例中，向下踩踏制动踏板200时，推杆107下行顶推活塞105，活塞105继续下行推动第一阀芯112，导通第一气体通道，后桥储气筒301内的压缩气体经第一气体通道、后桥阀门302进入后桥制动气室303内；第一阀芯112向下推动第二阀芯123，导通第二气体通道，前桥储气筒401内的压缩气体经第二气体通道、前桥阀门402进入前桥制动气室403内。而撤去外力后，制动踏板200在自带弹簧的作用下上下摆动复位，活塞105在第一复位弹簧的作用下上行复位，第一阀芯112在第二复位弹簧125的作用下上行复位，第二阀芯123在第三复位弹簧126的作用下上行复位。第三复位弹簧126为压簧，上端固定在第二阀芯123上，下端固定在阀体101上。

本实施例中，为保证制动踏板200复位时，后桥制动气室303、前桥制动气室403内的气体进行排出，解除对后桥、前桥的制动。如图1所示，在第一阀芯112中开设有上下贯通的第一泄压通道115，在第二阀芯123中开设有上下贯通的第二泄压通道127。其中，当制动踏板200未受力时，第一泄压通道115与第一出气腔111连通，第二泄压通道127与第二出气腔122连通。如图1和图3所示，当活塞105顶压在第一阀芯112上时，第一泄压通道115上端开口被活塞105封闭，后桥储气筒301内的压缩气体经连通口118进入到中间气腔116的上腔中，辅助推动中间活塞117及第一阀芯112下行。第二泄压通道127与第二出气腔122连通，当第一阀芯112顶压在第二阀芯123上时，第一阀芯112将第二泄压通道127与第二出气腔122隔开。

制动踏板200外力撤去后，活塞105上行，第一泄压通道115与第一出气腔111连通，后桥制动气室303内的压缩气体经第一泄压通道115进行泄压，解除后桥的制动。此时，中间气腔116中上腔气压小于下腔气压，前桥制动气室403内的压缩气体向上推动第一阀芯112上行，使第二泄压通道127与第二出气腔122连通，前桥制动气室403内的压缩气体经第二泄压通道127进行泄压，解除前桥的制动。

本实施例的制动系统还包括控制器以及采集单元，采集单元包括踏板开度传感器和电量检测器，踏板开度传感器能够采集制动踏板200的开度信号，电量检测器能够检测电池的电量状况，控制器接收采集单元的信号，控制器用来控制电制动是否启动以及电控线圈106是否通电。其逻辑判断如图4所示，根据该逻辑判断流程，本实施例的制动系统的制动模式包括以下几种模式：

1）在非满电模式，踩下制动踏板200且开度约30%以内时，电控线圈106不通电，磁流变液104外侧无磁场，有良好的流动性，推杆107直接穿过磁流变液104，在此段行程内，活塞105不运动，传统制动（本实施例中为气制动）不起作用，整车减速依靠控制器控制驱动电机实现电制动。

2）在非满电模式，踩下制动踏板200且开度约30%以上时，电控线圈106不通电，磁流变液104外侧无磁场，有良好的流动性，推杆107直接穿过磁流变液104并顶压在活塞105上，依次开启第一气体通道和第二气体通道，依靠传统制动（本实施例中为气制动）的方式实现车辆制动。

3）在满电模式，踩下制动踏板200时，电控线圈106通电，磁流变液104外侧产生磁场，磁流变液104具有极高的粘度，使得推杆107与磁流变液104基本固定为一体，推杆107不再穿过磁流变液104，而是带动磁流变液104直接推动活塞105向下运动，直接进行传统制动。制动踏板200向下摆动的整个行程均采用此方式，使得制动踏板200行程与整车减速强相关，不再有很长的空行程。

当整车电控系统出现问题时，依然可以依靠推杆107穿过磁流变液104推动活塞105向下移动实现传统制动，安全可靠。

本实施例中，当阀芯（包括第一阀芯112和第二阀芯123）处于靠上位置时，能够封闭对应的气体通道，此时的阀芯处于上极限位。

本实施例中，机械制动采用的是气制动，流体介质为压缩气体。气体通道（包括第一气体通道和第二气体通道）形成流体通道，第一进气腔110、第二进气腔121形成流体进口腔，第一出气腔111、第二出气腔122形成流体出口腔。

本实施例中，各复位弹簧一起形成复位弹簧结构。储气筒（包括后桥储气筒301和前桥储气筒401）形成用来储存流体介质的流体储存容器，阀门（包括后桥阀门302和前桥阀门402）制动气室（包括后桥制动气室303和前桥制动气室403）为车桥制动部分的结构，车桥制动部分还包括刹车盘或刹车片等结构。活塞的上端形成与制动踏板相连的上连接端，下端形成用来顶推阀芯的下顶推端。

应当说明的是，本实施例中的阀体仅是外壳类结构的统称，在实际制作时可以分体制作并组装。而新能源车辆既可以是纯电车辆，也可以是油电混合车辆。另外，本实施例中以制动踏板开度为30%作为电制动和机械制动的临界点，实际使用时该临界点可以根据实际情况进行改变。

本发明新能源车辆的具体实施例2：

实施例1中，在第一气体通道和第二气体通道之间有中间气腔并滑动密封装配有中间活塞。本实施例中，将中间气腔和中间活塞取消。

本发明新能源车辆的具体实施例3：

实施例1中，阀芯包括第一阀芯和第二阀芯，流体通道也包括第一气体通道和第二气体通道，而且第一阀芯和第二阀芯上下依次排布。本实施例中，阀芯包括第一阀芯和第二阀芯，第一、第二阀芯分别与后桥和前桥对应，但第一、第二阀芯可以水平依次排布，为满足对第一、第二阀芯的顶压，可以设置两套推杆以及两套磁流变液储存腔，两套推杆均与制动踏板配合相连。

本发明新能源车辆的具体实施例4：

实施例1中，在阀芯上设置有泄压通道。本实施例中，阀芯上可以不再设置泄压通道，为满足泄压需要，可以在车桥制动部分处另外配备泄压阀。当阀芯上不再设置泄压通道时，可以采用以下方式：流体通道为水平延伸的直通通道，在直通通道的内壁上穿装有阀芯，阀芯在未受活塞顶推时被复位弹簧保持在关闭直通通道的位置，受到活塞顶推后下行打开直通通道。

其他实施例中，当不需要泄压通道时，可以将阀芯与活塞固定装配在一起，实现同步动作，此时，复位弹簧结构的数量可以减少，复位弹簧结构一起驱动阀芯和活塞上行。

本发明新能源车辆的具体实施例5：

实施例1中，阀芯上设置皮碗，与阀口下端口沿配合实现密封，进而将流体通道关闭。本实施例中，可以在阀口的内壁上设置密封圈，通过阀芯与阀口内壁的配合关闭流体通道。

本发明新能源车辆的具体实施例6：

实施例1中，流体介质为压缩气体。本实施例中，流体介质为液压油，当流体介质为液压油时，需要考虑流体通道与电控线圈之间的隔离问题，为此，需要在磁流变液储存腔腔体与阀体之间的环形空间内设置堵头等结构。

本发明制动阀的具体实施例：

制动阀的结构与上述新能源车辆各实施例中的制动阀结构一致，在此不再赘述。

本发明新能源车辆制动控制方法的具体实施例：

新能源车辆制动控制方法与新能源车辆实施例1中的控制方法一致，在此不再赘述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种制动阀，其特征在于：包括：

阀体（101），设有用于储存磁流变液（104）的磁流变液储存腔，磁流变液储存腔上下延伸；

电控线圈（106），环绕在磁流变液储存腔的外部，电控线圈（106）用于在电池满电时受控通电以加大磁流变液（104）的粘度，在电池未满电时受控断开；

活塞（105），沿上下方向滑动密封装配在磁流变液储存腔内，活塞（105）包括延伸至磁流变液储存腔下方的活塞杆；

推杆（107），沿上下方向活动装配在磁流变液储存腔内，推杆（107）有用于与制动踏板（200）相连的上连接端，以及用于向下顶推所述活塞（105）的下顶推端，下顶推端与所述活塞（105）上下间隔排布；

阀体（101）中设有流体通道，流体通道有供流体介质进入的流体进口，还有供流体介质流向车桥制动部位的流体出口，流体通道引导流体介质流向车桥制动部位以进行机械制动；

制动阀包括阀芯，阀芯用于控制所述流体通道通断，所述阀芯沿上下方向活动装配在阀体（101）上，阀芯与所述活塞杆沿上下方向顶压配合，或者阀芯与所述活塞杆相连，活塞（105）带动所述阀芯下移时可导通所述流体通道，阀芯上移时可关闭所述流体通道。

2.根据权利要求1所述的制动阀，其特征在于：制动阀包括复位弹簧结构，复位弹簧结构用于驱动所述活塞杆及阀芯上移以关闭所述流体通道。

3.根据权利要求1或2所述的制动阀，其特征在于：所述阀芯的上下活动行程具有上极限位，阀芯处于上极限位时将阀芯顶压保持在关闭所述流体通道的位置；

所述阀体（101）上设有上下延伸的阀口，流体通道包括连接阀口上端与流体出口的流体出口腔，还包括连接阀口下端与流体进口的流体进口腔，所述阀芯用于与阀口内壁和/或阀口的下端口沿配合而关闭所述流体通道；

所述阀芯内设有上下延伸的泄压通道，泄压通道上端用于与流体出口腔连通，活塞杆向下顶压阀芯时可封闭所述泄压通道的上端开口，活塞杆与阀芯分离时泄压通道与所述流体出口腔连通。

4.根据权利要求3所述的制动阀，其特征在于：所述流体通道包括沿上下方向依次间隔排布的第一气体通道和第二气体通道，第一气体通道用于连通后桥储气筒（301）与后桥制动气室（303），第二气体通道用于连通前桥储气筒（401）与前桥制动气室（403）；

所述阀芯对应包括沿上下依次布置的第一阀芯（112）和第二阀芯（123），所述第一阀芯（112）用于与所述活塞（105）顶压配合，第一阀芯（112）用于向下顶压所述第二阀芯（123）；

所述泄压通道包括分置于所述第一阀芯（112）、第二阀芯（123）上的第一泄压通道（115）和第二泄压通道（127），所述第一阀芯（112）用于顶压第二阀芯（123）且用于将第二泄压通道（127）与第二气体通道隔开。

5.根据权利要求4所述的制动阀，其特征在于：所述阀体（101）内设有中间气腔（116），中间气腔（116）在上下方向上位于第一气体通道和第二气体通道之间；

中间气腔内沿上下方向滑动密封装配有中间活塞（117），中间活塞（117）与所述第一阀芯（112）固定相连或一体成型；

所述中间活塞（117）用于将所述中间气腔（116）分隔为上腔和下腔，所述上腔与第一气体通道的流体出口腔连通，下腔与第二气体通道的流体出口腔连通。

6.一种新能源车辆，包括：

流体储存容器，用于储存流体介质；

车桥制动部分；

其特征在于：

制动系统还包括制动阀，制动阀包括阀体（101），设有用于储存磁流变液（104）的磁流变液储存腔，磁流变液储存腔上下延伸；

电控线圈（106），环绕在磁流变液储存腔的外部，电控线圈（106）用于在电池满电时受控通电以加大磁流变液（104）的粘度，在电池未满电时受控断开；

活塞（105），沿上下方向滑动密封装配在磁流变液储存腔内，活塞（105）包括延伸至磁流变液储存腔下方的活塞杆；

推杆（107），沿上下方向活动装配在磁流变液储存腔内，推杆（107）有用于与制动踏板（200）相连的上连接端，以及用于向下顶推所述活塞（105）的下顶推端，下顶推端与所述活塞（105）上下间隔排布；

阀体（101）中设有流体通道，流体通道有与流体储存容器相连、供流体介质进入的流体进口，还有与车桥制动部分相连、供流体介质流向车桥制动部位的流体出口，流体通道引导流体介质流向车桥制动部位以进行机械制动；

制动阀包括阀芯，阀芯用于控制所述流体通道通断，所述阀芯沿上下方向活动装配在阀体（101）上，阀芯与所述活塞杆沿上下方向顶压配合，或者阀芯与所述活塞杆相连，活塞（105）带动所述阀芯下移时可导通所述流体通道，阀芯上移时可关闭所述流体通道。

7.根据权利要求6所述的新能源车辆，其特征在于：制动阀包括复位弹簧结构，复位弹簧结构用于驱动所述活塞杆及阀芯上移以关闭所述流体通道。

8.根据权利要求6或7所述的新能源车辆，其特征在于：所述阀芯的上下活动行程具有上极限位，阀芯处于上极限位时将阀芯顶压保持在关闭所述流体通道的位置；

所述阀体（101）上设有上下延伸的阀口，流体通道包括连接阀口上端与流体出口的流体出口腔，还包括连接阀口下端与流体进口的流体进口腔，所述阀芯用于与阀口内壁和/或阀口的下端口沿配合而关闭所述流体通道；

所述阀芯内设有上下延伸的泄压通道，泄压通道上端用于与流体出口腔连通，活塞杆向下顶压阀芯时可封闭所述泄压通道的上端开口，活塞杆与阀芯分离时泄压通道与所述流体出口腔连通。

9.根据权利要求8所述的新能源车辆，其特征在于：所述流体通道包括沿上下方向依次间隔排布的第一气体通道和第二气体通道，流体储存容器包括与第一气体通道连通的后桥储气筒（301）和与第二气体通道连通的前桥储气筒（401），车桥制动部分包括与第一气体通道连通的后桥制动气室（303）和与第二气体通道连通的前桥制动气室（403）；

所述阀芯对应包括沿上下依次布置的第一阀芯（112）和第二阀芯（123），所述第一阀芯（112）用于与所述活塞（105）顶压配合，第一阀芯（112）用于向下顶压所述第二阀芯（123）；

所述泄压通道包括分置于所述第一阀芯（112）、第二阀芯（123）上的第一泄压通道（115）和第二泄压通道（127），所述第一阀芯（112）用于顶压第二阀芯（123）且用于将第二泄压通道（127）与第二气体通道隔开。

10.根据权利要求9所述的新能源车辆，其特征在于：所述阀体（101）内设有中间气腔（116），中间气腔（116）在上下方向上位于第一气体通道和第二气体通道之间；

中间气腔（116）内沿上下方向滑动密封装配有中间活塞（117），中间活塞（117）与所述第一阀芯（112）固定相连或一体成型；

所述中间活塞（117）用于将所述中间气腔（116）分隔为上腔和下腔，所述上腔与第一气体通道的流体出口腔连通，下腔与第二气体通道的流体出口腔连通。

11.一种如权利要求6-10任意一项所述的新能源车辆的新能源车辆制动控制方法，其特征在于：采集制动踏板开度信号及电池电量信号，将制动模式切换为以下模式中的其中一个：

1）电池处于非满电状态，若制动踏板开度在设定范围之内则控制电制动启动，若制动踏板开度在设定范围之外，则开启机械制动；

2）电池处于满电状态，控制电控线圈通电，以使制动踏板以及磁流变液共同下行进行机械制动。

Images