本發(fā)明涉及汽車制動系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有裂紋監(jiān)測功能的車輛制動缸用皮碗。

背景技術(shù)：

如圖1所示的，汽車制動系統(tǒng)中制動主缸的工作原理為：制動時(shí)，駕駛員踩下腳踏板(或加上助力)通過推桿迫使活塞(004)前移，帶動第一主皮碗(001)越過溢流孔(003)，此時(shí)主油缸(006)與第一活塞(004)之間液壓管路封閉；腳踏力通過保留在第一活塞(004)與缸體之間的制動液往下傳遞，推動第二活塞(008)向前移動，同時(shí)第二活塞(008)上設(shè)置的第二主皮碗(005)將輔助油缸(007)上的溢流孔(003)堵住，則輔助油缸(007)與第二活塞(008)之間的液壓管路也封閉，形成液壓力；由以上過程可以看出，第一主皮碗(001)的作用是在第一活塞(004)在缸體內(nèi)向前運(yùn)動時(shí)保證缸體與第一活塞(004)或缸體與第二活塞(008)之間的密封性；而當(dāng)駕駛員松開制動踏板后，第一活塞(004)或第二活塞(008)向后運(yùn)動回位時(shí)，為了讓油液快速回流，一部分油液會通過第一主皮碗(001)與缸體之間產(chǎn)生縫隙，或者是第二主皮碗(005)與缸體之間產(chǎn)生縫隙流回，這就要求第一主皮碗(001)或第二主皮碗(005)在單方向具有密封性，因此皮碗的結(jié)構(gòu)一般設(shè)計(jì)成截面為錐形或橫置的u形。

如果第一主皮碗(001)或第二主皮碗(005)在需要密封時(shí)出現(xiàn)裂紋或密封不嚴(yán)的情況，則液壓管路中的制動壓力會大大降低，造成制動壓力不足，具體表現(xiàn)為踩下制動踏板時(shí)有一定阻力桿，但踏板保持不住，同時(shí)車輛不減速。

由以上敘述可知，皮碗是制動主缸中與制動性能相關(guān)的重要零部件，但是由于需要承受軸向往復(fù)摩擦力，且需要在運(yùn)動過程中保持密封性能，因此皮碗的材料一般是由橡膠材料制作而成，車輛長時(shí)間運(yùn)行后，因受到外力作用以及油液的腐蝕，皮碗不可避免的會出現(xiàn)老化、裂紋、甚至斷裂，皮碗失效后制動系統(tǒng)也會失效，造成嚴(yán)重的交通事故。

而由于對皮碗的要求是單向運(yùn)動時(shí)保證密封性，反向運(yùn)動時(shí)又應(yīng)該留有一定間隙，因此對皮碗在單向運(yùn)動過程中是否能保證密封性難以判斷或檢測；現(xiàn)有技術(shù)中對皮碗的保養(yǎng)措施一般是根據(jù)時(shí)間或行駛里程定期更換，但是由于部分車主未按照要求對車輛進(jìn)行保養(yǎng)，正常行駛時(shí)也無法直接觀察到皮碗的老化情況，這就造成了非常嚴(yán)重的安全隱患。為此有必要設(shè)計(jì)一種可以主動監(jiān)測皮碗中出現(xiàn)裂紋的結(jié)構(gòu)，這樣可以在皮碗失效前主動發(fā)出提示，提醒駕駛員需要進(jìn)行更換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明目的是提供一種監(jiān)測效果好、可及時(shí)提醒駕駛員的具有裂紋監(jiān)測功能的車輛制動缸用皮碗。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種具有裂紋監(jiān)測功能的車輛制動缸用皮碗，所述皮碗安裝在制動主缸內(nèi)，制動主缸分別與油壺、制動管路連接；所述的皮碗的截面近似u形，其u形的兩個平直段分別與制動缸的缸體內(nèi)腔側(cè)壁、活塞桿外側(cè)壁緊貼，兩個平直段之間通過圓弧段連接；

所述平直段中設(shè)置密閉的第一橢圓腔，第一橢圓腔的長軸方向與平直段平行；所述圓弧段中設(shè)置第二橢圓腔，第二橢圓腔的長軸方向與第一橢圓腔的長軸方向垂直；所述第一橢圓腔、第二橢圓腔中分別充滿不同種類的指示劑；所述油壺中設(shè)置指示劑檢測傳感器，傳感器與ecu通信連接。

優(yōu)選的，沿皮碗的軸線方向，設(shè)置多個第一橢圓腔，多個第一橢圓腔的長軸同軸；沿皮碗的軸線方向，設(shè)置多個第二橢圓腔，多個第二橢圓腔的長軸相互平行。

優(yōu)選的，所述圓弧段中設(shè)置長圓形異形腔，長圓形異形腔與第一橢圓腔垂直，異形腔中靠近圓弧段圓弧邊的側(cè)邊為圓弧形，遠(yuǎn)離圓弧段圓弧邊的側(cè)邊為直邊，異形腔的兩個側(cè)邊之間通過橢圓弧段連接。

優(yōu)選的，所述平直段中與缸體內(nèi)腔側(cè)壁或活塞桿外側(cè)壁接觸的側(cè)邊為波浪形狀，波浪形狀中的一個或多個凸起內(nèi)設(shè)置第三橢圓腔，第三橢圓腔的長軸方向與第一橢圓腔的長軸方向垂直設(shè)置；所述第三橢圓腔中充滿的指示劑與第一橢圓腔、第二橢圓腔均不一樣。

本發(fā)明具有以下有益效果：第一橢圓腔或第二橢圓腔因出現(xiàn)的裂紋導(dǎo)致其內(nèi)部的指示劑泄露后，指示劑檢測傳感器檢測到相應(yīng)的指示劑，ecu可以根據(jù)指示劑的種類發(fā)送皮碗中出現(xiàn)裂紋的區(qū)域，主動監(jiān)測皮碗壽命，更好的幫助駕駛員預(yù)防事故發(fā)生。

附圖說明

圖1為制動主缸結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為皮碗截面剖視圖；

圖3為一種優(yōu)選方案的皮碗截面剖視圖；

圖4為另一種優(yōu)選方案的皮碗截面剖視圖；

圖5為另一種優(yōu)選方案的皮碗截面剖視圖。

具體實(shí)施方式

如圖2-圖5所示的一種具有裂紋監(jiān)測功能的車輛制動缸用皮碗，所述皮碗安裝在制動主缸中，制動主缸分別與油壺、制動管路連接；所述皮碗的截面近似u形，其u形的兩個平直段2與制動缸的缸體軸線平行設(shè)置，兩個平直段2分別與缸體內(nèi)腔側(cè)壁、活塞桿外側(cè)壁緊貼，兩個平直段2之間通過圓弧段3連接，圓弧段3的內(nèi)側(cè)邊為圓弧邊，外側(cè)邊可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成圓弧邊或直邊，圖2中所示的圓弧段3的外側(cè)邊為直邊；

所述平直段2中設(shè)置密閉的第一橢圓腔4，第一橢圓腔4的長軸方向與平直段2平行；所述圓弧段3中設(shè)置第二橢圓腔5，第二橢圓腔5的長軸方向與第一橢圓腔4的長軸方向垂直；所述第一橢圓腔4、第二橢圓腔5中分別充滿不同種類的指示劑，與制動缸連接的油壺中設(shè)置指示劑檢測傳感器，傳感器與ecu通信連接。所述的指示劑可以對與制動缸內(nèi)制動液無影響的酸堿指示劑或金屬指示劑，所述的指示劑檢測傳感器可根據(jù)指示劑的種類進(jìn)行選擇，傳感器可以檢測并區(qū)分第一橢圓腔4、第二橢圓腔5內(nèi)的不同指示劑。圖2中所示第一橢圓腔4、第二橢圓腔5的尺寸是為了更好的展示技術(shù)方案，實(shí)際尺寸小于圖2中所示；

皮碗在正常使用過程中，其失效形式大多是裂紋導(dǎo)致的局部脫落或斷裂，因此對皮碗表面或內(nèi)部的裂紋進(jìn)行監(jiān)測就可預(yù)測其使用壽命，一般情況下皮碗表面的裂紋出現(xiàn)在平直段2與缸體內(nèi)腔側(cè)壁或活塞桿外側(cè)壁接觸的側(cè)面，而內(nèi)部裂紋多出現(xiàn)在圓弧段3的內(nèi)側(cè)圓弧邊表面，因此在平直段2內(nèi)設(shè)置第一橢圓腔4，在圓弧段3內(nèi)設(shè)置第二橢圓腔5，當(dāng)?shù)谝粰E圓腔4或第二橢圓腔5因皮碗中出現(xiàn)的裂紋導(dǎo)致其內(nèi)部的指示劑泄露后，指示劑隨制動缸中的液壓油進(jìn)入油壺，指示劑檢測傳感器檢測到相應(yīng)的指示劑，并將信號發(fā)送給ecu，ecu將皮碗故障信息發(fā)送給駕駛員，實(shí)現(xiàn)了皮碗裂紋的主動監(jiān)測功能，且ecu可以根據(jù)指示劑的種類分析出皮碗中出現(xiàn)裂紋的區(qū)域，更好的幫助駕駛員預(yù)防事故發(fā)生。

為了更好的監(jiān)測皮碗中的裂紋，如圖3所示的，沿皮碗的軸線方向，設(shè)置多個第一橢圓腔4，多個第一橢圓腔4的長軸同軸；沿皮碗的軸線方向，設(shè)置多個第二橢圓腔5，多個第二橢圓腔5的長軸相互平行。這樣還可以在油壺中增加指示劑濃度傳感器，根據(jù)指示劑濃度傳感器檢測出皮碗出現(xiàn)裂紋時(shí)不同指示劑的泄漏量，從而得到皮碗中裂紋的深度信息，例如傳感器檢測到油壺中含有第一橢圓腔4中的指示劑，但該指示劑的濃度較低，則說明平直段2中的裂紋數(shù)量較少，此時(shí)皮碗仍可繼續(xù)工作一定時(shí)間，如傳感器檢測到油壺中含有第二橢圓腔5中的指示劑，且該指示劑的濃度較高，則ecu向駕駛員發(fā)出緊急報(bào)警信號；這樣ecu可根據(jù)指示劑的濃度向駕駛員發(fā)出不同級別的警報(bào)信號，使監(jiān)測更準(zhǔn)確。

如圖4中所示的，更好的實(shí)施方式是：所述圓弧段3中設(shè)置長圓形異形腔8，長圓形異形腔8與第一橢圓腔4垂直，異形腔8中靠近圓弧段3內(nèi)側(cè)圓弧邊的側(cè)邊為圓弧形，遠(yuǎn)離圓弧段3內(nèi)側(cè)圓弧邊的側(cè)邊為直邊，異形腔8的兩個側(cè)邊之間通過橢圓弧段連接。當(dāng)皮碗沿缸體軸向運(yùn)動受到摩擦力發(fā)生變形時(shí)，圓弧段3內(nèi)側(cè)圓弧邊變形量較大，而外側(cè)圓弧邊變形量較小，異形腔8的兩個側(cè)邊更好的適應(yīng)皮碗的變形，提高皮碗的使用壽命。

如圖5中所示的，為了保證皮碗具有密封性，同時(shí)盡量減少摩擦力，提高使用壽命，更好的實(shí)施方式是：所述平直段2中與缸體內(nèi)腔側(cè)壁或活塞桿外側(cè)壁接觸的側(cè)邊為波浪形狀；但平直段2的側(cè)邊設(shè)為波浪形狀后，其波浪形狀的凸起9較容易產(chǎn)生裂紋，因此波浪形狀中的一個或多個凸起9內(nèi)設(shè)置第三橢圓腔10，第三橢圓腔10的長軸方向與第一橢圓腔4的長軸方向垂直設(shè)置；所述第三橢圓腔10中充滿的指示劑與第一橢圓腔4、第二橢圓腔5均不一樣，這樣既可以提高皮碗的使用壽命，也可以更精確的對裂紋位置進(jìn)行監(jiān)測。