專利名稱：汽車反向制動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬汽車制動裝置技術領域。
現(xiàn)有的各種汽車，在制動時，因慣性形成的動量全部克服阻力做功，盡管發(fā)動機已熄火，車輪已被抱死，仍要擦動一段距離，太多的交通事故，也都是產生于這一段擦動距離內。對重量相同的汽車來說，制動時車速越高，擦動距離越長，這是因為地面的摩擦系數(shù)與輪胎的摩擦介質，基本是一個常數(shù)，產生的阻力幾乎是恒定的，按照物理學上的動量守恒定理1/2MV2＝FSM—汽車質量 V—車速 S—擦動距離 F—阻力根據(jù)這一動量守恒公式可以看出，在汽車質量和速度確定的情況下，擦動距離與阻力成反比，阻力越小，擦動距離越大，反之阻力越大擦動距離就越小，當阻力只是地面摩擦力時，要平衡汽車剎車后形成的動量，只有依賴于長長的擦動距離。
地面摩擦力對同一輛車基本是一個常數(shù)，而且是外作用力，如果能夠加大阻力，即考慮在汽車內部給出一個反作用力，即F＝f1+f2得出1/2MV2＝(f1+f2)Sf1—摩擦力f2—反向作用力無疑，按此公式，阻力的加大，將使汽車擦動距離減小。
本發(fā)明的目的正是為了加大汽車在制動時的反向作用力，而公開一種汽車反向制動系統(tǒng)，在汽車內部給出一個反作用力，使汽車擦動距離縮短。
本發(fā)明的技術方案如下整個汽車反向制動系統(tǒng)由下列裝置相互連接組合而成車速傳感器、系統(tǒng)啟閉開關、主控制電路、制動液壓調節(jié)器、變速液壓調節(jié)器、油門控制裝置。
由傳感頭和脈沖環(huán)組成的車速傳感器經過制動踏板支架上的系統(tǒng)啟閉開關與主電路相連接。制動液壓調節(jié)器內的排油閥與連接在車輪剎車盤上的制動分泵相連通，進油閥分別與變速液壓調節(jié)器和制動總泵相連通。主控制電路分別與制動液壓調節(jié)器、變速液壓調節(jié)器、油門控制裝置和設置在制動踏板支架上并與之產生聯(lián)動的系統(tǒng)啟閉開關相連接。油門控制裝置分別由定向三通閥、真空罐、單向閥、真空解除閥、伺服電機和油門組成，其中，定向三通閥、真空罐、單向閥在同一根油路上呈一序串聯(lián)，伺服電機一端與定向三通閥并聯(lián)，另一端與油門串聯(lián)。
在主控制電路與車速傳感器之間，設置有一將車速傳感器輸出的交變電壓信號進行濾波、放大、整形的輸入電路。在變速液壓調節(jié)器的倒擋位置設置一倒擋開關，該倒擋開關與主控制電路相連接，在手動閥的擋栓端頭有一復位彈簧，在變速液壓調節(jié)器的進油口還設置有一由主控制電路控制的液壓電磁閥。在制動液壓調節(jié)器與主控制電路之間還設置有一將主控制電路的信號進行放大，達到穩(wěn)定控制液壓調節(jié)器的輸出電路。在主控制電路的一端還連接有一分電盤傳感器。
當汽車制動時，踏下制動踏板，車輪被抱死，制動總泵通過主油路將油壓傳到制動液壓調節(jié)器，平常斷開的系統(tǒng)啟閉開關此時閉合，車速感應器所感應到的信號傳導給主控制電路，記錄下剎車一瞬間的車速，主控制電路指令制動液壓調節(jié)器中的進油閥關閉，制動力處于保壓狀態(tài)，此時變速液壓調節(jié)器將手動閥推在倒擋位上，倒擋開關反饋信號給主控制電路，主控制電路又傳導信號給油門控制裝置中的定向三通閥，使油門控制裝置系統(tǒng)內產生聯(lián)動作用給反向驅動加大油門，增強反作用力，此時，只有制動液壓調節(jié)器起作用，主控制電路指令排油閥打開，保壓油路被泄壓，車輪松抱，使得車輪反向驅動得以可能。
因車輪的反向轉動，車速傳感器傳導信號給主電路，主電路重新指令制動液壓調節(jié)器中的進油閥打開通路，排油閥關閉，制動分泵又抱死剎車盤。
下面結合附圖進一步闡述本發(fā)明的內容

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)連接圖；圖2為車速感應器示意圖；圖3為液壓調節(jié)變速器示意圖；見圖2，車輪速度傳感器(8)為電磁感應式，由一傳感頭(31)和脈沖環(huán)(32)組成，傳感頭(31)處于靜止狀態(tài)，其結構由永磁鐵(33)電磁線圈(34)和磁極(35)組成，脈沖環(huán)(32)是運動的部件，隨車輪或傳動軸一起旋轉。在脈沖圈(32)的端面有凸齒，當車輪轉動時，車輪傳感器的脈沖圈和車輪一起旋轉，磁極(35)中的磁通量按齒形的變化而變化，電磁線圈(34)中感應產生一交變電壓，這一交變電壓的頻率與車輪轉速成正比。車速傳感器(8)將傳感頭(31)感應到的交變電壓傳給輸入電路(30)。
見圖1，輸入電路(30)能夠對車速傳感器(8)輸出的交變電壓信號進行濾波、放大、整形，形成穩(wěn)定的電壓信號輸入給主控制電路(1)。
系統(tǒng)啟閉開關(19)，設置在制動踏板(21)的支架上，可啟閉主控制電路(1)的電源及輸入信號。當踏下制動踏板(21)后，同時啟動反向制動系統(tǒng)開始按主控制電路(1)的工作程序工作，并在此線路上串聯(lián)手動閥開關以根據(jù)駕駛情況啟閉該系統(tǒng)。
主控制電路(1)由集成電路塊組成，起電腦的作用，現(xiàn)有的電子技術對于完成由主控制電路所執(zhí)行的功能是不成問題的，其具體設計方案可多種，執(zhí)行功能就是接收信號，輸出指令。當系統(tǒng)啟閉開關(19)閉合時，輸入電路(30)將交變電壓信號傳給主控制電路(1)進行儲存記憶，在車輪處于被抱死狀態(tài)，即車速傳感器(8)感應不到交變電壓時，主控制電路(1)的輸出端按預先設定的程序開始工作使汽車驅動輪反向驅動與旋轉，當達到制動前儲存記憶電壓的1/2-3/4(可根據(jù)實際情況進行調節(jié))，車輪即將停止時，主控制電路(1)則按程序停止工作并指令抱死剎車盤，主電路設有自動保護裝置，即當設定的程序出現(xiàn)故障時，可自動停止工作，使制動總泵(18)液壓能直接作用于車輪上的制動分泵(7)，從而保持原制動系統(tǒng)的常規(guī)制動效果。
制動輸出電路(2)是對主控制電路(1)輸出的控制信號進行放大，以使制動液壓調節(jié)器(3)完成制動液壓的調節(jié)工作。
制動液壓調節(jié)器(3)由進油閥(6)、排油閥(5)和充壓泵(4)組成，其中排油閥(5)和進油閥(6)為電磁閥，由主控制電路(1)控制其閥塞的啟閉，其功能為輸出液壓油給制動分泵(7)對剎車盤(9)起制動作用；還有保持制動力和釋放制動力的作用，即增壓—保壓—減壓功能，增壓狀態(tài)為當要對車輪進行制動時，連接在制動踏板(21)支架上的系統(tǒng)啟閉開關(19)閉合，主控制電路(1)開始工作，同時制動總泵(18)中的壓力油直接通過進油閥(6)作用于剎車盤(9)上的制動分泵(7)實施剎車增壓狀態(tài)，當制動力大于車輪地面附著力時，車輪被抱死，主控制電路(1)接收不到車速傳感器(8)的信號，此時，主控制電路輸出制動保持信號，將進油閥(6)的閥塞關閉，排油閥(5)仍執(zhí)行關閉閥塞的任務，這這樣就徹底封閉了制動分泵(7)中的油路，使其處于保壓狀態(tài)。
減壓狀態(tài)為當主控制電路(1)的其它動作完成后，車輪處于向后起步狀態(tài)，應釋放制動力，主控制電路(1)輸出減壓信號開啟排油閥(5)的閥塞；進油閥仍處于關閉狀態(tài)，制動分泵(7)的壓力油經排油閥(5)回流到制動管路上，充壓泵(4)的工作使制動分泵(7)中的壓力迅速得到釋放，并向制動總泵(18)送回壓力油。
見圖3，變速液壓調節(jié)器(10)是根據(jù)反向制動的要求完成進倒擋退空檔的任務。當駕駛員松開油門(27)，踏下制動踏板(21)時，汽車發(fā)動機處于怠速狀態(tài)，此時離合器已自動分離，剎車盤(9)因緊急制動被抱死，變速液壓調節(jié)器(10)處于靜止狀態(tài)，有條件進入倒擋位(12)。在手動閥(11)尾部增加一液壓裝置，即貯液缸(16)和泄壓電磁閥(17)相連通。當剎車盤(9)被抱死后，制動液壓調節(jié)器(3)處于保壓狀態(tài)時，制動總泵(18)輸出的油壓并不影響抱死剎車盤(9)的制動效果。在開始制動時，在變速器液壓調節(jié)器(10)的貯液缸(16)內已充滿壓力油，只因泄壓電磁閥(17)未通電而閥塞關閉，壓力油無法進入液壓缸(36)內，只有當主控制電路(1)開啟該閥后，壓力油進入液壓缸(36)做功，此時，推動變速液壓調節(jié)器(10)上的手動閥(11)進入倒擋位(12)，倒擋開關(15)閉合，將信號轉給主控制電路(1)。在車輪停穩(wěn)前，泄壓電磁閥(17)失去電壓，手動閥(11)在復位彈簧(14)的作用下被推回到空擋位(13)的位置。平時，由于泄壓電磁閥(17)中的閥塞有一彈簧的作用處于開啟狀態(tài)，壓力油可流通。
油門控制裝置主要是控制節(jié)氣門(27)的開度，它由定向三通閥(23)、真空罐(25)、單向閥(26)、真空解除閥(22)伺服電機(24)組成，其中，真空解除閥(22)、定向三通閥(23)、真空罐(25)、單向閥(26)在同一根油路上呈一序串聯(lián)，伺服電機(24)一端與定向三通閥(23)并聯(lián)，另一端與節(jié)氣門(27)串聯(lián)。
當踏下制動踏板(21)，連接在制動踏板(21)的支架上的真空解除閥(22)解除真空，使節(jié)氣門(27)處于怠速位置。定向三通閥(23)為電磁控制的一位三通閥(市面上有現(xiàn)成的產品)，結構不復雜。當主控制電路(1)發(fā)出指令時，定向三通閥(23)切斷真空解除閥(22)，使連接在汽車發(fā)動機進氣岐管上的負壓氣體，通過定向三通閥(22)進入伺服電機(24)當電機內的負壓達到一定程度后，該伺服電機通過球鏈逐步打開節(jié)氣門(27)，以保證反向驅動的動力。當主控制電路(1)發(fā)出停止信號時，定向三通閥(23)封閉連接至真空罐(25)的通路，開啟至真空解除閥(22)的通路，使真空解除閥解除真空，讓油門又回到怠速狀態(tài)。
為了保證控制系統(tǒng)的準確性，倒擋開關(15)，分電盤傳感器(29)及主控制電路(1)內部設有保護系統(tǒng)，起到制動安全保證作用。若當?shù)箵蹰_關未閉合不形成回路(如變速液壓調節(jié)器未按指令執(zhí)行或倒擋未進入倒擋位(12)時)，或分電盤傳感器無電壓或電壓不正常(如轉速過低或熄火)時，主控制電路(1)在接收不到電信號時立即停止一切工作，使制動液壓調節(jié)器處于保壓狀態(tài)。主控制電路(1)內電源及傳輸信號的線路上均設置保險，當輸入、輸出處于不正常狀態(tài)時，自動切斷所有輸出，維持原有的常規(guī)制動。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，在緊急制動的情況下，無疑給車輪增加了一個反作用力，使其在制動到完全停下只需很短一段距離，能夠最大限度地避免交通事故的發(fā)生，減少人身傷亡和財產的損失。
權利要求
1.汽車反向制動系統(tǒng)，為配合汽車在制動時克服慣性動量而施加的反向驅動的運作系統(tǒng)，其特征是本系統(tǒng)由下列裝置相互連接組合而成a.車速傳感器、b.系統(tǒng)啟閉開關c.主控制電路(電腦)、d.制動液壓調節(jié)器e.變速液壓調節(jié)器、f.油門控制裝置
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是由傳感頭和脈沖環(huán)組成的車速傳感器(8)經過制動踏板支架上的系統(tǒng)啟閉開關(19)與主控制電路(1)相連接；制動液壓調節(jié)器(3)內的排油閥(5)與連接在車輪剎車盤(9)上的制動分泵(7)相連通，進油閥(6)分別與變速液壓調節(jié)器(10)和制動總泵(18)相連通；主控制電路(1)分別與制動液壓調節(jié)器(3)、變速液壓調節(jié)器(10)、節(jié)氣門(27)控制裝置和設置在制動踏板(21)支架上并與之產生聯(lián)動的系統(tǒng)啟閉開關(19)相連接；油門控制裝置分別由定向三通閥(23)、真空罐(25)、單向閥(26)、真空解除閥(22)、伺服電機(24)組成，其中真空解除閥(22)、定向三通閥(23)、真空罐(25)、單向閥(26)在同一根管路上呈一序串聯(lián)，伺服電機(24)一端與定向三通閥(23)并聯(lián)，另一端與節(jié)氣門(27)串聯(lián)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征是在主控制電路(1)與車速傳感器(8)之間，設置有一將車速傳感器(8)輸出的交變電壓信號進行濾波、放大、整形的輸入電路(30)，輸入電路(30)與系統(tǒng)啟閉開關(19)相連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是在變速液壓調節(jié)器(10)的倒擋位置設一倒擋開關(15)，倒擋開關與主控制電路(1)相連接，在手動閥(11)的擋栓端頭有一復位彈簧(14)。在變速液壓調節(jié)器(10)的進油口還設置有一由主控制電路(1)控制的泄壓電磁閥(17)，液壓電磁閥(17)和貯液缸(16)相連。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是在制動液壓調節(jié)器(3)與主控制電路(1)之間設置有一將主控制電路(1)的信號進行放大，達到穩(wěn)定控制制動液壓調節(jié)器(3)的輸出電路(2)。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是在主控制電路(1)的一端還連接有一分電盤傳感器(29)。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是油門控制裝置中的單向閥(26)與汽車發(fā)動機的進氣岐管(28)連接。
全文摘要
汽車反向制動系統(tǒng),由車速傳感器(8)、系統(tǒng)啟閉開關(19)、主控制電路(1)、制動液壓調節(jié)器(3)、變速液壓調節(jié)器(10)和油門控制裝置組成。本系統(tǒng)在汽車緊急制動時,從汽車內部給出一個根據(jù)剎車瞬間車速所產生的慣性動量加以平衡的反向驅動力,能夠使車輛在制動過程中與地面摩擦力同向地克服汽車慣性動量,使其能在很短的距離內完全停下來,從而減少交通事故和人身傷亡及財產損失。
文檔編號B60T8/00GK1174145SQ9711561
公開日1998年2月25日 申請日期1997年7月31日 優(yōu)先權日1997年7月31日
發(fā)明者陳立宏 申請人:陳立宏