CN102139684B - 单控式车辆制动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的单控式车辆制动装置，它包括离合器液压工作缸、制动液压工作缸，它还包括集成总泵和单控踏板，所述的集成总泵包括第一油缸和第二油缸，所述的单控踏板与集成总泵连接，所述的第二油缸与离合器液压工作缸经离合油路连接，所述的第一油缸与制动液压工作缸经制动油路连接，所述的第一油缸上设有油杯，所述制动油路上设有控制其通断的控制系统，所述的控制系统设有控制油路。通过上述方案，就可以将现有技术中的制动踏板和离合踏板集成为一体，即形成单控踏板，由一个单控踏板与集成总缸相配合即可实现制动和离合的目的，这样，单控踏板与燃油踏板分离，可以有效的避免误操作，提高车辆的行车安全，且只有两个踏板，操作简单。
Description
技术领域
本发明属于车辆的控制系统技术领域，具体讲是一种单控式车辆制动装置。
背景技术
所有机动车制动停车时，都应当脱离或取消机动车的驱动装置。当车速下降该档位最低允许速度时，还是应当踏离合器踏板，换成下一个低档位。操作比较麻烦，而且，由于制动踏板和油门踏板为与同一侧，踩踏制动踏板制动时，很容易操作失误，同时，右脚从油门踏板切换到制动踏板时反应速度较慢，容易引发交通事故，也就是说，目前传统的制动踏板、离合踏板以及油门踏板的布置方式存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种操作简便、可以有效避免操作失误、安全性较好的单控式车辆制动装置。
为解决上述技术问题，本发明提供的单控式车辆制动装置，它包括离合器液压工作缸、制动液压工作缸，它还包括集成总泵和单控踏板，所述的集成总泵包括第一油缸和第二油缸，所述的单控踏板与集成总泵连接，所述的第二油缸与离合器液压工作缸经离合油路连接，所述的第一油缸与制动液压工作缸经制动油路连接，所述的第一油缸上设有油杯，所述制动油路上设有控制其通断的控制系统，所述的控制系统设有控制油路。
所述的控制系统是指，所述的制动油路上设有施压油路和泄压油路，所述的施压油路和泄压油路分别设有控制油路。
所述的施压油路包括施压控制阀，所述的控制阀设有控制油路；所述的泄压油路包括泄压控制阀，所述的泄压控制阀也设有控制油路。
它还包括可以切断燃油系统油路的燃油强迫切断装置及其燃油泄放油路。
所述的控制系统还包括辅助油路的离合器强迫结合装置。
所述的控制系统还包括辅助油路的离合器强迫分离装置。
它还包括用于操作辅助储压装置的辅助踏板。
它还包括离合踏板以及离合油缸，所述的离合油缸与离合器液压工作缸连接，所述的离合油缸与第二油缸之间还设有用于切换离合油缸和第二油缸与离合器液压工作缸之间的切换装置。
采用以上结构后，本发明单控式车辆制动装置与现有技术相比，具有以下优点：
通过上述方案，就可以将现有技术中的制动踏板和离合踏板集成为一体，即形成单控踏板，由一个单控踏板与集成总缸相配合即可实现制动和离合的目的，这样，单控踏板与燃油踏板分离，可以有效的避免误操作，提高车辆的行车安全，且只有两个踏板，操作简单。
本发明在本发明原理的基础之上还可以有多种形式上的改变，这些形式上的变化均有利于提高本发明的使用性能，具体的优点将在实施例中具体介绍。
为使本发明更便于操控，所述的单控踏板还设有脚感装置。脚感装置可以使操作者更为直观的感知单控踏板对车辆的控制处于何种状态。
作为改进，它还包括助力油缸，所述的单控踏板包括转臂和踏板，所述的踏板与转臂可转动连接，所述的助力油缸与单控踏板连接。这样可以提高单控踏板的行程，提高单控踏板的有效工作区域。
附图说明
图1为本发明单控式车辆制动装置中制动模式一的原理图；
图2为本发明单控式车辆制动装置中制动模式一的油路的工作原理图；
图3为本发明单控式车辆制动装置中制动模式一的油路的另一种工作原理图；
图4为本发明单控式车辆制动装置中制动模式二的原理图；
图5为本发明单控式车辆制动装置中制动模式二的油路的工作原理图；
图6为本发明单控式车辆制动装置中制动模式三的原理图；
图7为本发明单控式车辆制动装置中制动模式四原理图；
图8为本发明单控式车辆制动装置中脚感装置使用状态的示意图；
图9为本发明单控式车辆制动装置中脚感装置结构示意图；
图10为本发明单控式车辆制动装置中辅助油缸的结构示意图；
其中，1、集成总泵；1.1、第一油缸；1.2、第二油缸；2、单控踏板；3、制动液压工作缸；4、离合器液压工作缸；5、油杯；6、控制系统；7、燃油强迫切断装置；9、辅助踏板的离合器强迫结合装置；9′、辅助踏板的离合器强迫分离装置；10、辅助踏板；11、离合踏板；12、离合油缸；13、切换装置；14、脚感装置；15、助力油缸。
具体实施方式
本发明可以有多种实施方式，下面就结合附图，以本发明在汽车中的应用为例，对其中几种较佳的布置方式进行说明。
原理图图1所示的制动模式称为制动模式一。
在此种制动模式中，本发明单控式车辆制动装置，它包括燃油踏板、燃油系统、离合器液压工作缸、制动液压工作缸，所述的燃油踏板与燃油系统之间设有燃油动力油缸。
它还包括集成总泵1和单控踏板2，所述的集成总泵1包括第一油缸1.1和第二油缸1.2，所述的单控踏板2与集成总泵1连接，所述的第二油缸1.2与离合器液压工作缸4连接，所述的第一油缸1.1与制动液压工作缸3连接，所述的第一油缸1.1上设有油杯5，所述制动油路上设有控制其通断的控制系统6，所述的控制系统6设有控制油路。
所述的控制系统6是指，所述的制动油路上设有施压油路和泄压油路，所述的施压油路和泄压油路分别设有控制油路。
上述的施压油路包括施压控制阀，所述的控制阀设有控制油路；所述的泄压油路包括泄压控制阀，所述的泄压控制阀也设有控制油路。其中，施压油路上的施压控制阀包括二位一通阀p3、单向阀k1；泄压油路上的泄压控制阀包括二位一通阀p2、阀门p3。
当踩下单控踏板2时，集成总泵经过空行程后，由于第一油缸上油杯的作用，第二油缸内内的压力首先产生升高，当第二油缸内的压力升高到a值时，离合器液压工作缸开始工作，使离合器开始分离。继续踏动单控踏板2，第一油缸内的活塞越过油杯，第一油缸内的压力开始升高，当其第一油缸内压力升高到b点时，使二位一通开关阀P1接通制动油路，当油压开启单向阀K1后(注：K1形成制动油路“残余压力”)，制动液压工作缸开始工作，刹车盘开始制动。
松开踏板时，施压油路上的单向阀K1首先关闭，同时由于泄压油路阀门p3内的单向阀K2两端的压力差又不足以开启K2，制动油路处于保压状态，而离合器油路的压力继续下降(该压力下降不宜过快)。如果K2的开启压力远大于K1的开启压力，制动油路和离合油路中的油压原理图如原理图图2所示。当离合油路中的压力降到c点时，离合器开始结合。此时继续松开踏板，当离合油路中的压力降到d点时刹车盘开始分离，制动力释放(且此时制动管路之压力降宜较迅速)。
如果K2的开启压力小于等于K1的开启压力，此时，制动油路和离合油路中的油压原理图如原理图图3所示。
当离合油路中的压力降到c点时，刹车盘制动力开始释放(制动力开始减小)，继续松开踏板制动力逐渐消除，当压力降到d点时离合器开始结合，汽车处于上档状态(进油口位置O为控制点)，此时图1中P3的阀位已处于K1位置，制动油路处于“保持残余压力”状态。
通过采用上述的制动模式一的技术方案，就可以将单控踏板2和燃油踏板分别设置在转向装置即方向盘的两侧，可避免误操作的出现，简化了操作动作。
上述的带刹就是离合器结合的状态下刹车盘进行的制动效果；脱刹就是离合器脱离状态下刹车盘进行的制动效果。下同。
参见原理图图4，为了实现“脱刹”后，在踏动单控踏板2最后行程实现“带刹”功能，使车辆在高速行驶过程中也能够进行换挡操作，只需在上述的控制系统6增设辅助油路的离合器强迫结合装置9，该辅助油路的离合器强迫结合装置9包括储压罐、辅助真空气瓶以及真空泵。此模式称为制动模式二。该模式中控制油路的原理图如原理图图5所示。当踏下单控踏板2，第二油缸1.2内的压力首先升高，使阀门P1闭合、阀门P2关闭、离合器液压工作缸4开始工作，离合器开始分离，当第一油缸1.1中的活塞越过油杯5之后，第一油缸1.1中的压力开始升高，使制动液压工作缸开始工作，制动开始，此时为“脱刹”，可以进行换挡操作，继续踩踏单控踏板2，阀门P4闭合，辅助油路的离合器强迫结合装置9开始建压，当单控踏板2踩踏到一定工位之后，辅助油路的离合器强迫结合装置9开始降压，进而使离合器控制油路中的压力降低，离合器重新结合，此时实现“带刹”。
如果依然需保持现有车型中踏板的位置分布，即：‘左脚-离合器；右脚-制动、油门’。在制动模式一的技术方案的基础上，我们也可以实施本发明的技术方案。只不过需增加切换装置13，使左脚的离合踏板11控制离合器有效时，而右制动踏板所控制的离合器失效。具体的方案就是，它还包括离合踏板11以及离合油缸12，所述的离合油缸12与离合器液压工作缸4连接，所述的离合油缸12与第二油缸1.2之间还设有用于切换离合油缸12和第二油缸1.2与离合器液压工作缸4之间的离合油路的切换装置13。此制动模式称为制动模式三，原理图如图6所示。
原理图图7所示的为制动模式四。该模式直接在原理图图1、原理图图2基础上，添加一个“附加踏板”或其它“附加按钮”等形式：在图1中单控踏板2固定格式为“带刹”的模式基础上，增加离合器强迫结合的“附加”踏板，从而实现“脱刹”的制动效果。此模式在同时踏下单控踏板2(制动)与辅助踏板进行刹车时，同样可以实现自由换挡的要求。该模式为保证其系统布置对制动的安全性与合理性，建议布置方式为：‘左脚——“单控踏板2”；右脚——“附加踏板”与“燃油踏板”’或‘右脚——“单控踏板2”；左脚——“附加踏板”与“燃油踏板”’。行车制动时根据路面情况(如：下坡等)，随机可踏下“附加”踏板；斜坡起步时，也可先踏下“单控”踏板(防倒滑)，起动发动机后，再缓慢踏下“附加”踏板使汽车出现“抬头”现象后，再松开“单控”踏板，汽车即可在斜坡上起步。上述的“附加踏板”的具体方案可以是：此制动模式是以制动模式一为基础，通过增设辅助油路的离合器强迫分离装置9′，并为辅助油路的离合器强迫分离装置9′增设辅助踏板10，由辅助踏板10对辅助油路的离合器强迫分离装置9′进行操作。
为进一步提高本发明单控式车辆制动装置的可靠性以及安全性，以上所说的几种制动模式中，均可以设置一个可以切断燃油系统油路的燃油强迫切断装置7及其燃油泄放油路，燃油强迫切断装置7及其燃油泄放油路就设置在集成总泵和燃油系统之间，当踏下单控踏板2或者辅助踏板10，均可切断燃油系统的油路。以制动模式四为例，参见与力图图7，当同时踏下左、右脚的踏板时，不管单控踏板2对离合器进行操作，还是单控踏板2对行车进行“缓速刹”或“停跑刹”，单控踏板2均自动对燃油回路进行切断和泄放控制处理。
如图8、图9所示，为使本发明上述各制动模式的操作更为简便，本发明中的单控踏板2还设有脚感装置14。通过脚感装置14可以区分踏板是处于“离合器工作段”还是处于“制动器工作段”。当然，我们也可以用指示灯方式、声音提示方式或弹出提示方式等多种模式(最好以多种结合模式)对驾驶员做一提示，以保证对行车的正确控制。如可以通过擦滑脚感器14A或者振碰脚感器14B区分单控踏板2的“离合器工作段”与“制动器工作段”。
如图10鉴于传统的踏板存在有效利用区域尚不充分的缺陷，为了拓展本发明中单控踏板2的有效工作区域，本发明对单控踏板2也进行了改进：它还包括助力油缸15，所述的单控踏板2包括转臂2.1和踏板2.2，所述的踏板2.2与转臂2.1可转动连接，所述的助力油缸15与踏板2.2连接。实际上，助力油缸15有两个，即踏板油缸15.1和真空助力油缸15.2，踏板油缸与踏板2.2直接连接，真空助力油缸15.2连接在踏板油缸15.1与集成总泵1之间。当单控踏板2的我常规行程结束以后，转臂2.1不再转动，依靠踏板2.2的转动还可以对踏板油缸15.1进行操作，并经过真空助力油缸15.2驱动集成总泵1继续工作。
Claims (3)
1.一种单控式车辆制动装置，它包括离合器液压工作缸（4）、制动液压工作缸（3），其特征在于：
它还包括集成总泵（1）、单控踏板（2）以及可以切断燃油系统油路的燃油强迫切断装置（7）及其燃油泄放油路，所述的集成总泵（1）包括第一油缸（1.1）和第二油缸（1.2），所述的单控踏板（2）与集成总泵（1）连接，所述的第二油缸（1.2）与离合器液压工作缸（4）经离合油路连接，所述的第一油缸（1.1）与制动液压工作缸（3）经制动油路连接，所述的第一油缸（1.1）上设有油杯（5），所述制动油路上设有控制其通断的控制系统（6），所述的控制系统（6）设有控制油路；
所述的控制系统（6）还包括辅助油路的离合器强迫结合装置（9）以及用于操作辅助储压装置（8）的辅助踏板（10）；
或者，所述的控制系统（6）还包括辅助油路的离合器强迫分离装置（9′）；
或者它还包括离合踏板（11）以及离合油缸（12），所述的离合油缸（12）与离合器液压工作缸（4）连接，所述的离合油缸（12）与第二油缸（1.2）之间还设有用于切换离合油缸（12）和第二油缸（1.2）与离合器液压工作缸（4）之间的离合油路的切换装置（13）。
2.根据权利要求1所述的单控式车辆制动装置，其特征在于：所述的单控踏板（2）还设有脚感装置（14）。
3. 根据权利要求1所述的单控式车辆制动装置，其特征在于：它还包括助力油缸（15），所述的单控踏板（2）包括转臂（2.1）和踏板，所述的踏板与转臂（2.1）可转动连接，所述的助力油缸（15）与单控踏板（2）连接。
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