CN1079343C - 一种行车自动化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种行车安全自动化系统，主要用于提高汽车和摩托车行收安全自动化程度、主要由离心力安全系和转控式防抱制动系及动力增压组成，具有离心力超限自动把关、自动减速、自动防抱制动和自动增压的全自动动能、试验表明：离心力的不安全因素可从根本上得到消除，在制动时也具有良好的转向性能，可适应任何路面条件的防抱制动，可适用于各种制动器完成防抢制动。该安全系统独立性强，万一发生故障、仍可保证原有的操作规程和转向、制动性能不变。
Description
本发明是机动车行驶自动化安全系统，主要用于提高汽车、摩托车行驶安全自动化程度，也可用于提高其他陆用机动车的行驶安全。
现有汽车转向行驶时的离心力危险与安全界限，没有一个自动定量、自动把关解决的机构，以致离心力的危险因素始终存在，制动系因紧急制动抱死车轮所造成的跑偏、侧滑、转向失控等一系列不安全问题也没有得到普及的解决。ABS电子防抱死技术(以下简称防抱)虽能较好的解决制动侧滑问题，同时还提高了制动效能、缩短了制动距离，实际应用近20年，但因结构复杂，造价较高，至今仅在少数高档车(如奔驰等)上应用，没有得到普及推广。
本发明经试验已可实现的目的：①从根本上消除离心力不安全因素的存在；②利用简单的防抱结构可适应任何路面的防抱制动；③可适用于各种制动器实施防抱制动；④防抱的同时又是动力增压，一举两得；⑤可减少制动起作用的退滞时间；⑥可使防抱技术普及。
本发明是这样实现的：主要有转控式防抱制动系和离心力安全系组成，前者在完成防抱制动的同时，实际上也完成了动力增压任务，后者必须结合前者才能完成离心力的超限自控。转控式防抱制动系的工作原理：由转控件(旋转件或转动件)通过往复件的传动，作用于任一制动行程S产生有SS自变行程，使制动压力产生相应的自动增减变化来适应任何路面条件的防抱制动，由转控件限定该SS自变行程的大小来实现该自动增减压量得到相应的限定，由转件的转速来控制制动压力的压变频率，由转控件作用于该自变行程SS在始终点的持续工作时间比来控制车轮的相应滑动率，由于该SS自变行程的动力源是发动机或电力，所以又具有动力增压的功能，又由于该SS自变行程的增压行程可以是弹力或电磁力的作用，所以增压十分迅速，可相应减少制动起作用的迟滞时间。转控件也可以是电路的转控开关，由转控开关反复接通或断开吸引线圈的电路，迫使铁芯往复运动作功作用于制动行程S产生SS自变行程，使制动压力产生相应的变化，或由转控开关反复接通或断开电磁阀的工作电路，使电磁阀进行往复作功，再由电磁阀相应地打开或关闭气、液压阀组起增减压作用的相关阀门，使制动压力产生相应的变化来适应任何路面条件的防抱制动，该自变行程SS对气压或液压或机械或气、液组合或增压等等各种制动行程均可适用。SS自变行程的产生与压变量、压变频率、车轮滑动率的控制：SS自变行程是在转控件的控制下产生于主部件(即SS自变行程始变箱)内，主部件是制动操作行程连动机构中的一个连接部件，两端分别保持制动操作行程的原有传动机构，主部件的支承固定在车架相连接的适当位置上，以主部件对制动效能的改进作分界，自主部件至操作点这段机构，保持原有的任一制动行程S不变，自主部件的往复件至制动器这段机构，改进为有SS自变行程产生相应压变的防抱死制动，往复件在主部件内作定向往复运动，往复件装配有回程弹簧，转控件在动力的带动下工作，由转控件的增减压比例角把动力转换为推动和控制往复件进行往复运动作功产生SS自变行程，转控件继续工作，SS自变行程即继续产生，使制动压力产生相应的增减变化；压变比是在转控件相应的增减压比例角的控制下产生：例如以转控件的(αT)角作减压角，减去(αT)角就是增压角，在动力的带动下转控件的减压角迫使往复件克服回程弹簧的弹力进行SS自变行程的减压行程，减压角顶压着往复件的持续工作时间就是减压的保压时间，也就是SS自变行程在终点的持续工作时间，所以减压行程是由动力来完成，所以减压角在完成减压任务的同时也完成了弹力储备，增压角对往复件是解除压力，所以当减压角离开往复件时，往复件在弹力的作用下即进行SS自变行程的回程运动，所以增压行程是由弹力来完成，这样SS自变行程又回到了始点，SS自变行程在始点的持续时间，就是增压的保压时间，转控件继续工作，SS自变行程和相应压变即继续重复产生，
①转控件对SS变量的控制：SS自变行程的变量因各种制动器不同而有所不同，可由螺杆螺母来调整，一旦被选定，转控件的增减压比例角就对产生SS自变行程大小的始终点进行相应限定，所以使压变量得到相应的限定；
②转控件对压变频率的控制：压变频率来源于转控件增减压角的重复转换，所以转控件转速的增减，即是压变频率的相应增减；
③转控件对车轮滑动率的控制：增压角对往复件解除压力的持续时间，就是增压的保压时间，也就是SS自变行程在始点的持续工作时间，相反SS自变行程在终点的持续时间即是减压的保压时间，所以SS自变行程在始终点的持续工作时间比，就是增减压的时间比，当压变量被选定，控制增减压时间比的增减，就可控制车轮滑动率的相应增减，所以可由转控件作用于SS自变行程在始终点的持续工作时间比来控制车轮的滑动率。
增减压时间比、SS变量、压变频率的最佳数据，应通过设计、反复实验和修正来选定，一旦被选定，上述控制措施均能很好地保证数据的稳定性使车轮滑动率落实在所选择的蜂值范围。
为适应凭拖印检验的需要，还可增加简易异步防抱附件，使制动始是抱死制动，经过适当时间后即自动转换为防抱制动。离心力安全系的工艺流程：
离心力作用于运动件产生动力F，该动力F通过传动机构，克服把关阻力(把关阻力＝特定阻力和回位弹簧两项阻力的合阻力＝离心力量大允许值K)，回位弹簧受压缩，产生SF行程，该SF行程作用于产生适量制动行程S的工作电路闭合，产生适量制动行程；该SF行程作用于防抱制动的工作电路闭合，实施紧急防抱制动；迫使紧急适量减速，离心力随减速相应减少，当该动力F(即离心力)减少到小于回位弹簧的弹力时，回位弹簧迫使SF行程转为回程，减速工作的相关电路被断开，解除制动，停止减速。
这样便完成了离心力的超限自控，即：F＞K是自动紧急减速，F＜K是不进行减速，这一定量的超限自动把关技术使离心力的不安全因素可从根本上得到解决。该安全系统独立性强，有备用的保安结构，万一发生故障仍可保持原有的制动、转向性能不变。
与现有ABS防抱技术相比：在任何路面上行驶具有相同的防抱性能，防抱效果约等于或有可能优于，此外还具有如下8点优势：1、用于自变行程中的增压行程是弹力作用，可相应减少制动起作用的迟滞时间；2、防抱的同时又具有较好的动力增压效果；3、压变频率高，措施主动，有较大范围的择优选用优势；4、适应性好，对气、液压等各种制动均可应用；5、既适用于新车高起点的设计，又可适用于没有防抱车辆的技术改造，有利防抱技术的普及；6、结构简单成本低(约为ABS的1/3-1/8)；7、压变频率可提高1倍以上，有利于提高制动时的转向灵敏度；8、有离心力超限自控的独到功能。
本发明由以下一个气压制动实施例结合附图作进一步说明：
图1是转控式防抱系实施一例的工作原理图。
图中(S)是制动行程，(SS)是自变行程。(7)是(SS)自变行程的调整螺母，αT是增减压时间比的控制角，主部件由支架(6)支承，支架(6)以固定轴(8)为中心可随制动行程作相应的转动，固定轴(8)固定在车梁上，主部件的左边有伸缩杆(3)通过销子和接杆与制动阀的拉臂连接，主部件的右边有拉杆(2)通过销子和制动踏板(1)连接，转控件(4)由直流起动机带动旋转，起动机的起动开关(9)由制动行程的连动件(10)带动闭合，当转控件(4)的αT角转触到并通过伸缩杆(3)右端面(右端还可安装滑轮，由滑轮和转控件接触)时，迫使伸缩杆(3)向左行，克服回程弹簧(5)的弹力，弹簧(5)受压缩，(SS)减压行程即自动产生，当转控件(4)的αT角转过(离开)伸缩杆(3)右端面时，转控件(4)对伸缩杆(3)的作用力已小于回程弹簧(5)的弹力，在弹力的作用下，(SS)行程即自动转变为弹力增压行程，转控件继续旋转，增减压自变行程即继续产生，防抱制动即继续进行至停车松开制动踏板为止。本实施例在解放CA1092试用，(仅以该技术换下原有的制动拉杆即可应用)在变频率25-30次在这一条件下试验，己取得良好的防抱效果。如用于新车设计，该防抱技术的主部件如和制动阀体或制动缸体进行组合设计，更有利于进一步简化结构，降低成本。
Claims (5)
1.一种行车安全自动化系统，其特征在于其中有转控式防抱系，转控式防抱系主要由转控件和往复件组成，由转控件通过往复件的传动作用于任一制动行程(S)产生有自变行程(SS)，使制动压力产生相应的自动增减变化，转控件有增减压比例角，由减压比例角作用于减压行程的产生和控制减压的持续时间比；由增压比例角作用于增压行程的产生和控制增压的持续时间比，往复件装配有回程弹簧，往复件的行程是由动力克服弹力来完成；往复件的回程是由回程弹簧的弹力来完成，转控件在动力的带动下工作，转控件的增减压比例角把动力转换为推动和控制往复件进行往复运动作功产生自变行程(SS)，转控件继续工作，自变行程(SS)即继续产生，自变行程(SS)可由螺杆螺母来调整，由转控件的增减压比例角作用于产生自变行程(SS)的大小来实现该自动增减量得到相应的限定，由转控件的转速来控制制动压力的压变频率，由转控件作用于该自变行程(SS)在始终点的持续工作时间比的增减来控制车轮滑动率的相应增减，自变行程(SS)是在转控件的控制下产生于主部件[即自变行程(SS)始变箱]内，主部件是制动操作行程连动机构中的一个连接部件，两端分别保持制动操作行程的原有传动机构，主部件的支承固定在车架相连接的适当位置上，以主部件对制动效能的改进作分界，自主部件至操作点这段机构，保持原有的任一制动行程(S)不变，自主部件的往复件至制动器这段机构，改进为有自变行程(SS)产生相应压变，自动实现防抱死制动。
2.按权利要求书1所述的一种行车安全自动化系统的转控式防抱系，其特征在于转控件也可以是电路的转控开关，由转控开关反复接通或断开吸引线圈的电路，迫使铁芯往复运动作功作用于制动行程(S)产生自变行程(SS)，使制动压力产生相应的变化，或由转控开关反复接通或断开电磁阀的工作电路、使电磁阀进行往复作功，再由电磁阀相应地打开或关闭气、液压阀组起增减压作用的相关阀门，使制动压力产生相应的变化。
3.按权利要求书1所述的一种行车安全自动化系统、其特征在于还可以有离心力安全系，离心力安全系有F＞K是实施紧急防抱制动，迫使紧急适量减速，F＜K是不进行减速的离心力超限自动把关，其中F是离心力作用于运动件所产生的动力，K是离心力的最大允许值。
4.按权利要求书1所述的一种行车安全自动化系统的转控式防抱系，其特征在于在完成防抱制动的同时又完成动力增压。
5.按权利要求书1所述的一种行车安全自动化系统的转控式防抱系的自变行程(SS)，其特征在于增压行程是弹力或电磁力的作用。
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