CN108860113A - 应急自动化汽车弹簧储能制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应急自动化汽车弹簧储能制动装置，包括制动阀（1）、快放阀（2）、驻车控制阀（3）、继动阀（4）、应急电磁阀（5）、弹簧储能制动气室A（6）、储气筒（7），脚控电源开关（8）、手控电源开关（9）、弹簧储能制动气室B（15）、单向阀A（13）、三通A（14）、单向阀B（19）、三通B（20），其特征在于：弹簧储能制动气室A（6）由前气室A（10）、后气室A（11）、中间体A（12）构成，弹簧储能制动气室B（15）由前气室B（16）、后气室B（17）、中间体B（18）构成。本发明安全性高、性能可靠、结构简单、减少安装维护工作量，适应车型广。

Description

应急自动化汽车弹簧储能制动装置

技术领域

本发明属于汽车制动技术领域，具体来说涉及一种应急自动化汽车弹簧储能制动装置。

背景技术

弹簧储能制动装置作为标配在气制动汽车(俗称气刹车)上装备使用，具有手动的驻车制动功能及应急制动功能，其驻车制动功能和应急制动功能实为同一功能应对不同需要的两种说法，应对驻车时称为驻车制动，应对刹车失灵时就称之为应急制动。但是，驾驶人在实施驻车制动或应急制动时，都得用一只手去操作同一个驻车控制阀来实现。这种手动的弹簧储能制动装置的驻车性能十分可靠，但作为应急制动去应对刹车失灵的安全效能却很低，对驾驶人的心理素质、反应能力和驾驶经验的要求极高。通常，刹车突然失灵后驾驶人会极度惊慌，会本能而急迫的继续猛踩刹车想停下来，汽车停不下来会使驾驶人更加恐慌，此时要从惊恐中反应过来再去用手操作驻车控制阀，即使是有经验的驾驶人至少也要2 秒以上时间，交通事故已在所难避，况且刹车失灵后只能用一只手去掌控方向盘，对险情的处置极为不利。使用弹簧储能制动装置三十多年来，因刹车失灵导致的交通事故并未得到有效的遏制，就时速受到限制的市内公交因刹车失灵导致的重特大恶性交通事故也时有发生，充分说明现有的手动弹簧储能制动装置作为应急制动去应对刹车失灵的安全效能很差。当故障存在时，驾驶人想要用一只手去操纵驻车控制阀使汽车继续行驶更是困难和不安全的。为解决上述问题，有采用平衡管的方法去实现自动应急制动的技术，虽具有无需反应无需用手就能瞬间自动实施应急制动的功能，但其存在的严重缺陷在于：因平衡管技术的应急阀与弹簧储能前气室之间需用较长的平衡管去连接，并且应急阀与弹簧储能式制动装置的前气室是常通的，这就导致管内的空腔致使前气室的容积不当增大，既破坏了原车设计又造成刹车的延迟发软和制动距离的增长而不能实施使用。由于平衡管技术还需多根气管从汽车大梁悬接到后桥再分接各弹簧储能式制动气室，不仅增加了成本和难度，还因悬接气管的易损而成为事故的隐患。

为此，中国专利公开号CN103287418A于2013年09月11日公开了一种汽车自动应急辅助制动装置以电磁阀与弹簧储能制动气室中间体直接连为一体的方法，虽然解决了已有技术汽车自动应急制动装置因平衡管致使前气室容积的不当增大导致刹车延迟偏软等缺陷，但是，将电磁阀与弹簧储能制动气室中间体直接连为一体在实施中存在着电磁阀的安装空间不够与周边部件相互干涉而无法安装的严重缺陷，要解决该问题得改变弹簧储能制动气室中间体的结构及在后桥上的安装方位，势必增大成本和难度，面对各种不同车型的工程量很大，不利于实施应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种安全性高、性能可靠、结构简单、减少安装维护工作量，适应车型广的应急自动化汽车弹簧储能制动装置。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明的一种应急自动化汽车弹簧储能制动装置，包括制动阀、快放阀、驻车控制阀、继动阀、应急电磁阀、弹簧储能制动气室、储气筒，脚控电源开关、手控电源开关、弹簧储能制动气室、单向阀、三通、单向阀、三通，其中：弹簧储能制动气室由前气室、后气室、中间体构成，弹簧储能制动气室由前气室、后气室、中间体构成，储气筒分别与驻车控制阀的A端、制动阀连接，驻车控制阀的B端与继动阀的A端连接，继动阀的B端与应急电磁阀的A端连接，应急电磁阀的C端与弹簧储能制动气室的中间体的AH端与弹簧储能制动气室的中间体的BH端连接；应急电磁阀的B端与三通A之间连有单向阀，应急电磁阀的D端与三通之间连有单向阀，三通与弹簧储能制动气室的中间体的AM端连接，三通与弹簧储能制动气室的中间体的BM端连接，三通与三通之间连接管路上设有快放阀，快放阀与制动阀连接；从脚控电源开关至应急电磁阀之间的导线连接一个手控电源开关。

上述的一种应急自动化汽车弹簧储能制动装置，其中：脚控电源开关与制动阀联动，手控电源开关与驻车控制阀联动。

本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：本发明在应急电磁阀的B端、D端分别连接单向阀经三通与快放阀至中间体的管路连通，行驶汽车缓制动时，由于脚控电源开关处于断开状态其应急电磁阀的B端、D也处关闭状态，此时应急电磁阀B端、D至单向阀管路内气压为常压，低于由制动阀输往快放阀至弹簧储能制动室中间体管路及前气室的压力，单向阀就阻断了管路与应急电磁阀上B端、D端的通道，使刹车不延迟、制动距离不增长。紧急制动时，应急电磁阀接通电源后关闭A端， A端的关闭阻断了后气室与继动阀的通道；应急电磁阀在关闭A端的同时导通B、C、D端使后气室经中间体A的AH端、中间体B的BH端与前气室A、前气室B连通。当行车制动系统突发故障导致的漏气致使快放阀至中间体管路及前气室的压力低于后气室时，单向阀被冲开，前后气室得以导通并形成压差，后气室的高压气体就瞬间流向前气室而导致失压，后气室的失压使室内强力弹簧瞬间自行释放从而自动提供了应急制动；松开刹车踏板令脚控电源开关断开，电源断开后本发明控制系统恢复常态即刻解除制动，再踩刹车再提供，得以周而复始地反复。在行车制动正常情况紧急制动时，虽然前后气室导通，但紧急制动时前气室由制动阀输入的压力为储气筒压力，其后气室也为储气筒压力，前后气室并不形成压差，后气室内强力弹簧仍处于被压缩状态而不参与不提供制动。本发明以应急电磁阀经单向阀和三通接连在快放阀至弹簧储能制动气室中间体的管路上，以单向阀适时的阻断和导通，既消除了因充气容积的不当增大导致刹车延迟发软制动距离增长等缺陷，又解决了现有技术汽车自动应急辅助制动装置存在的电磁阀难以安装的缺点，相比还减少一个电磁阀，大为降低了生产成本及安装维护难度。为防止后气室在缓制动时参与制动，脚控电源开关在缓制动时必须处于断开状态，在踏扳踩至紧急制动时才允许闭合。在脚控电源开关至应急电磁阀之间连接一个联动于驻车控制阀的手控电源开关，能使驾驶人在踩住刹车踏扳不松开的情况下去实现驻车制动。本发明能在行车制动突发任何故障行将导致刹车失灵的瞬间自动提供应急制动使汽车在规定的距离内停下来，并能周而复始地反复提供担当辅助制动保障未能及时修复的已有故障汽车继续安全应急行驶。

本发明实现了应急制动的自动监控、自动投入、自动补偿、应急行驶的功能，结构简单、性能可靠、成本低、安全性高、与现有技术装置兼容性强，容易在所有装有弹簧储能制动的气刹车上安装等优点，适用于气制动的各型客、货汽车。本发明在某些车型上应急电磁阀连接三通的管路较短，其增加的容积在不致使刹车延迟发软时，可以不装用单向阀。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中标记：

1、制动阀；2、快放阀；3、驻车控制阀；4、继动阀；5、应急电磁阀；6、弹簧储能制动气室A；7、储气筒；8、脚控电源开关；9、手控电源开关；10、前气室A；11、后气室A；12、中间体A；13、单向阀A；14、三通A；15、弹簧储能制动气室B；16、前气室B；17、后气室B；18、中间体B；19、单向阀B；20、三通B。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的应急自动化汽车弹簧储能制动装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参见图1，本发明的应急自动化汽车弹簧储能制动装置，包括制动阀1、快放阀2、驻车控制阀3、继动阀4、应急电磁阀5、弹簧储能制动气室A6、储气筒7，脚控电源开关8、手控电源开关9、弹簧储能制动气室B15、单向阀A13、三通A14、单向阀B19、三通B20，其中：弹簧储能制动气室A6由前气室A10、后气室A11、中间体A12构成，弹簧储能制动气室B15由前气室B16、后气室B17、中间体B18构成，储气筒7分别与驻车控制阀3的A端、制动阀1连接，驻车控制阀3的B端与继动阀4的A端连接，继动阀4的B端与应急电磁阀5的A端连接，应急电磁阀5的C端与弹簧储能制动气室A6的中间体A12的AH端与弹簧储能制动气室B15的中间体B18的BH端连接；应急电磁阀5的B端与三通A14之间连有单向阀A13，应急电磁阀5的D端与三通B20之间连有单向阀B19，三通A14与弹簧储能制动气室A6的中间体A12的AM端连接，三通B20与弹簧储能制动气室B15的中间体B18的BM端连接，三通A14与三通B20之间连接管路上设有快放阀2，快放阀2与制动阀1连接；从脚控电源开关8至应急电磁阀5之间的导线连接一个手控电源开关9，脚控电源开关8与制动阀1联动，手控电源开关9与驻车控制阀3联动。

汽车行驶时，踩刹车当踏板下行至一定行程即紧急刹车时，由于联动于制动踏板的脚控电源开关8的闭合，使手控电源开关9接通应急电磁阀5，应急电磁阀5通电后在关闭A端的同时打开B、C、D端，后气室A11经中间体A12的AH端、应急电磁阀5的C端、应急电磁阀5的B端、单向阀A13、三通A14、中间体A12的AM端与前气室A10连通；后气室B17经中间体B18的BH端、应急电磁阀5的C端、应急电磁阀5的D端、单向阀B19、三通B20、中间体B18的BM端与前气室B16连通；

应急电磁阀5的A端的关闭虽然阻断了储气筒7的压缩空气经驻车控制阀3、继动阀4、应急电磁阀5进入后气室A11、后气室B17的通道，但后气室A11、后气室B17仍保有关闭之前与储气筒7相同的压力，由于紧急制动时前气室A10、前气室B16的压力已与储气筒7的压力相同，因此，后气室A11、后气室B17内的强力弹簧仍被压缩并紧而不能释放弹簧力去投入应急制动。一旦行车制动突发故障漏气导致前气室A10、前气室B16的失压致使前后气室形成压差，后气室A 11内的压缩空气就从应急电磁阀5的B冲开单向阀A13、经三通A14流向前气室A10导致后气室A11失压，同时后气室B17内的压缩空气就从应急电磁阀5的D端冲开单向阀B19、经三通B20流向前气室B16导致后气室B17失压，后气室A11、后气室B17的失压使被压缩的强力弹簧得以释放，令释放的弹力通过推杆去推动前气室前气室A10、前气室B16而实施应急制动，这一过程完全是在瞬间自动完成的，驾驶人无需反应、无需用手、双手无需离开方向盘。由此可知，本发明装置在无故障时弹簧储能制动后气室A11、后气室B17不参与制动但随时处于监控的状态，一旦突发故障就能瞬间自动投入应急制动，具有自动监控、自动投入的功能。由于制动系统发生故障的大小程度完全不同，如制动阀失效、快放阀皮膜破损或爆裂、前气室皮膜破损、制动管路破损或断裂、管节头松动等，因其故障大小不一造成漏气的多少相对应地直接关系到前气室A10、前气室B16失压的多少，前后气室的压差也将随之变化，前气室A10、前气室B16的压力下降得多后气室A11、后气室B17释放的弹力就大，前气室A10、前气室B16压力下降得少后气室A11、后气室B17释放的弹力就小，如此随机同步的补偿使输出的制动力始终维持不变，实现了具有智能化无级差的自动补偿功能。当驾驶人松开制动踏板后脚控电源开关8重又断开，使切断电源后的电路气路又恢复常态，储气筒7又将压缩空气输入后气室A11、后气室B17使强力弹簧再被压缩而解除了制动，再踩刹车再投入，如此周而复始的往复就能保障未及时修复的已有故障汽车继续安全应急行驶，实现了应急行驶功能。应急行驶中，驾驶人只需踩踏板就能提供缓制动或紧急制动，使其具有随动性。

本发明从脚控电源开关8至应急电磁阀5之间连接一个手控电源开关9，其目的在于，能使驾驶人在踩住刹车踏扳不松开的情况下去实现驻车制动。由于刹车踏板踩下一定行程使脚控电源开关8的闭合，令接通电源工作的应急电磁阀5关闭了A端，导致后制动气室的压缩空气不能回流继动阀4经C端排入大气，在脚控电源开关8和应急电磁阀5之间连接一个手控电源开关9，就能在踩住刹车踏扳不松开的情况下操纵驻车控制阀3时由相联动的手控电源开关9去断开电源，使应急电磁阀5回复常态而打开A端，后气室A11、后气室B17的压缩空气就能通过继动阀4的C端排向大气而实施驻车制动。

本发明与现有气刹车装备的弹簧储能式应急制动装置，同样采用弹簧储能制动气室、制动阀、驻车控制阀、继动阀和快放阀，完全保留其手动的驻车制动功能和手动的应急制动功能。本发明是在现有弹簧储能式应急制动装置上附加一套由电开关、应急电磁阀、单向阀和三通组成的控制系统，实现了全自动的应急制动及应急行使功能，最大限度地降低了生产成本及安装维修的难度。

本发明提供是自动的、可往复提供的、与突发故障同步的，无需驾驶人作出反应时间，无需用一只手去操作，如同正常行驶那样仍然根据减速、停驶或紧急刹车的需要去踩制动踏板，具有自动监控、自动投入、自动补偿和应急行驶的功能。本发明全面考虑了汽车制动系统在行驶过程中可能发生的各种故障，最大限度地提升了整车运行的安全系数，能够有效防止行驶汽车因制动失灵所导致的交通事故。本发明适应所有配置弹簧储能制动气室的气刹车上安装，结构简单、性能可靠、成本低、安全性高、易安装、易维护。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形势上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种应急自动化汽车弹簧储能制动装置，包括制动阀（1）、快放阀（2）、驻车控制阀（3）、继动阀（4）、应急电磁阀（5）、弹簧储能制动气室A（6）、储气筒（7），脚控电源开关（8）、手控电源开关（9）、弹簧储能制动气室B（15）、单向阀A（13）、三通A（14）、单向阀B（19）、三通B（20），其特征在于：弹簧储能制动气室A（6）由前气室A（10）、后气室A（11）、中间体A（12）构成，弹簧储能制动气室B（15）由前气室B（16）、后气室B（17）、中间体B（18）构成，储气筒（7）分别与驻车控制阀（3）的A端、制动阀（1）连接，驻车控制阀（3）的B端与继动阀（4）的A端连接，继动阀（4）的B端与应急电磁阀（5）的A端连接，应急电磁阀（5）的C端与弹簧储能制动气室A（6）的中间体A（12）的AH端与弹簧储能制动气室B（15）的中间体B（18）的BH端连接；应急电磁阀（5）的B端与三通A（14）之间连有单向阀A（13），应急电磁阀（5）的D端与三通B（20）之间连有单向阀B（19），三通A（14）与弹簧储能制动气室A（6）的中间体A（12）的AM端连接，三通B（20）与弹簧储能制动气室B（15）的中间体B（18）的BM端连接，三通A（14）与三通B（20）之间连接管路上设有快放阀（2），快放阀（2）与制动阀（1）连接；从脚控电源开关（8）至应急电磁阀（5）之间的导线连接一个手控电源开关（9）。

2.如权利要求1所述的一种应急自动化汽车弹簧储能制动装置，其特征在于：脚控电源开关（8）与制动阀（1）联动，手控电源开关（9）与驻车控制阀（3）联动。