CN113183931B - 一种地下矿用汽车的辅助制动装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及车辆制动的技术领域,尤其是涉及一种地下矿用汽车的辅助制动装置,其包括设置在刹车踏板上用于限制刹车踏板行程的辅助装置以及用于控制排气制动的控制单元、检测单元和触发单元;检测单元包括用于检测涡轮转速的第一检测件、用于检测油门踏板位移变化量的第二检测件以及用于检测刹车踏板输出油路压力的第三检测件;触发单元包括用于控制排气制动器启停的第一触发件和用于控制锁止离合器闭锁和解锁的第二触发件;本申请具有改善排气制动不方便迅速使用的问题以及主动刹车需要频繁踩踏的问题的效果。
Description
技术领域
本申请涉及车辆制动的技术领域,尤其是涉及一种地下矿用汽车的辅助制动装置。
背景技术
目前地下矿用汽车在下坡过程中为保证下坡行驶的安全性,驾驶员通常会采用汽车本身带有的主动刹车系统来保持车速的稳定,并且现有的汽车会逐渐配置辅助制动来降低车速,常用的辅助制动方式有发动机缸内制动、排气制动以及液力缓速器等,其中排气制动是一种最为经济实用的方法。
排气制动是通过关闭发动机排气歧管上的排气蝶阀,使发动机排气行程受阻,减缓发动机的运转速度而产生制动力矩;采用液力机械传动的汽车中,进行排气制动时,需要使液力变矩器处于闭锁状态,这样才能发挥出排气制动的效果。
相关技术中,汽车内设置有用于控制排气制动器和锁止离合器的控制开关;汽车在下长坡过程中驾驶员根据行驶速度判断需要减速时,驾驶员需要先通过操纵开关实现锁止离合器的闭锁,再开启排气制动器,进而实现辅助制动。
针对上述相关技术方案,发明人发现:汽车在长下坡的过程中,驾驶员需要频繁的踩踏刹车踏板,频繁的踩踏容易使驾驶员脚部产生不适;排气制动需要驾驶员手动操作排气制动和变矩器闭锁的联动实现辅助制动,但是不少驾驶员为避免麻烦,不常使用排气制动,更习惯于通过频繁踩踏刹车踏板来降低车速,长时间的使用行车制动会导致制动器温度上升,摩擦片过热导致制动失灵,甚至会造成交通事故。
发明内容
为了改善排气制动不方便迅速使用的问题以及主动刹车需要频繁踩踏的问题,本申请提供一种地下矿用汽车的辅助制动装置。
本申请提供的一种地下矿用汽车的辅助制动装置,采用如下的技术方案:
一种地下矿用汽车的辅助制动装置,包括设置在刹车踏板上用于限制刹车踏板行程的辅助装置以及用于控制排气制动的控制单元、检测单元和触发单元;
所述辅助装置包括设置在刹车杆和车体之间的伸缩组件、设置在伸缩组件上的限位组件以及设置在刹车踏板和油门踏板之间的联动组件;
所述检测单元包括用于检测涡轮转速的第一检测件、用于检测油门踏板位移变化量的第二检测件以及用于检测刹车踏板输出油路压力的第三检测件;
所述触发单元包括用于控制排气制动器启停的第一触发件和用于控制锁止离合器闭锁和解锁的第二触发件;
设定时间内,第一检测件检测到涡轮转速持续加速并且大于设定值,第二检测件检测到油门踏板的位移变化量为零,第三检测件检测到刹车踏板输出油路压力发生变化时,第一触发件得电使排气制动器启动运行,第二触发件得电使锁止离合器实现闭锁。
通过采用上述技术方案,汽车在下长坡过程中能够实现排气制动的自动控制,进而更好发挥出排气制动的效果,本申请设置的辅助装置,当汽车在长下坡的过程中,驾驶员可以将刹车踩至半联动的状态,保证了汽车在下坡过程中的速度,驾驶员不用时刻踩到刹车踏板上,防止驾驶员长时间的踩踏刹车板导致的脚步不适。
可选的,所述伸缩组件包括一端转动连接在车体内的固定杆、滑动连接在固定杆内部的伸缩杆以及固定在伸缩杆伸出固定杆一端的连接件,所述连接件与刹车踏板杆滑动连接,所述固定杆内部设置有第一弹簧,所述第一弹簧一端与固定杆固定,另外一端与伸缩杆固定;
所述限位组件包括固定连接在固定杆外表面的固定筒、滑动设置在固定筒内部的固定板、沿固定筒长度方向滑动设置且一端伸入固定筒内部的插杆以及设置在固定筒内部的第二弹簧,所述插杆的一端依次穿过固定筒、固定板和固定杆,并且插杆能够插接在伸缩杆上,所述伸缩杆的周面上开设有与插杆配合的插槽,所述固定板与插杆固定,所述第二弹簧一端与固定板固定,另外一端与固定筒远离固定杆的一端固定。
通过采用上述技术方案,设置的伸缩组件与刹车踏板杆稳定连接,能够随时控制驾驶员踩踏刹车板的力度,驾驶员将刹车踏板踩下一定力度后,伸缩组件被压缩,在限位组件的作用下,刹车踏板能够固定在踩至的位置,之后驾驶员可以将脚从刹车踏板上移开。
可选的,所述连接件包括固定在伸缩杆自由端且呈U形的安装架,所述安装架内部对称设置有一对滑轮,两所述滑轮设置在刹车踏板杆上下两侧,并且两所述滑轮能够沿着刹车踏板杆的方向滑动。
通过采用上述技术方案,设置的安装架,使伸缩组件远离车体的一端能够与刹车踏板杆滑动连接,两滑轮设置在刹车踏板杆的上下两侧,使刹车踏板杆与伸缩组件之间连接的更加顺畅,防止刹车踏板杆与伸缩组件之间出现卡死的现象。
可选的,所述联动组件包括转动设置在车体上的连接轴、固定在连接轴一端且位于油门踏板下方的油门杆以及固定在连接轴另外一端的刹车杆,所述油门杆远离连接轴的一端与油门踏板抵接,所述刹车杆和插杆之间设置有连杆,所述连杆一端与插杆的端部连接,所述连杆另外一端与刹车杆的端部连接。
通过采用上述技术方案,设置的联动组件,当汽车下完长坡到平路阶段后,驾驶员轻踩油门踏板,在联动组件的作用下,刹车能够自动回复原位,并且排气制动装置也能恢复正常的状态,防止汽车在平路熄火。
可选的,所述第二检测件检测到油门踏板位移变化量变化时,第一触发件断电使排气制动器停止运行,第二触发件断电使锁止离合器实现解锁。
通过采用上述技术方案,当第二检测件检测到油门踏板的变化量大于3%时,控制单元向第一触发件和第二触发件发出控制指令,使排气制动器实现停止运行,锁止离合器实现解锁,进而使汽车能够实现正常加速。
可选的,所述第一检测件检测到涡轮转速接近发动机的防熄火转速时,第一触发件断电使排气制动器停止运行,第二触发件断电使锁止离合器实现解锁。
通过采用上述技术方案,当第一检测件检测到涡轮转速接近发动机的防熄火转速时,控制单元向第一触发件和第二触发件发出控制指令,使排气制动器实现停止运行,锁止离合器实现解锁,达到了避免发动机的意外熄火,保证汽车的正常行驶的效果。
可选的,所述第一检测件采用速度传感器,第二检测件采用位移传感器,第三检测件采用压力传感器。
通过采用上述技术方案,速度传感器便于对涡轮的转速进行实时检测,从而便于实现排气制动的自动控制;位移传感器便于对油门踏板的位移变化量进行实时监测,从而便于实现排气制动的自动控制;压力传感器便于对刹车踏板输出油路的压力进行实时监测,从而便于实现排气制动的自动控制。
可选的,所述第一触发件采用第一电磁阀,第二触发件采用第二电磁阀。
通过采用上述技术方案,第一电磁阀便于得到控制单元的指令后使排气制动器实现启停;第二电磁阀便于得到控制单元的指令后使锁止离合器实现闭锁和解锁。
可选的,所述控制单元采用PLC。
通过采用上述技术方案,PLC能够对速度传感器、位移传感器以及压力传感器的信号进行快速分析并对第一电磁阀和第二电磁阀快速发出控制指令,提高了调节速率。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.汽车在下长坡过程中能够实现排气制动的自动控制,进而更好发挥出排气制动的效果,本申请设置的辅助装置,当汽车在长下坡的过程中,驾驶员可以将刹车踩至半联动的状态,保证了汽车在下坡过程中的速度,驾驶员不用时刻踩到刹车踏板上,防止驾驶员长时间的踩踏刹车板导致的脚步不适;
2.设置的伸缩组件与刹车踏板杆稳定连接,能够随时控制驾驶员踩踏刹车板的力度,驾驶员将刹车踏板踩下一定力度后,伸缩组件被压缩,在限位组件的作用下,刹车踏板能够固定在踩至的位置,之后驾驶员可以将脚从刹车踏板上移开;
3.设置的联动组件,当汽车下完长坡到平路阶段后,驾驶员轻踩油门踏板,在联动组件的作用下,刹车能够自动恢复原位,并且排气制动装置也能恢复正常的状态,防止汽车在平路熄火。
附图说明
图1是本申请实施例体现辅助装置的示意图;
图2是本申请实施例体现伸缩组件和联动组件的示意图;
图3是图2中A处的放大示意图;
图4是本申请实施例中控制装置的流程图;
图5是本申请实施例中控制装置的系统图。
附图标记说明:1、控制单元;11、PLC;2、检测单元;21、第一检测件;211、速度传感器;22、第二检测件;221、位移传感器;23、第三检测件;231、压力传感器;3、触发单元;31、第一触发件;311、第一电磁阀;32、第二触发件;321、第二电磁阀;4、发动机;5、排气制动器;6、锁止离合器;7、伸缩组件;71、固定杆;72、伸缩杆;73、第一弹簧;74、连接件;741、安装架;742、滑轮;8、限位组件;81、固定筒;82、固定板;83、插杆;84、第二弹簧;9、联动组件;91、连接轴;92、油门杆;93、刹车杆;94、连杆。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种地下矿用汽车的辅助制动装置。参照图1和图4,地下矿用汽车内设置有发动机4、安装在发动机4排气歧管上的排气制动器5、与发动机4输出轴连接的锁止离合器6以及变矩器、与变矩器输出轴连接的刹车踏板以及安装在刹车踏板一侧的油门踏板;变矩器包括泵轮、涡轮以及导轮,辅助制动装置包括辅助制动刹车系统的辅助装置以及用于控制汽车排气制动方式的控制单元1、检测单元2和触发单元3,辅助装置设置在刹车踏板上,用于对刹车踏板的行程进行限位,控制单元1、检测单元2和触发单元3能够保证汽车在长下坡时,自动打开排气制动,不需要人为再去操作。
参照图1和图2,辅助装置包括设置在刹车踏板和车体之间的伸缩组件7,当驾驶员踩踏刹车踏板时,伸缩组件7被压缩,反之,伸缩组件7复位;伸缩组件7包括固定杆71、伸缩杆72、第一弹簧73和连接件74,固定杆71一端转动连接在车体上,并且固定杆71为内部中空且一端开口的结构,固定杆71和伸缩杆72的长度方向相同,伸缩杆72的一端能够插入到固定杆71内,并且伸缩杆72能够沿着固定杆71的长度方向滑动,第一弹簧73设置在固定杆71内部,第一弹簧73的一端与固定杆71固定,另外一端与伸缩杆72插入到固定杆71内部的一端固定,第一弹簧73处于正常状态时,伸缩杆72的一端始终位于固定杆71内部,连接件74固定连接在伸缩杆72远离固定杆71的一端,设置的连接件74能够与刹车踏板杆滑动连接,保证伸缩组件7始终与主动刹车系统连接,防止两者脱离;连接件74包括固定在伸缩杆72自由端且呈U形的安装架741以及对称设置在安装架741内部的一对滑轮742,安装架741竖直设置,且刹车踏板杆能够位于安装架741内,两滑轮742转动设置在安装架741内,并且两滑轮742位于刹车踏板杆的上下两侧,在两滑轮742的周面上开设有滑槽,刹车踏板杆能够位于滑槽内,设置的两滑轮742,一方面能够防止刹车踏板杆和连接件74之间脱离,另一方面,两滑轮742能够减少安装架741和刹车踏板杆之间的摩擦,使安装架741和刹车踏板杆之间滑动的更加顺畅。
参照图1、图2和图3,在固定杆71靠近伸缩杆72的外壁上设置有限位组件8,限位组件8包括固定筒81、固定板82、插杆83和第二弹簧84,固定筒81垂直于固定杆71,固定板82滑动配合在固定筒81内部且沿固定筒81的长度方向滑动,插杆83的一端从固定筒81远离固定杆71的一端穿入,并依次穿过固定板82和固定杆71的壁厚,最终伸入到固定杆71内部并插接在伸缩杆72的周面上,插杆83和固定板82固定连接,在伸缩杆72的周面上开设有与插杆83配合的插槽,当插杆83插接在伸缩杆72上后,能够将伸缩杆72和固定杆71两者固定;第二弹簧84位于固定筒81内部,并且第二弹簧84位于固定板82和固定筒81之间,第二弹簧84的一端与固定板82固定,另外一端与固定筒81远离固定杆71的一端固定,当拉动插杆83,第二弹簧84被压缩,插杆83能够从插槽内滑出,当需要固定伸缩杆72时,松开插杆83,在第二弹簧84弹力的作用下,插杆83能够自动插接在伸缩杆72上的插槽上。
在车体上且位于刹车踏板和油门踏板下方设置有联动组件9,联动组件9包括连接轴91、油门杆92、刹车杆93和连杆94,连接轴91转动设置在车体上,连接轴91的两端,一端指向刹车踏板,一端指向油门踏板,油门杆92和刹车杆93对称固定连接在连接轴91的两端,油门杆92位于油门踏板下方,油门杆92远离连接轴91的一端与油门踏板抵接,刹车杆93位于刹车踏板下方,连杆94位于插杆83和刹车杆93之间,连杆94一端与插杆83的端部钩接,另外一端与刹车杆93钩接,当踩踏油门踏板时,在油门杆92的作用下,连接轴91转动,然后刹车杆93带动连杆94,连杆94最终能够拉动插杆83,使插杆83从伸缩杆72的插槽上脱出,从而使刹车踏板恢复正常状态。
参照图4和图5,控制单元1采用单片机或PLC11,在本申请实施中,控制单元1采用PLC11;检测单元2包括第一检测件21、第二检测件22以及第三检测件23,第一检测件21设置在涡轮上,第一检测件21采用速度传感器211并与PLC11连接,第二检测件22设置在油门踏板上,第二检测件22采用位移传感器221并与PLC11连接,第三检测件23设置在刹车踏板的输出油路上,第三检测件23采用压力传感器231并与PLC11连接;触发单元3包括第一触发件31和第二触发件32,第一触发件31采用第一电磁阀311,第一电磁阀311的输入端与PLC11连接,第一电磁阀311的输出端与排气制动器5连接,第二触发件32采用第二电磁阀321,第二电磁阀321的输入端与PLC11连接,第二电磁阀321的输出端与锁止离合器6连接。
参照图4和图5,汽车在下长坡过程中,设定时间内速度传感器211检测到涡轮转速变化率均为正值并且涡轮转速大于发动机4可产生有效制动力矩的经验转速,其中经验转速等于发动机4怠速转速与经验值的和,位移传感器221检测到油门踏板的位移变化量为零,压力传感器231检测到刹车踏板输出油路压力发生变化时,PLC11分析三个传感器的检测信号并对第一电磁阀311和第二电磁阀321发出控制指令,使第一电磁阀311和第二电磁阀321同时得电,进而使排气制动器5实现启动运行,锁止离合器6实现闭锁,便于实现排气制动的自动控制,进而更好发挥出排气制动的效果;同时由于控制单元1、检测单元2以及触发单元3自身的电气特性,其响应速度非常迅速,因此利用控制装置实现排气制动,控制精度和调节速率均能够得到大幅度提高。
参照图4和图5,当位移传感器221检测到油门踏板的变化量大于3%时,PLC11向第一电磁阀311和第二电磁阀321发出控制指令,第一电磁阀311和第二电磁阀321同时断电,使排气制动器5实现停止运行,锁止离合器6实现解锁,进而使汽车能够实现正常加速;当速度传感器211检测到涡轮转速接近发动机4的防熄火转速时,PLC11向第一电磁阀311和第二电磁阀321发出控制指令,第一电磁阀311和第二电磁阀321同时断电,使排气制动器5停止运行和锁止离合器6实现解锁,进而保证汽车的正常行驶;一方面达到了实现排气制动的自动控制,按照驾驶员的操作意图能够准确判断排气制动的开启与关闭的时机的效果,另一方面达到了避免发动机4的意外熄火,保证汽车的正常行驶的效果。
本申请实施例一种地下矿用汽车的辅助制动装置的实施原理为:汽车下长坡过程中,可以通过辅助装置将刹车调整到合适的预刹车状态,当PLC11获取速度传感器211、位移传感器221以及压力传感器231的信号,判断车辆当前状态;当需要排气制动时,PLC11对第一电磁阀311和第二电磁阀321发出指令,使排气制动器5实现启动运行,锁止离合器6实现闭锁,进而实现排气制动;当不需要排气制动时,PLC11对第一电磁阀311和第二电磁阀321发出指令,使排气制动器5实现停止运行,锁止离合器6实现解锁,进而使汽车能够实现正常加速。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种地下矿用汽车的辅助制动装置,其特征在于:包括设置在刹车踏板上用于限制刹车踏板行程的辅助装置以及用于控制排气制动的控制单元(1)、检测单元(2)和触发单元(3);
所述辅助装置包括设置在刹车踏板杆和车体之间的伸缩组件(7)、设置在伸缩组件(7)上的限位组件(8)以及设置在刹车踏板和油门踏板之间的联动组件(9);
所述检测单元(2)包括用于检测涡轮转速的第一检测件(21)、用于检测油门踏板位移变化量的第二检测件(22)以及用于检测刹车踏板输出油路压力的第三检测件(23);
所述触发单元(3)包括用于控制排气制动器(5)启停的第一触发件(31)和用于控制锁止离合器(6)闭锁和解锁的第二触发件(32);
设定时间内,第一检测件(21)检测到涡轮转速持续加速并且大于设定值,第二检测件(22)检测到油门踏板的位移变化量为零,第三检测件(23)检测到刹车踏板输出油路压力发生变化时,第一触发件(31)得电使排气制动器(5)启动运行,第二触发件(32)得电使锁止离合器(6)实现闭锁;
所述伸缩组件(7)包括一端转动连接在车体上的固定杆(71)、滑动连接在固定杆(71)内部的伸缩杆(72)以及固定在伸缩杆(72)伸出固定杆(71)一端的连接件(74),所述连接件(74)与刹车踏板杆滑动连接,所述固定杆(71)内部设置有第一弹簧(73),所述第一弹簧(73)一端与固定杆(71)固定,另外一端与伸缩杆(72)固定;
所述限位组件(8)包括固定连接在固定杆(71)外表面的固定筒(81)、滑动设置在固定筒(81)内部的固定板(82)、沿固定筒(81)长度方向滑动设置且一端伸入固定筒(81)内部的插杆(83)以及设置在固定筒(81)内部的第二弹簧(84),所述插杆(83)的一端依次穿过固定筒(81)、固定板(82)和固定杆(71),并且插杆(83)能够插接在伸缩杆(72)上,所述伸缩杆(72)的周面上开设有与插杆(83)配合的插槽,所述固定板(82)与插杆(83)固定,所述第二弹簧(84)一端与固定板(82)固定,另外一端与固定筒(81)远离固定杆(71)的一端固定。
2.根据权利要求1所述的一种地下矿用汽车的辅助制动装置,其特征在于:所述连接件(74)包括固定在伸缩杆(72)自由端且呈U形的安装架(741),所述安装架(741)内部对称设置有一对滑轮(742),两所述滑轮(742)设置在刹车踏板杆上下两侧,并且两所述滑轮(742)能够沿着刹车踏板杆的方向滑动。
3.根据权利要求1所述的一种地下矿用汽车的辅助制动装置,其特征在于:所述联动组件(9)包括转动设置在车体上的连接轴(91)、固定在连接轴(91)一端且位于油门踏板下方的油门杆(92)以及固定在连接轴(91)另外一端的刹车杆(93),所述油门杆(92)远离连接轴(91)的一端与油门踏板抵接,所述刹车杆(93)和插杆(83)之间设置有连杆(94),所述连杆(94)一端与插杆(83)的端部连接,所述连杆(94)另外一端与刹车杆(93)的端部连接。
4.根据权利要求1所述的一种地下矿用汽车的辅助制动装置,其特征在于:所述第二检测件(22)检测到油门踏板位移变化量变化时,第一触发件(31)断电使排气制动器(5)停止运行,第二触发件(32)断电使锁止离合器(6)实现解锁。
5.根据权利要求1所述的一种地下矿用汽车的辅助制动装置,其特征在于:所述第一检测件(21)检测到涡轮转速达到发动机(4)设定的防熄火转速时,第一触发件(31)断电使排气制动器(5)停止运行,第二触发件(32)断电使锁止离合器(6)实现解锁。
6.根据权利要求1所述的一种地下矿用汽车的辅助制动装置,其特征在于:所述第一检测件(21)采用速度传感器(211),第二检测件(22)采用位移传感器(221),第三检测件(23)采用压力传感器(231)。
7.根据权利要求1所述的一种地下矿用汽车的辅助制动装置,其特征在于:所述第一触发件(31)采用第一电磁阀(311),第二触发件(32)采用第二电磁阀(321)。
8.根据权利要求1所述的一种地下矿用汽车的辅助制动装置,其特征在于:所述控制单元(1)采用PLC(11)。
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- 2021-06-10 CN CN202110650116.XA patent/CN113183931B/zh active Active
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