CN1303790A - 全桥式汽车自动补偿应急制动装置 - Google Patents

Abstract

全桥式汽车自动补偿应急制动装置主要是由气泵、两位三通阀、前桥应急制动阀、单向阀、快速起动阀、双气嘴双膜片制动室、三气嘴弹簧储能制动室、手控驻车阀、脚控应急补偿阀等组成。从气泵到弹簧储能制动室的管路中的连接快速起动阀;补偿阀到原制动气室之间连接一平衡管,补偿阀通过拉杆联动于制动踏板;驻车阀通过拉线与驻车手柄连接。该装置勿须驾驶员反应和附加操作就能自动提供包括前轮和后轮的应急制动,使车辆无论在何种故障下都能保持整车制动的完好状态。

Description

全桥式汽车自动补偿应急制动装置

本发明涉及一种全桥式汽车自动补偿应急制动装置，确切地说是一种适用于气制动，能够使汽车的前桥、后桥(或多桥)都能在制动系统发生任何故障时，自动提供应急制动和制动力补偿，能在故障未能及时修复情况下，保障其安全应急行驶而不需驾驶员用手去操作。本发明属于汽车制动装置领域。

现有技术的弹簧储能制动室作为应急制动的执行部件，只能装用于汽车的后桥，产生制动力于后桥的左、右轮，因此，当前桥制动管路破裂、制动分泵皮膜破裂、前轮制动管破裂等等故障导致前轮丧失制动力时，即或后桥制动正常或由弹簧储能制动室提供应急制动，整车制动力将失去百分之五十左右。因此国际上对应急制动要求的标准受到限制，应急制动距离比原正常标准要求相距甚远，行驶车辆的安全保障性很低。

现有技术采用弹簧储能制动室的应急制动需要工作时，需由驾驶员一只手去操纵手控阀手柄(或按钮)。我们知道，当行驶中的车辆因故需要减速，停驶或紧急制动时，突因故障导致制动失效，此刻必令驾驶者惊恐，有经验的驾驶员要从惊恐慌乱中反应过来，再去采取措施操纵手动阀所需的反应时间在2秒以上，这是造成交通事故难以避免的2秒，是致命的2秒。现有技术手控阀为避免弹簧储能制动室粗暴地提供带来不利安全因素的紧急制动，结构设计上有了许多改进，把手控阀设计成几个档程，能够使手柄的移动由低档位渐进到高档位，令弹簧储能制动室制动力的释放由小到大。但是，对突人其来刹车失灵而惊恐的驾驶员来说，此刻能够冷静地去这样操纵手柄吗。能在2秒的时间反应过来去操纵应急制动已属不易，其结果必定是粗暴的紧急制动，增加了事故的隐患。

现有技术采用弹簧储能制动的应急制动，当故障存在时，要想依赖驾驶员在一只手随时操纵手控阀的情况下连续行驶是困难而不安全的。

现有技术装用了弹簧储能制动室的汽车，如果贮气压力不足额定安全值或为零时，要想起步行驶，必须等待打气泵几分钟的供气，使贮气压力上升至安全额定值后才行，这对需要紧急出动的车辆是不利的，不能适应火灾、抢险、战备的需要。

本发明的目的在于提供一种全桥式汽车自动补偿应急制动装置，使车辆在原制动系统出现任何故障下，应急制动能同步自动提供汽车的前轿和后桥(或多桥)，使其整车的制动力维持不变。

达到本发明上述目的而采取的技术措施如下所述：全桥式汽车自动补偿应急制动装置主要由原车制动系统的气泵、贮气湿筒、前贮气干筒、后贮气干筒(或独立的应急制动贮气干筒)、制动总泵、制动管路等组成，还包括两位三通阀、前桥应急阀、脚控应急补偿阀、快速起动阀、单向阀、双气嘴双膜片制动应急制动室、三气嘴弹簧储能制动室、驻车手柄和相关管路。其中从气泵至三气嘴弹簧储能制动室之间的管路连接一个快速起动阀，一个单向阀；一个手控驻车阀和一个脚控应急补偿阀；脚控应急补偿阀到原制动气室前腔之间连接一根平衡管；脚控应急补偿阀通过拉杆与制动踏板联动；手控驻车阀通过拉线与独立设置的驻车手柄连接；在后贮气干筒与上述单向阀后面的管路之间连接另一个单向阀。此外，从气泵至三气嘴弹簧储能制动之间的管路中可以仅连接一个快速起动阀和一个单向阀。取代原前桥制动分泵的双气嘴双膜片应急制动室的前膜片气室按原设计的管路与制动总泵连接。双气嘴双膜片应急制动室的后膜片气室用管路与后桥制动室的管路连接，其后膜片气室用管路与后桥制动室的管路连接。具有单独应急贮气筒时用管路连接前桥应急阀，前桥应急阀用拉杆与制动踏板联动。

实践表明，本发明具有结构简单、性能可靠、成本低、安全性高、实用性强等优点。

现在结合附图所示的一个实施例，对本发明进一步说明其布置的作用原理。

图1表示本发明全桥式汽车自动补偿应急制动装置的布置示意图。

由图可知，本发明主要由气泵1、快速起动阀2、两位三通阀3、4、单向阀11、12等、贮气湿筒6、前贮气干筒8、后贮气干筒7、制动总泵9、三气嘴弹簧储能制动室5、双气嘴双膜片制动室18和平衡管13、脚制动踏板14、驻车手柄15、快放阀16、气管17、19组成。还有应急贮气筒20和前桥应急阀21。

发动机启动后，气泵1的压缩空气经快速起动阀2、单向阀12、两位三通阀3、4直接输入弹簧腔压缩强力弹簧，因弹簧腔容积很小，故能在不到10秒的时间里将弹簧迅速压缩，解除制动，实现快速起步行驶的目的。显然这一目的在上述管路中仅连接一个快速起动阀2和一个单向阀12也能实现。快速起动阀2内通向湿贮气筒的通道此刻是处于关闭状态，当弹簧腔内气压力迅速升至安全气压值以上后，通道自行打开，气泵1的压缩空气就流向贮气湿筒6，进入正常供气状态。这一转换能够反复自动实施。这一转换也可将快速起动阀换成手动操作的阀来实现。车辆需要驻车时，只需操纵驻车手柄15，令手控驻车阀的通道bc开启，同时关闭通道a，三气嘴弹簧储能制动室5内的压缩空气经脚控应急补偿阀4的通道ba、手控驻车阀的通道bc排人大气，实现驻车功能。单向阀11、12的作用是阻止当后贮气干筒7内欠压、失压直至气压为零时弹簧储能室5内压缩空气的回流，避免因回流失压而导致制动蹄片连续摩擦制动鼓造成制动力的“热衰减”。此时三气嘴弹簧储能制动室5内的压缩空气需操作脚控应急制动阀4、开启通道bc或手控驻车阀3来开启通道bc加以排放，从而实施减速，停驶或驻车。

脚控应急补偿阀4通过拉杆与制动踏板14联动，通过平衡管13把脚控应急补偿阀4的通道口C与原制动气室(三气嘴弹簧储能制动室前腔)10连通，当制动踏板14下行至一定行程时，弹簧储能制动室5内的压缩空气经脚控应急补偿阀4的通道bc、平衡管13与原制动气室10内由制动总泵9提供的压缩空气相通，只要原制动气室10内的气压因故障(如总泵失效，管路破裂，制动室皮膜破裂等等)导致不足或为零时，三气嘴弹簧储能制动室5的气压就会随之失压而工作。原制动动分泵10因失压造成制动力损失多少，弹簧制动室5就能同步补偿多少，使输出的制动力维持不变，实现了智能化的全自动补偿。消除了驾驶员上述2秒以上的所需反应时间。只要原制动气室10内的空气压力达到规定的安全值以上，虽然由平衡管13导通了上述气室，但是，因无压力差的存在，弹簧制动室5就不会工作，而是随时处于监控状态。由于弹簧储能制动室5的供气是由独立回路提供的，因此上述自动补偿过程将随制动踏板14的往复动作而得以反复提供，从而实现了车辆在带故障的情况下，能照常提供制动而安全应急行驶，勿须驾驶者附加操作。

前桥装用双气嘴双膜片制动室18，其前膜片E和气室就是原车膜片和气室，由管路17连接制动总泵9、其功能就是原车设计的功能。双气嘴双膜片制动室18内的后膜片F紧贴着前膜片E和分泵后内壁，尺寸面积与前膜片E等同，由管路19与后制动气室10的管路连接。当前膜片E气室进气(实施前桥制动)时，气压力推动前膜片E运动作功，同时将后膜片F向后挤压贴在双气嘴双膜片制动室18的后内壁。双气嘴双膜片制动室18的后膜片F在联动的制动踏板14下行一定距离而向其供气时，由于前后压力相等，故而不作运动，无行程，不提供应急制动。但是当前膜片E破裂或供气管路破裂、制动总泵9的前腔失效等故障导致欠压、失压直至为零时，后膜片F失去平衡压力而随机动作，提供了自动补偿的效能－与上述后桥弹簧储能制动的智能化自动补偿机理相同，效果一样。

具有独立应急贮气筒20的车辆，双气嘴双膜片制动室18的后膜片F气室的供气管路则如图中虚线所示的管路，并连接前桥应急阀21，联动于脚制动踏板14，实现的效能不变。

由于膜片F和膜片E的有效面积相等，所以自动补偿提供的制动力始终等于完好情况下膜片E提供的制动力。后桥弹簧储能制动室5内储能弹簧的力的设计与此相同，因此，本发明装置就实现了当原制动任一条回路或两条回路因故障而失效时，都能使整车的制动力维持原状。由于本发明装置的应急制动是联动于制动踏板的原车制动总泵，所以提供应急制动的促动时间就能与原制动同步。制动力的可控制性也相同。

综上所述，本发明应急制动的提供是自动的、与突发故障是同步的，不需驾驶员作出反应时间，也勿须用一只手去操作，如同正常行驶那样依然根据减速、停驶或紧急刹车的需要去踩制动踏板。本发明向全桥自动提供的应急制动是智能化的全自动补偿方式，故障导致制动力损失了多少，就补偿多少，使制动力始终维持原状。本发明能保障带故障的车辆安全应急行驶，应急行驶中，驾驶者通常只需踩动踏板，就能正常地提供缓制动或紧急制动。本发明能使贮气压力为零的车辆在发动机启动后10秒左右快速起步安全行驶。

本发明提供的应急制动克服了现有技术应急制动只提供后桥而无法提供转向功能的前桥的缺陷，使汽车行驶的安全性得以很大的提升。

Claims (9)

1．全桥式自动补偿汽车应急制动装置主要由原车制动系统的气泵、贮气湿筒、前贮气干筒、后贮气干筒、制动总泵、制动管路等组成，其特征在于，该装置还包括两位三通阀、前桥应急阀、脚控应急补偿阀、快速起动阀、单向阀、双气嘴双膜片应急制动室、三气嘴弹簧储能制动室、驻车手柄和相关管路，其中从气泵(1)至三气嘴弹簧储能制动室(5)之间的管路连接一个快速起动阀(2)、一个单向阀(12)、一个手控驻车阀(3)和一个脚控应急补偿阀(4)；从脚控应急补偿阀(4)到原制动气室(10)之间连接一根平衡管(13)；脚控应急补偿阀(4)通过拉杆与制动踏板(14)联动；手控驻车阀(3)通过拉线与独立设置的驻车手柄(15)连接；在后贮气干筒(7)与上述单向阀(12)后面的管路之间连接另一个单向阀(11)；取代原前桥制动分泵的双气嘴双膜片应急制动室(18)的前膜片气室(E)按原设计的管路与制动总泵(9)连接，其后膜片(F)气室用管路与后桥制动室的管路连接；具有独立应急制动贮气筒(20)时，用管路连接前桥应急阀(21)，前桥应急阀(21)用拉杆与制动踏板联动。

2．按权利要求1所述的全桥式自动补偿汽车应急制动装置，其特征在于，从气泵(1)至三气嘴弹簧储能制动室(5)之间的管路也可以仅连接一个快速起动阀(2)和一个单向阀(12)。

3．按权利要求1所述的全桥式自动补偿汽车应急制动装置，其特征在于，三气嘴弹簧储能制动室(5)的前腔，即原制动气室(10)与弹簧腔之间使用一根平衡管(13)，经脚控应急补偿阀(4)导通。

4．按权利要求1所述的全桥式自动补偿汽车应急制动装置，其特征在于，脚控应急补偿阀(4)可以和制动总泵(9)做成一体。

5．按权利要求1所述的全桥式自动补偿汽车应急制动装置，其特征在于，快速起动阀(2)及脚控应急补偿阀(4)可以是气控的、电控的和手控的。

6．按权利要求1所述的全桥式自动补偿汽车应急制动装置，其特征在于，前桥应急阀(21)、脚控应急补偿阀(4)、手控驻车阀(3)和制动总泵(9)可做成四位一体的一个总阀。

7．按权利要求1所述的全桥式自动补偿汽车应急制动装置，其特征在于，前桥应急阀(21)、脚控应急补偿阀(4)与制动总泵(9)可做成三位一体的一个总阀。

8．按权利要求1所述的全桥式自动补偿汽车应急制动装置，其特征在于，双气嘴双膜片应急制动室(18)也可以是双活塞的。

9．按权利要求1所述的全桥式自动补偿汽车应急制动装置，其特征在于，脚控应急补偿阀(4)和手控驻车阀(3)可做成一体。

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