专利名称：汽车反向制动系统的制作方法
技术领域：
本发明属汽车制动装置技术领域。
现有的各种汽车，在制动时，因惯性形成的动量全部克服阻力做功，尽管发动机已熄火，车轮已被抱死，仍要擦动一段距离，太多的交通事故，也都是产生于这一段擦动距离内。对重量相同的汽车来说，制动时车速越高，擦动距离越长，这是因为地面的摩擦系数与轮胎的摩擦介质，基本是一个常数，产生的阻力几乎是恒定的，按照物理学上的动量守恒定理1/2MV2＝FSM—汽车质量 V—车速 S—擦动距离 F—阻力根据这一动量守恒公式可以看出，在汽车质量和速度确定的情况下，擦动距离与阻力成反比，阻力越小，擦动距离越大，反之阻力越大擦动距离就越小，当阻力只是地面摩擦力时，要平衡汽车刹车后形成的动量，只有依赖于长长的擦动距离。
地面摩擦力对同一辆车基本是一个常数，而且是外作用力，如果能够加大阻力，即考虑在汽车内部给出一个反作用力，即F＝f1+f2得出1/2MV2＝(f1+f2)Sf1—摩擦力f2—反向作用力无疑，按此公式，阻力的加大，将使汽车擦动距离减小。
本发明的目的正是为了加大汽车在制动时的反向作用力，而公开一种汽车反向制动系统，在汽车内部给出一个反作用力，使汽车擦动距离缩短。
本发明的技术方案如下整个汽车反向制动系统由下列装置相互连接组合而成车速传感器、系统启闭开关、主控制电路、制动液压调节器、变速液压调节器、油门控制装置。
由传感头和脉冲环组成的车速传感器经过制动踏板支架上的系统启闭开关与主电路相连接。制动液压调节器内的排油阀与连接在车轮刹车盘上的制动分泵相连通，进油阀分别与变速液压调节器和制动总泵相连通。主控制电路分别与制动液压调节器、变速液压调节器、油门控制装置和设置在制动踏板支架上并与之产生联动的系统启闭开关相连接。油门控制装置分别由定向三通阀、真空罐、单向阀、真空解除阀、伺服电机和油门组成，其中，定向三通阀、真空罐、单向阀在同一根油路上呈一序串联，伺服电机一端与定向三通阀并联，另一端与油门串联。
在主控制电路与车速传感器之间，设置有一将车速传感器输出的交变电压信号进行滤波、放大、整形的输入电路。在变速液压调节器的倒挡位置设置一倒挡开关，该倒挡开关与主控制电路相连接，在手动阀的挡栓端头有一复位弹簧，在变速液压调节器的进油口还设置有一由主控制电路控制的液压电磁阀。在制动液压调节器与主控制电路之间还设置有一将主控制电路的信号进行放大，达到稳定控制液压调节器的输出电路。在主控制电路的一端还连接有一分电盘传感器。
当汽车制动时，踏下制动踏板，车轮被抱死，制动总泵通过主油路将油压传到制动液压调节器，平常断开的系统启闭开关此时闭合，车速感应器所感应到的信号传导给主控制电路，记录下刹车一瞬间的车速，主控制电路指令制动液压调节器中的进油阀关闭，制动力处于保压状态，此时变速液压调节器将手动阀推在倒挡位上，倒挡开关反馈信号给主控制电路，主控制电路又传导信号给油门控制装置中的定向三通阀，使油门控制装置系统内产生联动作用给反向驱动加大油门，增强反作用力，此时，只有制动液压调节器起作用，主控制电路指令排油阀打开，保压油路被泄压，车轮松抱，使得车轮反向驱动得以可能。
因车轮的反向转动，车速传感器传导信号给主电路，主电路重新指令制动液压调节器中的进油阀打开通路，排油阀关闭，制动分泵又抱死刹车盘。
下面结合附图进一步阐述本发明的内容
图1为本发明系统连接图；图2为车速感应器示意图；图3为液压调节变速器示意图；见图2，车轮速度传感器(8)为电磁感应式，由一传感头(31)和脉冲环(32)组成，传感头(31)处于静止状态，其结构由永磁铁(33)电磁线圈(34)和磁极(35)组成，脉冲环(32)是运动的部件，随车轮或传动轴一起旋转。在脉冲圈(32)的端面有凸齿，当车轮转动时，车轮传感器的脉冲圈和车轮一起旋转，磁极(35)中的磁通量按齿形的变化而变化，电磁线圈(34)中感应产生一交变电压，这一交变电压的频率与车轮转速成正比。车速传感器(8)将传感头(31)感应到的交变电压传给输入电路(30)。
见图1，输入电路(30)能够对车速传感器(8)输出的交变电压信号进行滤波、放大、整形，形成稳定的电压信号输入给主控制电路(1)。
系统启闭开关(19)，设置在制动踏板(21)的支架上，可启闭主控制电路(1)的电源及输入信号。当踏下制动踏板(21)后，同时启动反向制动系统开始按主控制电路(1)的工作程序工作，并在此线路上串联手动阀开关以根据驾驶情况启闭该系统。
主控制电路(1)由集成电路块组成，起电脑的作用，现有的电子技术对于完成由主控制电路所执行的功能是不成问题的，其具体设计方案可多种，执行功能就是接收信号，输出指令。当系统启闭开关(19)闭合时，输入电路(30)将交变电压信号传给主控制电路(1)进行储存记忆，在车轮处于被抱死状态，即车速传感器(8)感应不到交变电压时，主控制电路(1)的输出端按预先设定的程序开始工作使汽车驱动轮反向驱动与旋转，当达到制动前储存记忆电压的1/2-3/4(可根据实际情况进行调节)，车轮即将停止时，主控制电路(1)则按程序停止工作并指令抱死刹车盘，主电路设有自动保护装置，即当设定的程序出现故障时，可自动停止工作，使制动总泵(18)液压能直接作用于车轮上的制动分泵(7)，从而保持原制动系统的常规制动效果。
制动输出电路(2)是对主控制电路(1)输出的控制信号进行放大，以使制动液压调节器(3)完成制动液压的调节工作。
制动液压调节器(3)由进油阀(6)、排油阀(5)和充压泵(4)组成，其中排油阀(5)和进油阀(6)为电磁阀，由主控制电路(1)控制其阀塞的启闭，其功能为输出液压油给制动分泵(7)对刹车盘(9)起制动作用；还有保持制动力和释放制动力的作用，即增压—保压—减压功能，增压状态为当要对车轮进行制动时，连接在制动踏板(21)支架上的系统启闭开关(19)闭合，主控制电路(1)开始工作，同时制动总泵(18)中的压力油直接通过进油阀(6)作用于刹车盘(9)上的制动分泵(7)实施刹车增压状态，当制动力大于车轮地面附着力时，车轮被抱死，主控制电路(1)接收不到车速传感器(8)的信号，此时，主控制电路输出制动保持信号，将进油阀(6)的阀塞关闭，排油阀(5)仍执行关闭阀塞的任务，这这样就彻底封闭了制动分泵(7)中的油路，使其处于保压状态。
减压状态为当主控制电路(1)的其它动作完成后，车轮处于向后起步状态，应释放制动力，主控制电路(1)输出减压信号开启排油阀(5)的阀塞；进油阀仍处于关闭状态，制动分泵(7)的压力油经排油阀(5)回流到制动管路上，充压泵(4)的工作使制动分泵(7)中的压力迅速得到释放，并向制动总泵(18)送回压力油。
见图3，变速液压调节器(10)是根据反向制动的要求完成进倒挡退空档的任务。当驾驶员松开油门(27)，踏下制动踏板(21)时，汽车发动机处于怠速状态，此时离合器已自动分离，刹车盘(9)因紧急制动被抱死，变速液压调节器(10)处于静止状态，有条件进入倒挡位(12)。在手动阀(11)尾部增加一液压装置，即贮液缸(16)和泄压电磁阀(17)相连通。当刹车盘(9)被抱死后，制动液压调节器(3)处于保压状态时，制动总泵(18)输出的油压并不影响抱死刹车盘(9)的制动效果。在开始制动时，在变速器液压调节器(10)的贮液缸(16)内已充满压力油，只因泄压电磁阀(17)未通电而阀塞关闭，压力油无法进入液压缸(36)内，只有当主控制电路(1)开启该阀后，压力油进入液压缸(36)做功，此时，推动变速液压调节器(10)上的手动阀(11)进入倒挡位(12)，倒挡开关(15)闭合，将信号转给主控制电路(1)。在车轮停稳前，泄压电磁阀(17)失去电压，手动阀(11)在复位弹簧(14)的作用下被推回到空挡位(13)的位置。平时，由于泄压电磁阀(17)中的阀塞有一弹簧的作用处于开启状态，压力油可流通。
油门控制装置主要是控制节气门(27)的开度，它由定向三通阀(23)、真空罐(25)、单向阀(26)、真空解除阀(22)伺服电机(24)组成，其中，真空解除阀(22)、定向三通阀(23)、真空罐(25)、单向阀(26)在同一根油路上呈一序串联，伺服电机(24)一端与定向三通阀(23)并联，另一端与节气门(27)串联。
当踏下制动踏板(21)，连接在制动踏板(21)的支架上的真空解除阀(22)解除真空，使节气门(27)处于怠速位置。定向三通阀(23)为电磁控制的一位三通阀(市面上有现成的产品)，结构不复杂。当主控制电路(1)发出指令时，定向三通阀(23)切断真空解除阀(22)，使连接在汽车发动机进气岐管上的负压气体，通过定向三通阀(22)进入伺服电机(24)当电机内的负压达到一定程度后，该伺服电机通过球链逐步打开节气门(27)，以保证反向驱动的动力。当主控制电路(1)发出停止信号时，定向三通阀(23)封闭连接至真空罐(25)的通路，开启至真空解除阀(22)的通路，使真空解除阀解除真空，让油门又回到怠速状态。
为了保证控制系统的准确性，倒挡开关(15)，分电盘传感器(29)及主控制电路(1)内部设有保护系统，起到制动安全保证作用。若当倒挡开关未闭合不形成回路(如变速液压调节器未按指令执行或倒挡未进入倒挡位(12)时)，或分电盘传感器无电压或电压不正常(如转速过低或熄火)时，主控制电路(1)在接收不到电信号时立即停止一切工作，使制动液压调节器处于保压状态。主控制电路(1)内电源及传输信号的线路上均设置保险，当输入、输出处于不正常状态时，自动切断所有输出，维持原有的常规制动。
本发明与现有技术相比较，在紧急制动的情况下，无疑给车轮增加了一个反作用力，使其在制动到完全停下只需很短一段距离，能够最大限度地避免交通事故的发生，减少人身伤亡和财产的损失。
权利要求
1.汽车反向制动系统，为配合汽车在制动时克服惯性动量而施加的反向驱动的运作系统，其特征是本系统由下列装置相互连接组合而成a.车速传感器、b.系统启闭开关c.主控制电路(电脑)、d.制动液压调节器e.变速液压调节器、f.油门控制装置
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是由传感头和脉冲环组成的车速传感器(8)经过制动踏板支架上的系统启闭开关(19)与主控制电路(1)相连接；制动液压调节器(3)内的排油阀(5)与连接在车轮刹车盘(9)上的制动分泵(7)相连通，进油阀(6)分别与变速液压调节器(10)和制动总泵(18)相连通；主控制电路(1)分别与制动液压调节器(3)、变速液压调节器(10)、节气门(27)控制装置和设置在制动踏板(21)支架上并与之产生联动的系统启闭开关(19)相连接；油门控制装置分别由定向三通阀(23)、真空罐(25)、单向阀(26)、真空解除阀(22)、伺服电机(24)组成，其中真空解除阀(22)、定向三通阀(23)、真空罐(25)、单向阀(26)在同一根管路上呈一序串联，伺服电机(24)一端与定向三通阀(23)并联，另一端与节气门(27)串联。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征是在主控制电路(1)与车速传感器(8)之间，设置有一将车速传感器(8)输出的交变电压信号进行滤波、放大、整形的输入电路(30)，输入电路(30)与系统启闭开关(19)相连接。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征是在变速液压调节器(10)的倒挡位置设一倒挡开关(15)，倒挡开关与主控制电路(1)相连接，在手动阀(11)的挡栓端头有一复位弹簧(14)。在变速液压调节器(10)的进油口还设置有一由主控制电路(1)控制的泄压电磁阀(17)，液压电磁阀(17)和贮液缸(16)相连。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征是在制动液压调节器(3)与主控制电路(1)之间设置有一将主控制电路(1)的信号进行放大，达到稳定控制制动液压调节器(3)的输出电路(2)。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征是在主控制电路(1)的一端还连接有一分电盘传感器(29)。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征是油门控制装置中的单向阀(26)与汽车发动机的进气岐管(28)连接。
全文摘要
汽车反向制动系统,由车速传感器(8)、系统启闭开关(19)、主控制电路(1)、制动液压调节器(3)、变速液压调节器(10)和油门控制装置组成。本系统在汽车紧急制动时,从汽车内部给出一个根据刹车瞬间车速所产生的惯性动量加以平衡的反向驱动力,能够使车辆在制动过程中与地面摩擦力同向地克服汽车惯性动量,使其能在很短的距离内完全停下来,从而减少交通事故和人身伤亡及财产损失。
文档编号B60T8/00GK1174145SQ9711561
公开日1998年2月25日 申请日期1997年7月31日 优先权日1997年7月31日
发明者陈立宏 申请人:陈立宏