专利名称：车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆制动作用启动和控制装置，特别是车辆防撞液(气)压自动控制减 速、制动执行装置。
技术背景随着社会经济的发展，作为交通运输工具的车辆产业正在高速发展，由此伴生的交通事 故也越来越多，仅在中国因发生交通事故每年的死亡人数已连续多年超过10万人(平均每5 分钟死亡一人)，直接经济损失32亿多元人民币，所以交通事故已成为人类重大公害之一。 车辆交通事故绝大部分因碰撞造成，为此对人类生命财产造成了严重损失。目前，在国内外 虽有一些关于车辆防碰撞方面的专利技术或设想，但因缺泛系统性、实用性和经济性，未能 达到理想效果和实际应用水平。特别是在如何增加有效避免碰撞的难题上都未见有突破性进 展。发明内容本发明的目的是实现车辆在行驶中如遇到可能发生碰撞的紧急情况时，能及时自动紧急 减速、紧急制动，从而可有效地避免车辆发生碰撞(或减轻碰撞后果)，从而实现对车辆和乘 员的防撞保护。提供一种车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置。本发明是用如下方式完成的本车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置，制动总泵经管道分别连接到回油 池、车辆ABS系统或车辆制动系统，回油池经管道又分别连接动力源部件和控制阀和车辆ABS 系统或车辆制动系统，制动总泵由制动总泵活塞、制动总泵活塞连杆和制动踏板组成，压力 与流量调节单元模块经管道分别连接动力源部件和控制阀，所述的动力源部件，其贮能罐有 管道连接输送泵，单向阀经管道连接输送泵和经管道连接回油池，贮能罐经管道分别连接单 向阀和压力继电器、溢流阀，单向阀经管道连接压力与流量调节单元模块，所述的压力与流 量调节单元模块，它由电磁阀、节流阀、减压阀、管道和模块体构成。本发明还可以用如下方式实现。制动踏板固接连接板，经连接绳(或杆)与油(气)缸的活塞连杆连接，活塞与缸底之 间装有弹簧或压力包，油(气)缸经管道连接控制阀。制动总泵的制动总泵活塞带活塞连杆一端的内腔内装有压力包(罐)，并经管道连接压 力包(罐)和控制阀，压力包(罐)轴向可伸缩。制动总泵、车辆ABS系统或车辆制动系统和控制阀分别有管道连接制动方式变换单元模 块，制动方式变换单元模块由梭阀、单向阀、管道和模块体构成。回油池与车辆ABS系统或车辆制动系统之间经管道连接回油阀。回油池和制动总泵分别有管道连接车辆ABS系统或车辆制动系统。压力与流量调节单元模块的每个压力与流量调节通道由一个减压阀、 一个节流阀、 一个 电磁阀和一个单向阀构成；压力与流量调节通道可以根据需要采用一组、二组或多组；并可 组合成模块。本发明是与"车辆防撞智能识别系统"等专项技术配套使用的技术组合之一，又是一个 独立的专用技术单元模块；根据车辆的配置情况，可配套使用；也可独立使用或他用。本发明与"车辆防撞智能识别系统"等专项技术配套使用，能使车辆在行驶中遇到可能 发生碰撞的紧急状态时，具备及时自动减速、紧急刹车的自我保护功能；可最大限度地避免 驾驶人员的人为因素以及突发事件等影响造成的碰撞和降低碰撞强度，能将损失降到最低程 度；主动对乘员和车辆进行有效的防撞保护。对各种类型的车辆都能提供足够的自动减速、紧急刹车(或应急制动)的制动力和制动 控制力。
图1、与车辆制动踏板相连接的车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置结构 示意图。图2、与车辆制动总泵活塞后室(车辆制动总泵与制动踏板相连接的，有活塞连杆的一 端)相连接的车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置结构示意图。图3、在车辆制动总泵前端，与车辆制动总泵交互控制车辆减速、制动的车辆防撞液(气) 压自动控制减速、制动执行装置结构示意图。图4、本发明动力源部件结构示意图。图5、本发明压力与流量调节单元模块结构示意图。图6、本发明制动方式变换单元模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。实施例一，见图1、图4和图5。一种与车辆制动踏板相连接的车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置。它由 回油池8 (利用)或液体箱(采用其它液体作输能介质时用)、制动总泵IO、制动总泵活塞连 杆6、制动踏板5 (利用)、连接板26、连接绳(杆)27，油(气)缸28[由29、 30和31构 成]、动力源部件24、压力与流量调节单元模块22、控制阀19和阀座20、连接管道[l、 2、 4 (采用其它液体和气体作输能介质时不用)、9、 11、 12、 14、 15、 16、 17、 18、 21、 23、 25、 32]，无ABS车辆则管道11分别与管道[14、 16]和管道[15、 17]连通，管道[14、 15]连接车 辆制动系统，三通[3、 33]和连接电路等零部件组成。其结构、原理和作用-部件8为本执行装置的回油池(如车辆采用气压制动，则不需要)，系利用车辆原有的回 油池，它通过管道[4 (采用其它液体和气本作输能介质时不用)、9、 11、 12、 1、 2]和三通 [3、 32]分别连通车辆原ABS系统13或无ABS车辆管道11分别与管道[14、 16]和管道[15、 17]连通，管道[14、 15]连接车辆制动系统、动力源部件24和控制阀19相连通。它的作用是 常压下输能介质的贮储箱。部件5为本执行装置的制动踏板，是利用车辆原有制动踏板，在上面焊接连接板26或直 接在原踏板上打孔。它的作用是将连接绳(或杆)27传递的减速、制动控制力通过制动总泵 10的活塞连杆6推动活塞7运动。部件27为本执行装置的连接绳(或杆)。它一端连接油(气)缸的连杆31，另一端与制 动踏板5相连。它的作用是向制动踏板传递车辆减速、制动控制制动力。部件28为本执行装置的油(气)缸，它由活塞29、活塞连杆31、弹簧30 (或用压力包 代替)构成。控制活塞29运动距离的办法有多种①、在活塞29的一端形成密闭气室(或 放入可伸縮压力包)，另一端充入输能介质时，推动活塞29运动压縮密闭气室(或可伸縮压 力包)，利用压力确定活塞29运动距离；②、在活塞29的一端内植入弹簧30，当另一端充 入输能介质时推动活塞29运动压縮弹簧30，活塞29的运动距离受输能介质提供的压力和弹 簧30的反弹力决定；③、也可以是上述方式的的组合或其它。它的活塞连杆31与连接绳(或 杆)27相连，缸体一端开孔经管道18与控制阀19相通。其工作原理和作用当控制阀19 通向本部件的通道打开时，输能介质注入，推动活塞29沿缸体运动，带动活塞连杆31运动 向连接绳(或杆)27提供减速、制动控制力；它的作用是将输能介质能量转换并传递给连接 绳(或杆)27。部件24为本执行装置的动力源部件(气压制动车辆由车辆自带高压气包代替)。它由贮 能罐41、输送泵70、电机45、双节点压力继电器48、压力表(也可不用)50、溢流阀46、 单向阀[39、 44]、管道[23、 42、 43、 1、 25、 47、 49、 51]和三通40组成， 一面通过管道1与回油池8相连， 一面通过管道23与压力与流量调节单元模块22相连；另接出一路经溢流 阀46通过管道25将超量输入的输能介质送至回油池8 (气体则放空)。其工作原理和作用 当本执行装置接到车辆减速、制动的指令后，贮能罐41立即向压力与流量调节单元模块22 提供高压输能介质。当贮能罐41压力下降到设定低值时，电机45启动输送泵70向贮能罐 41补充介质至压力升高到设定值，电机45停转、输送泵70停止介质输送；贮能罐41保持 在设定压力范围内以保证下一次动作的贮能介质供应。当车辆自带有高压气包时，本动力源 部件除1个单向阀和部份连接管道外的其它零部件可以省去，其功能由高压气包代替。它的 作用是为车辆减速、制动提供控制制动力。部件22为本执行装置的压力与流量调节单元模块。它由电磁阀[52、 53、 54]、减压阀[56、 57、 61]、节流阀[55、 62]、单向阀[58、 59、 60]、模块体73和管道[23、 21]组成，每个压 力和流量调节通道由1个减压阀、l个节流阀(制动通道不用)、l个电磁开关和l个单向阀 组成。理论上可组成无限个通道， 一般用3-5个，可独立连接也可集合成模块，它可以是一 个模块，也可以是多个模块的组合使用，它的一端通过管道23与动力源部件24相连， 一端 通过管道21与控制阀19相连。它的工作原理和作用当输能介质在较高压力下进入本部件 时，根据"汽车防撞智能识别系统"的控制指令开启相应已设定压力的阀，当压力超过设定 值时，输能介质溢出，从而在设定时间内保持按设定压力和速率向控制阀19输送输能介质； 它的作用是将输入的高压介质根据需要转换成需要压力的输能介质输出。部件19为本执行装置的控制阔部件，它由控制阀19和控制阀座20组成。它通过管道 21与压力与流量调节单元模块22 、管道[32、 2、 4]和三通[3、 33]与回油池8、管道18与 油(气)缸28相连。它的作用是控制三者之间的通断。本执行装置的连接电路。其作用是将控制指令以电信号的方式传输到相关零部件，使 其按要求准确动作。工作原理和过程动力源部件24的输送泵70通过管道[l、 4]和三通3将回油池8内的 输能介质(油)(如输能介质采用其它液体，则需另作液体箱，并取消与回油池8相连通的管 道4)通过管道23将高压输能介质[油(液)]快速输送到压力与流量调节单元模块[22进行 压力与流量调节后经控制阀19直接注入油(气)缸28，输能介质推动油(气)缸28的活塞 29运动，与活塞29连成一体的活塞杆31带动连接绳(或杆)27拖(推)动车辆制动踏板动 作(模仿司机踩刹车动作)，使车辆制动总泵活塞7运动，实现车辆的减速、制动动作。当减 速、制动信号解除时，控制阀19关闭与压力与流量调节单元模块22连接通道，连通油(气) 缸28和回油池8，油(气)缸28内介质流回回油池8或液体箱，车辆恢复正常行驶状态。实施例二，见图2、图4和图5。一种与车辆制动总泵活塞后室(与车辆制动总泵与踏板相连接的，有活塞连杆的一端) 相连接的车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置。它由回油池8或液体箱(采用 其它液体作输能介质时用)、制动总泵10、压力包(罐)71、动力源部件24、压力与流量调 节单元模块22、控制阀19与控制陶座20、管道[l、 2、 4 (采用其它液体和气体作输能介质 时不用)、12、 9、 11、 14、 15、 16、 17、 18、 21、 23、 25、 32]，无ABS车辆则管道11分别 与管道[14、 16]和管道[15、 17]连通，管道[14、 15]连接车辆制动系统，三通[3、 33]和连接 电路零部件组成。其结构、原理和作用部件8为本执行装置的回油池(如车辆采用气压制动，则不需要)，系利用车辆原有的回 油池，它通过管道[4 (采用其它液体和气本作输能介质时不用)、9、 11、 12、 1、 2]和三通 [3、 32]分别连通车辆原ABS系统13、动力源部件24和控制阀19相连通。它的作用是常 压下输能介质的贮储箱。部件10为本执行装置的制动总泵，它利用车辆原制动总泵，在泵内(与制动踏板相连接 的一端)植入可轴向伸縮的压力包(罐)71,压力包(罐)71通过管道18与控制阀19相连 接。它的工作原理及作用利用压力包(罐)71的轴向伸縮性，当注入压力包(罐)71内输 能介质时，压力包(罐)71变实伸长，推动制动总泵活塞7前行，车辆进行减速、制动动作； 当压力包(罐)71与回油池8连通时，压力包内(罐)71输能介质流出，制动总泵活塞7退 回正常位置，减速、制动解除。它的作用是提供输能介质推动制动总泵活塞前行，提供车辆 减速、制动控制力。部件24为本执行装置的动力源部件(气压制动车辆由车辆自带高压气包代替)。它由贮 能罐41、输送泵70、电机45、双节点压力继电器48、压力表(也可不用)50、溢流阀46、 单向阀[39、 44]、管道[23、 42、 43、 1、 25、 47、 49、 51]和三通40组成， 一面通过管道1 与回油池8相连， 一面通过管道23与压力与流量调节单元模块22相连；另接出一路经溢流 阀46通过管道25将超量输入的输能介质送回回油池8 (气体则放空)。其工作原理和作用 当本执行装置接到车辆减速、制动的指令后，贮能罐41立即向压力与流量调节单元模块22 提供高压输能介质。当贮能罐41压力下降到设定低值时，电机45启动输送泵70向贮能罐 41补充介质至压力升高到设定值，电机45停转、输送泵70停止介质输送；贮能罐41保持 在设定压力范围内以保证下一次动作的贮能介质供应。当车辆自带有高压气包时，本动力源 部件除1个单向阀和部份连接管道外的其它零部件可以省去，其功能由高压气包代替。它的 作用是为车辆减速、制动提供控制制动力。部件22为本执行装置的压力与流量调节单元模块。它由电磁阀[52、 53、 54]、减压阀[56、 57、 61]、节流阀[55、 62]、单向阀[58、 59、 60]、模块体[73]和管道[23、 21]组成，每个压 力和流量调节通道由1个减压阀、1个节流阀(制动通道不用)、1个电磁开关和1个单向阀 组成。理论上可组成无限个通道， 一般用3-5个。可独立连接也可集合成模块；它可以是一 个模块，也可以是多个模块的组合使用，它的一端通过管道23与动力源部件24相连， 一端 通过管道21与控制阀19相连。它的工作原理和作用当输能介质在较高压力下进入本部件 时，根据"汽车防撞智能识别系统"的控制指令开启相应已设定压力的阀，当压力超过设定 值时，输能介质溢出，从而在设定时间内保持按设定压力和速率向控制阀19输送输能介质； 它的作用是将输入的高压介质根据需要转换成需要压力的输能介质输出。部件19为本执行装置的控制阀部件，它由控制阀19和控制阀座20组成。它通过管道 21与压力与流量调节单元模块22，管道[32、 2、 4]和三通[3、 33]与回油池8，管道18与压 力包(罐)71相连。它的作用是控制三者之间的通断。本执行装置的连接电路。其作用是将控制指令以电信号的方式传输到相关零部件，使 其按要求准确动作。工作原理和过程动力源部件24通过管道将回油池8中的输能介质[油(液)]高速输送 到压力与流量调节单元模块22，经压力和流量调节后注入车辆制动总泵10的压力包(罐) 71中，压力包(罐)71充实伸长推动制动总泵活塞7向前运动，输能介质推动制动系统动作， 实现车辆的减速、制动动作。当减速、制动信号解除时，控制阀19关闭与压力与流量调节单 元模块22连接通道，连通制动总泵IO内的压力包(罐)71和回油池8，压力包(罐)71内 输能介质流回回油池206，压力包(罐)71在外力作用下压縮回原位置，车辆恢复正常行驶 状态。实施例三，见图3、图4、图5和图6。一种在车辆制动总泵前端，与车辆制动总泵交互控制车辆减速、制动的车辆防撞液(气) 压自动控制减速、制动执行装置。它由回油池8、制动总泵IO、动力源部件24、压力与流量 调节单元模块22、控制阀19与控制阀座20、制动方式变换单元模块37、回油阀34、管道[l、 2、 4、 12 (利用)、9 (利用)、11、 12、 14 (利用)、15 (利用)、35、 38、 21、 23、 25、 32、 17、 16、 36]，无ABS车辆则管道11分别与管道[14、 16]和管道[15、 17]连通，管道[14、 15] 连接车辆制动系统，三通[3、 33]和连接电路等零部件组成。其结构、原理和作用部件8为本执行装置的回油池(如车辆采用气压制动，则不需要)，系利用车辆原有的回 油池，它通过管道[4 (采用其它液体和气本作输能介质时不用)、9、 11、 12、 1、 2]和三通[3、 32]分别连通车辆原ABS系统13、动力源部件24和控制阀19相连通。它的作用是常 压下输能介质的贮储箱。部件24为本执行装置的动力源部件(气压制动车辆由车辆自带高压气包代替)。它由贮 能罐41、输送泵70、电机45、双节点压力继电器48、压力表(也可不用)50、溢流阀46、 单向阀[39、 44]、管道[23、 42、 43、 1、 25、 47、 49、 51]和三通40组成， 一面通过管道1 与回油池8相连， 一面通过管道23与压力与流量调节单元模块22相连；另接出一路经溢流 阀46通过管道25将超量输入的输能介质送回回油池8 (气体则放空)。其工作原理和作用 当本执行装置接到车辆减速、制动的指令后，贮能罐41立即向压力与流量调节单元模块22 提供高压输能介质。当贮能罐41压力下降到设定低值时，电机45启动输送泵70向贮能罐 41补充介质至压力升高到设定值，电机45停转、输送泵70停止介质输送；贮能罐41保持 在设定压力范围内以保证下一次动作的贮能介质供应。当车辆自带有高压气包时，本动力源 部件除1个单向阀和部份连接管道外的其它零部件可以省去，其功能由高压气包代替。它的作用是为车辆减速、制动提供控制制动力。部件22为本执行装置的压力与流量调节单元模块。它由电磁阀[52、 53、 54]、减压阀[56、 57、 61]、节流阀[55、 62]、单向阀[58、 59、 60]、模块体73和管道[23、 21]组成，每个压 力和流量调节通道由1个减压阀、1个节流阀(制动通道不用)、1个电磁开关和1个单向阀 组成。理论上可组成无限个通道， 一般用3-5个。可独立连接也可集合成模块；它可以是一 个模块，也可以是多个模块的组合使用，它的一端通过管道23与动力源部件24相连， 一端 通过管道21与控制阀19相连。它的工作原理和作用当输能介质在较高压力下进入本部件 时，根据"汽车防撞智能识别系统"的控制指令开启相应己设定压力的阀，当压力超过设定 值时，输能介质溢出，从而在设定时间内保持按设定压力和速率向控制阀19输送输能介质； 它的作用是将输入的高压介质根据需要转换成需要压力的输能介质输出。部件19为本执行装置的控制阀部件，它由控制阀19和控制阀座20组成。它通过管道 21与压力与流量调节单元模块22 ，管道[32、 2、 4]和三通[3、 33]与回油池8，管道38与 制动方式变换单元模块37相连。它的作用是控制三者之间的通断。部件37为本执行装置的制动方式变换单元模块。它由梭阀[63、 66]、单向阀[64、 67、 69](也可不用)、管道[n、 38、 65、 16、 35、 36]和模块体68构成。它通过管道[17、 16] 连通车辆制动总泵IO，管道38连通控制阀19，管道[35、 36]连通原车辆制动系统13 (即 原制动系统13管道直通制动总泵10，现变为通过制动方式单元模块37相连通)。其工作原 理和作用当控制阀19输出的输能介质的压力高于车辆制动总泵10输出的输能介质时，则输能介质流入制动方式变换单元模块37中梭阀[63、 66]的一侧，使梭阀运动封堵输能介质向 车辆制动总泵10注入，使输能介质只能向车辆ABS系统13或制动系统内运动，使制动系统 内压力升高，制动系统进行减速、制动动作；反之，亦然。它的作用是确保司机踩刹车和自 动刹车控制两种制动操作方式相互不干扰，压(力)高(力量大)的一方有绝对控制权。
部件34为本执行装置的回油阀。它的作用是在本执行装置执行车辆的减速、制动时控制 车辆ABS系统13 (制动系统)的回油。
本执行装置的连接电路。其作用是将控制指令以电信号的方式传输到相关零部件，使 其按要求准确动作。
工作原理和过程动力源部件24通过管道[4、 1]和三通3将回油池8中的输能介质(油) 高速输送到压力与流量调节单元模块22，经压力和流量调节后通过控制阀19和制动方式变 换单元模块37进入车辆ABS系统13或制动系统，同时，回油阀34关闭，输能介质推动车辆 ABS系统13或制动系统动作，实现车辆的减速、制动动作。当减速、制动信号解除时，控制 阀19关闭与压力与流量调节单元模块22连接通道，连通压力与流量调节单元模块22和回油 池8，同时，回油阔34打开，车辆ABS系统13或制动系统内介质流回回油池8，车辆恢复正 常行驶状态。
权利要求
1、一种车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置，其特征在于制动总泵(10)经管道分别连接到回油池(8)、车辆ABS系统(13)或车辆制动系统，回油池(8)经管道又分别连接动力源部件(24)、控制阀(19)和车辆ABS系统(13)或车辆制动系统，压力与流量调节单元模块(22)经管道分别连接动力源部件(24)和控制阀(19)；所述的制动总泵(10)由制动总泵活塞(7)、制动总泵活塞连杆(6)和制动踏板(5)构成；所述的动力源部件，其贮能罐(41)有管道(42)连接输送泵(70)，单向阀(44)经管道(43)连接输送泵(70)和经管道(1)连接回油池(8)，贮能罐(41)经管道分别连接单向阀(39)和压力继电器(48)、溢流阀(46)，单向阀(39)经管道(23)连接压力与流量调节单元模块(22)；所述的压力与流量调节单元模块(22)，它由电磁阀(52)、电磁阀(53)、电磁阀(54)、节流阀(55)、节流阀(62)、减压阀(56)、减压阀(57)、减压阀(61)、单向阀(58)、单向阀(59)、单向阀(60)、管道(23)、管道(21)和模块体(73)构成。
2、 根据权利要求1所述车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置，其特征在于 制动总泵(10)的制动踏板(5)固接连接板(26)，经连接绳(或杆)与油(气)缸(28) 的活塞连杆(31)连接，活塞(29)与缸底之间装有弹簧(30)或用压力包代替，油(气) 缸(28)经管道(18)连接控制阀(19)。
3、 根据权利要求1所述车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置，其特征在于 制动总泵(10)的制动总泵活塞(7)带活塞连杆(6) —端的内腔中装有压力包(罐)(71)， 并经管道(18)连接压力包(罐)(71)和控制陶(19)，压力包(罐)(71)轴向可伸缩。
4、 根据权利要求1所述车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置，其特征在于 制动总泵(10)、车辆ABS系统(13)或车辆制动系统和控制阀(19)分别有管道连接制动 方式变换单元模块(37)，制动方式变换单元模块(37)由梭阀(63)、梭阀(66)、单向 阀(64)、单向阀(67)、单向阀(69)和管道(16)、管道(17)、管道(65)、管道(35)、 管道(36)、管道(38)和模块体(68)构成。
5、 根据权利要求1所述车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置，其特征在于 压力与流量调节单元模块(22)的每个压力与流量调节通道由一个减压阀、 一个节流阔、一 个电磁阀和一个单向阀构成；压力与流量调节通道可以根据需要采用一组、二组或多组；并 可组合成模块。
6、 根据权利要求1所述车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置，其特征在于 回油池(8)与车辆ABS系统(13)或车辆制动系统之间经管道连接回油阀(34)。
7、 根据权利要求1所述车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置，其特征在于 回油池(8)和制动总泵(10)分别有管道(11)和管道(16)、管道(17)连接车辆ABS系 统(13)或车辆制动系统。
全文摘要
一种车辆防撞液(气)压自动控制减速、制动执行装置，它涉及车辆制动起动、控制装置，它由制动总泵、回油池、动力源部件、压力与流量调节单元模块、控制阀、制动方式变换单元模块、回油阀和车辆ABS系统(无ABS车辆为车辆制动系统)经管道分别连接构成。本发明是与“车辆防撞智能识别系统”等专项技术配套使用，能使车辆在行驶中遇到可能发生碰撞的紧急状态时，具备及时自动减速、紧急制动(刹车)，可最大限度地避免驾驶人员的人为因素及突发事件等影响造成的碰撞或降低碰撞强度，将损失降到最低程度，主动对乘员和车辆进行有效的防撞保护。适应于各类液压制动和气液联合制动车辆使用。
文档编号B60T11/10GK101224741SQ200810030609
公开日2008年7月23日 申请日期2008年2月4日 优先权日2008年2月4日
发明者何克鉴, 郭炼光 申请人:何克鉴;郭炼光