专利名称：汽车气压鼓式制动轮各种制动故障监测显示报警方法
汽车气压鼓式制动轮各种制动故障监测显示报警方法一、发明
背景技术：
为什么称大中型车辆是制造令人恐怖胆寒的“死亡高速”、“死亡弯道”、“死亡地 带”的制造者，是公路上令人生畏、避而远之的公路杀手；是各地公路上发生不可思议的重 大恶性交通事故的主要车型。为什么这些车辆驾驶员在总结车辆肇事原因时，都首先说到是因为紧急制动时刹 车制动失灵，这证实车辆存在刹车失灵故障，产生失灵的主要原因是车辆正常行驶中，因控 制车速须不断频繁对车辆减速制动，因此各个制动轮的制动机械极容易产生磨耗及冲击松 动或损坏，造成驾驶人员不可预知的制动力减弱或失灵及制动臂损坏失效的各种制动故 障。导致车辆在紧急制动时造成刹车失灵，使整车制动效能大大下降，不能产生车辆有几个 制动轮，就应有几道明显强劲的路面制动拖痕印迹，无限延长制动距离而车辆失控，横冲直 撞不惧前方车毁人亡后果。特别是现代车辆都采用了强大弹簧机械缸与制动气室串联为一体作用的驻车装 置，因频繁排气驻车时，瞬间产生巨大弹簧钢冲击力，造成各制动机械松动变动，及对制动 调整臂涡轮涡杆齿造成的损坏更大更快，大大缩短其使用寿命。这是造成每个制动轮产生 制动力减弱及失灵的主要原因，弹簧机械驻车缸还有一个重要功能，就是在车辆紧急制动 时增加辅助脚制动效能，使车辆更快在较短的制动距离内刹住车辆。但是弹簧驻车缸是与 脚制动气室串联一体作用，如果脚制动力产生减弱或失灵，必然也一样导致弹簧机械缸产 生同样的制动故障。这也是已使用自动调整制动间隙的制动臂的车辆，同样会产生制动失 灵故障的原因。制动故障已产生存在可为什么驾驶人员不能察觉呢？因为车辆正常行驶中或 下坡时的减速制动，都必须采用规范柔和的轻度减速制动，也就是车辆只要速度慢，不要车 站，制动程度较低，暴露不出制动故障已产生存在，车辆低程度减速制动效果的完好，又欺 骗麻痹了驾驶人员，须对每个制动轮的及时检查调整。而埋下致命的刹车故障隐患。当车 辆紧急情况使用紧急制动时，需要每个制动轮产生最强劲有力的刹车制动力时，才暴露出 各个制动轮的制动力早已产生减弱或失灵了，使整个制动效能大大下降。制动距离无限延 长，不能在有效制动距离内制动刹住车辆，而失控横冲直撞不怕前方车毁人亡后果。使不该 发生可以避免的交通事故，注定不可避免地发生可怕悲惨的重大恶果，特别是现代重型多 轴多制动轮的车辆尤为突出严重。大中型车辆都是采用气压豉式制动系统，此系统要保证整车具有高效强劲的制动 效能，又必须严格要求每一个制动轮，必须时刻检查调整保持在一个极佳的制动间隙值，也 就是要求，车辆每个制动轮的制动气室内的皮膜及推杆，有效工作行程长度，必须严格检查 调整保持在一个极短而有限的有效工作行程范围内，否则制动轮的制动力将产生减弱或失 灵故障，可是每个制动轮中的各种制动机械，又因为行驶中的频繁减速制动，极容易产生各 种磨耗和冲击振动，使制动臂调整齿松动和损坏，造成各制动气室内皮膜及推杆有效工作 行程长度自动伸长，而产生车辆行驶中驾驶人员不可预知的制动力减弱或失灵等危害极大 的各种制动故障，因此导致车辆频繁发生，不应该发生的重大恶性车毁人亡的交通事故。给国家和人民生命财产造成无法估量的巨大损失和不良恶劣的社会影响。因此车辆必须具备和安装能在行驶中，对每一个制动轮所能产生的制动力及故 障，主动监测显示的方法。对产生的各种制动故障，应及时对驾驶人员动态地显示指明报 警，何时须及时停车。对车辆某侧某轴上的某个制动轮，所产生的某种制动故障，采取相应 的排除措施，以确保车辆时刻具备平稳、均衡高效强劲的制动效能，并升级车辆安全性能， 杜绝和降低重大恶性交通事故的发生率，而利国利民。二、发明功能摘要本发明属于大中型车辆迫切需要的一项重要空白技术项目，是车辆频繁发生紧急 制动失灵，造成重大交通事故的克星，是车辆及驾驶人员保障安全行车的保护神。它改变了 车辆只有在正常行驶中才能产生，可是驾驶人员又不可预知的各种制动故障，能以监测显 示的方法，及时提示车辆驾驶人员，何时须对车辆某侧某轴上的某个制动轮，及时停车检查 调整排除还是更换已损坏的制动臂等故障。确保整车时刻具备平稳、均衡、高效强劲的刹车 制动力。并升级车辆安全性能。1、制动轮制动力监测显示方法由车载电子信号接收显示器(以下简称“显示器”)和各固定代表车辆各固定位置 的制动轮制动力检测传感器(以下简称传感器)两部分组成。注明车辆各制动轮位置是 固定的，所以监测传感器也是各固定代表各制动轮，不能互换。例如左一，表示车辆左侧第 一轴上制动轮。右四，表示车辆右侧第四轴上制动轮。各传感器在发送该制动轮各种制动 故障信号的同时，并发出一个固定代表该制动轮信号。以利分辩确定。2、检查判断方法经过测试各种大小不等的制动轮制动气室，由皮膜凹程固定了皮膜及推杆有效工 作行程长度极短而有限，只为与之相互连动工作的制动调整臂，涡轮涡杆调整齿1-6齿 扣，这极短有限的1-6调整齿扣工作行程范围，就是每个制动轮各种制动技术特性或故障 的表现范围。其实监测传感器只须设定监测每个制动气室，皮膜及推杆工作行程重要的两个长 度点，即制动力减弱点和失灵点，便可判断确定每个制动轮所产生的各种制动性能及故障。 监测判断方法如下A、第1-2齿扣是保证制动轮正常制动间隙，所必须占用的皮膜及推杆工作行程长 度，免于监测计算。B、第3齿扣前后行程至第4齿扣工作行程以前，为制动气室内皮膜由凹程受制动 气压作用平方面积最大，产生推力也最大。此时制动轮可产生正常高效强劲制动力之时，同 样免于监测或为正常信号。C、一旦皮膜及推杆工作行程长度，因各种制动磨耗及各制动机械，受反复不断冲 击震动而变动，达到第4齿扣工作行程长度时，因皮膜已向凸程发展，受有效制动气压作用 平方面积减少，推力也减小，必然制动轮制动力也减弱，因此监测传感器受皮膜推杆长度至 第4齿扣信号触发，向驾驶室内信号显示器发出本制动轮制动力减弱信号，警告驾驶员停 车，对此轮制动调整臂扳动锁紧一扣，即可排除制动减弱故障。D、如果制动力减弱没得到排除，而继续使用，使皮膜及推杆工作行程长度增加至 第5齿扣，此时制动气室内皮膜已向凸程发展快至极限，制动气压作用在皮膜上的有效平方面积大大减少，强大的制动气压被皮膜自身克服吸收，推力大大减小，因此制动轮不能产 生制动力为严重失灵故障。此时制动力监测传感器受皮膜及推杆工作行程长度达第5齿扣 触发，向驾驶室显示器发送该制动轮制动力严重失灵信号，警告驾驶人员必须立即停车检 查排除故障，否则不可行车。E、如果调整正常的制动间隙，只要驾驶员一踩刹车，无论哪个制动轮的监测传感 器，就检测到皮膜及推杆工作行程长度达到第5齿扣以上，这是显示指明该轮制动调整臂 已经损坏失效，该制动轮制动力严重失灵，必须立即更换新制动调整臂。三、检测实例(以简单两极触点电路式为例)早期采用构造简单两极触点式多电路检测每个制动轮，制动力分为减弱和失灵显 示报警方法。1、驾驶室内安装有按车辆制动轮排列分左右侧，按车轴分一、二、三、四……轴制 动轮，各固定代表各位置制动轮显示屏，显示屏上的每个制动轮各安装一黄一红两个汽车 灯泡，电门一旦打开，正极电流通入各个固定代表制动轮的黄红灯泡两极，并引向各自对应 的制动轮，制动气室壳体上安装的制动力两极检测开关上。2、每个制动轮的制动气室上安装一个两极触点电路开关。通过检测制动气室受驾 驶员制动操作气压作用，皮膜及推杆全工作行程长度信息，计算出制动力减弱触点第4齿 扣和失灵触点第5齿扣，与推杆工作行程长度位置，即为两级电流各导通时刻。3、经测试计算虽制动气室大小不同，但皮膜及推杆有效工作行程长度，都极短而 有限，为与之相互连动工作的制动调整臂调整齿1-6齿扣，这极短有限的1-6齿扣皮膜及推 杆有效工作行程长度，就是每个制动轮各种制动技术特性或故障的表现范围。4、其中1-2齿扣是保证制动轮正常制动间隙必须占用的工作行程长度，第3齿前 后至第4齿扣工作行程长度以前，为制动轮可产生高效强劲制动力之时，免于监测不设触 点电路。5、一旦制动气室皮膜及推杆工作行程长度，因产生各种磨耗及制动机械松动，达 到第4齿扣工作行程长度时，推杆上定位固定的负极触点，便与制动气室上固定安装的正 极触点开关一级电路导通，一级电路电流便点亮驾驶室内相应制动轮黄色灯泡及蜂鸣器， 提示驾驶员此制动轮因制动间隙增大，制动力减弱，须停车调整此制动轮制动臂，只需扳动 锁紧一齿即可。6、如果制动力减弱，没有得到调整排除，继续使用发展，使皮膜及推杆工作行程长 度增加至第5齿扣时，推杆负极触点便离开制动气室触点开关的一级触点黄色灯熄灭，同 时与二级触点接触导通，二级电路电流便点亮驾驶室内相对应制动轮红色灯泡及蜂鸣器， 及时警告驾驶员此制动轮制动力已失灵无力，必须立即停车调整排除故障。否则车辆不可 行驶。7、如果调整正常的制动间隙，只要驾驶员一踩刹车无论轻重，只要哪个制动气室 触点开关，立即导通二级电路，点亮驾驶室内相对应的制动轮红色灯泡及蜂鸣器，便是显示 指明该制动轮制动调整臂已经损坏，制动轮已完全失灵无力，必须立即更换新制动调整臂。 否则车辆严禁继续行驶。
图1是制动气室各有效工作行程示意图， 图2是制动图整臂与制动气室， 图3是弹簧刹车缸结构图。
权利要求
1.制动气室是对制动凸轮产生推动力的机械，经过测试各种大小不等的制动轮制动气 室，由皮膜凹程固定了皮膜及推杆有效工作行程长度极短而有限，只为与之相互连动工作 的制动调整臂，涡轮涡杆调整齿1-6齿扣，这极短有限的1-6调整齿扣工作行程范围，就是 每个制动轮各种制动技术特性或故障的表现范围。采用监测传感器只须设定检测每个制动气室，皮膜及推杆工作行程重要的两个长度 点，即制动力减弱点和失灵点，便可判断确定每个制动轮所产生的各种制动性能及故障。检 测判断方法如下A、第1-2齿扣是保证制动轮正常制动间隙，所必须占用的皮膜及推杆工作行程长度， 免于监测计算。B、第3齿扣前后行程至第4齿扣工作行程以前，为制动气室内皮膜由凹程受制动气压 作用平方面积最大，产生推力也最大。此时制动轮可产生正常高效强劲制动力之时，同样免 于检测或为正常信号。C、一旦皮膜及推杆工作行程长度，因各种制动磨耗及各制动机械，受反复不断冲击震 动而变动，达到第4齿扣工作行程长度时，因皮膜已向凸程发展，受有效制动气压作用平方 面积减少，推力也减小，必然制动轮制动力也减弱，因此监测传感器受皮膜推杆长度至第4 齿扣信号触发，向驾驶室内信号显示器发出本制动轮制动力减弱信号，警告驾驶员停车，对 此轮制动调整臂扳动锁紧一扣，即可排除制动减弱故障。D、如果制动力减弱没得到排除，而继续使用，使皮膜及推杆工作行程长度增加至第5 齿扣，此时制动气室内皮膜已向凸程发展快至极限，制动气压作用在皮膜上的有效平方面 积大大减少，强大的制动气压被皮膜自身克服吸收，推力大大减小，因此制动轮不能产生制 动力为严重失灵故障。此时制动力监测传感器受皮膜及推杆工作行程长度达第5齿扣触 发，向驾驶室显示器发送该制动轮制动力严重失灵信号，警告驾驶人员必须立即停车检查 排除故障，否则不可行车。E、如果调整正常的制动间隙，只要驾驶员一踩刹车，无论哪个制动轮的监测传感器，就 检测到皮膜及推杆工作行程长度达到第5齿扣以上，这是显示指明该轮制动调整臂已经损 坏失效，该制动轮制动力严重失灵，必须立即更换新制动调整臂。无论采用什么方法，只要是通过对车辆每个制动轮的制动气室，皮膜及推杆有限工作 行程长度信息的检测，用以计算获得，每个制动轮制动力变动故障信息。达到时刻提示调整 保持车辆制动效能，均衡高效强劲的监测显示方法，都属于我提出的专利申请保护范围。
全文摘要
本发明还可排除和避免，因各个制动轮产生的制动力强弱不一，动作反应快慢不一，因此制动不平稳、均衡，必然造成以下严重危害车辆安全行车的事故实例1、制动轮有制动力减弱或失灵故障存在，使车辆制动效能大大下降，紧急制动时造成制动失灵，无限延长制动距离，使不应该发生的但又不可避免地注定要发生重大恶性车毁人亡交通事故。2、雨水冰雪路面，因车辆制动力不平稳均衡，制动力强的制动轮会首先制动抱死，特别是前转向轮，而制动力弱的还在自由滚动，使车辆产生以制动抱死的制动轮为圆心产生侧滑和原地调头，使车辆甩出有效路面造成重大恶性交通事故。3、制动力强的车轮，每次制动都首先产生比其它车轮强大的地面摩擦阻力，因此对此轮磨损较大。4、制动力强的制动轮紧急制动时，会正常制动抱死不转，其它制动轮又因为制动力减弱或失灵无力，无限延长紧急制动距离，造成制动抱死的车轮局部固定严重磨损报废。5、可防止产生因各部制动机械卡滞不能回位，造成制动轮刹车发“咬”，拖磨的行驶阻力，既增加燃油消耗又拖磨损坏轮胎。
文档编号B60T17/22GK102085858SQ20091021829
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月6日 优先权日2009年12月6日
发明者魏天德 申请人:魏天德