专利名称：汽车制动防抱死装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车制动方面的改进，特别是一种汽车制动防抱死装置。
汽车以一定的速度行驶时，具有一定的动能，既使切断汽车传动系统的动力来源，汽车也会依赖原有的动能维持较长时间和较长距离的行驶，若要急剧降低车速，迅速停车，必须借助于汽车的制动刹车系统。目前，国内各种汽车的制动均由制动鼓和制动蹄之间摩擦作用而形成的制动力，制动力通过制动车轮和地面相互作用的摩擦力刹车制动、停车。而当制动鼓和制动蹄将车轮完全抱死之后，地面的制动力完全取决于车轮和地面之间的摩擦力，从而形成汽车的减速滚动和抱死滑移过程，后一制动过程严重影响紧急制动的操纵稳定性并使制动减速度降低，造成交通事故。
近几年来，国外研究出一种运用计算机系统控制汽车制动防抱死装置，通过调节刹车时制动压力的大小，使汽车在紧急制动时，能防止车轮完全抱死，使汽车处于纵向附着力较大，侧向附着力也较大的半滚半抱运动状态，从而使汽车在制动时不仅有最大的地面反作用力而且可保持较好的转向能力，防侧滑能力，从而使汽车的制动距离缩短，制动稳定性大为提高。但其结构复杂，价格昂贵，且不能满足在任何路面上汽车紧急制动防抱死的要求。
本实用新型的目的是提供一种能自动调节汽车在紧急制动时的制动压力使之保持在制动效果最好的压力上的制动防抱死装置，使其结构简单，成本低。
以下结合
汽车制动防抱死装置的具体技术方案。
该汽车制动防抱死装置依据于这样的原理汽车在制动时，该减加速度 与车速 的方向相反。车轮在制动过程中，车轮与地面的摩擦系数等于汽车减加速度与重力加速度之比。在刹车达到峰值附着系数之前，摩擦系数随着滑动率的增加而迅速增加，在达到峰值附着系数以后，随着滑动率的增加，附着系数会下降，当滑动率达到15～20％时，地面制动力最大，依据以上分析，本实用新型采用了利用单摆的原理及电磁感应原理，制成减加速度传感器。
图1是几种减加速度传感器结构示意图一种是利用磁电式电压表的结构，在此电压表中去掉游丝，用摆杆代替指针，摆杆上端与轴固定，下端固定摆锤，忽略摆杆重量及轴处的摩擦力。当摆摆动时，可动线圈在磁场中切割磁力线产生感应电信号通过可动线圈的抽头输出。
在附图1A中，忽略摆杆(4)的重量及转动轴(3)与轴套(1)之间和转动轴(3)与回转环(2)之间的摩擦力。线圈绕组(5)一方面作为产生感应电信号的电磁感应线圈使用，另一方面也作为摆锤使用。转动轴(3)与轴套(1)之间为动配合，配合间隙通过轴套(1)上的螺孔调整。回转环(2)与转动轴(3)之间也为动配合。通过粘合法或其它方法将回转环(2)安放在转动轴(3)的凹处。回转环(2)与摆杆(4)固定在一起。永磁铁(6)放在线圈绕组(5)的中孔内成动配合，永磁铁(6)的半径等于线圈绕组(5)中部的摆动半径，线圈绕组的抽头通过转动轴或其它方式引出。
其动作过程当摆动时，摆杆(4)与摆锤(5)向右摆动，由于永磁铁(6)位于线圈绕组的中孔内，所以当线圈绕组运动时切割永磁铁(6)的磁力线产生感应电信号输出。线圈绕组摆动方向的不同，输出的感应电信号也改变极性。摆时摆杆与回转环绕转动轴转动，转动轴在轴套中运动。
在附图1B中，摆绳(1)与线圈绕组(2)固定在一起。永磁铁(3)安放在线圈绕组(2)的中孔内并呈动配合，它的半径等于线圈绕组(2)中部的摆动半径。连接杆(4)上与线圈绕组(2)下与永磁铁(6)固定在一起。一对永磁铁(5)与永磁铁(6)成N－N、S－S方式放置，以限制摆锤的前后晃动。连接杆(7)上与永磁铁(6)下与永磁铁(8)固定在一起。永磁铁(9)与永磁铁(8)呈N－S方式放置，以限制摆锤的上下晃动。在此结构中，线圈绕组(2)、永磁铁(6)、(8)连接杆(4)、(7)构成摆锤。永磁铁(5)的半径等于永磁铁(6)的摆动半径，永磁铁(9)的半径稍大于永磁铁(8)的摆动半径。线圈绕组的抽头与摆绳一起构成单摆的摆绳。
其动作过程摆锤向右摆动，线圈绕组切割永磁铁(3)的磁力线，产生感应电信号输出。永磁铁(6)在永磁铁(5)中间摆动起限制摆锤前后晃动的作用，永磁铁(8)在永磁铁(9)上端运动，起限制摆锤上下运动的作用。
在附图1C中，可变电位器(1)的旋纽与摆杆(2)固定在一起，摆杆(2)与摆锤(3)固定在一起，可变电位器(1)的3个抽头，一个接电源正极、一个接地、一个接RC电路，永磁铁(4)起电磁阻尼的作用。
其动作过程当制动时，摆锤(3)向前摆动使电位器(1)的输出电信号发生变化，经RC电路使输出电信号发生脉冲变化，摆锤(3)在永磁铁(4)的中间摆动，起电磁阻尼的作用。
以上几种传感器的阻尼方式可以采用电磁阻尼，空气阻尼或其它方式进行阻尼。
以上四种减加速度传感器可根据制动防抱系的安放位置不同将传感器在每个车轮上各放一个，也可以对每个车轮进行不同的排列组合放置，也可以在整车上放一个等。
图2是汽车制动防抱死装置电路原理图控制电路将制动控制阀压力传感器(Z2)和制动气室压力传感器(Z3)在制动时所感受的压电信号取出并进行比较放大处理再经过RS触发电路进行高电位、低电位触发翻转，然后将触发电路的输出信号传递给执行机构，使位于制动控制阀与制动气室之间管道上的电磁控制阀(CT)工作，控制刹车制动而不抱死车轮以求最大地面刹车制动力，达到良好的制动效果。
如图中所示，控制电路中有比较信号放大器A2、制动减速度传感信号放大器A1、RS触发器、对J1、J2提供磁能释放回路的二极管D3、D4、对A1、A2的输出信号起正向导通、反向截止作用的二极管D1、D2、T1、T2、R3、R4、R5、R6组成放大电路并工作在饱和截止工作状态。C1、R1与C2、R2组成微分电路。其中RS触发器的真值表如图所示。RS触发电路在制动减速度传感器(Z1)及压力传感器(Z2)、(Z3)的作用下完成电位翻转。当减加速度传感器(Z1)输出信号为正电位时，A1输出为负电位，给Sd一个置“1”脉冲使Q输出为“1”，当脉冲结束后，Q仍为“1”当压力传感器输出信号使A2输出为负向脉冲时，一方面使T1导通，J1吸合，另一方面给Rd一个置“0”脉冲使Q置“0”，当脉冲结束后Q输出仍为“0”。
在本发明中控制电路不仅局限于已介绍过的这一种，因为要达到本发明中所述的工作过程，可以预料将会出现许多种可以完成上述控制电路所介绍的控制作用需要的电路结构。在现有车辆中，由于汽车种类不同，制动系统的结构，制动方式也各不相同，通过合理改变压力传感器的形状、结构及安放位置以适应各种车辆制动防抱死的要求。在控制电路中，元件有集成块式的也有分立元件式的，电磁控制阀也有能适合当该阀工作时不影响制动压力额外变化的结构。
根据车辆的制动方式，制动结构及制动要求的不同，可以通过合理改变防抱制动系配置方法以达到最佳的防抱死效果。例如可以在每个车轮上各装一套，也可以进行对车轮的不同排列组合而进行放置，也可以整车放置一套等。
该汽车制动防抱死装置是这样工作的汽车正常行驶时由于制动控制阀压力传感器(Z2)所受压力等于制动气室压力传感器(Z3)所受压力又等于大气压力，此时传感器输出电位VA＝VB＝0，从而比较放大器A2输出电位等于零，使T1截止，J1断开。这时无论RS触发电路输出什么样的电信号均不能使T1饱和导通，使位于制动控制阀与制动气室之间管道上的电磁控制阀(CT)不工作，管道畅通。
减速制动需要进行减速制动时，踩下制动踏板，贮气筒中的气体经一定的延迟时间经管道流入制动控制阀再流入制动气室，这时制动控制阀内和制动气室内的气体压力产生一个差距PA＞PB。经压力传感器(Z2)和(Z3)输出电信号VA＞VB，由于制动控制阀压力传感器(Z2)输出信号外接A2的反相输入端，制动气室压力传感器(Z3)的输出信号外接A2的同相输入端，所以此时A2输出为负电位。该输出信号经二极管D2一方面使RS触发器电路输出置“0”，另一方面使T1饱和导通，J1吸合，使RS触发电路输出信号能通过J1传递到T2的基极。由于在减速制动过程中，摆锤并未向前摆动到摆角最大处，考虑到虽然路面状况各不相同，由于阻尼的作用及在制动的这一小段路面上车轮与地面的摩擦系数近似相等，所以摆锤并不向回摆动。由于传感器感应线圈的信号输出端外接A1的反相输入端，并且向前摆时输出为低电位，向回摆时输出为高电位，则在减速制动过程中，A1输出为高电位并被D1阻断RS触发电路的S端无触发信号，Q输出仍为零电位，T2截止，J2断开，位于制动控制阀与制动气室之间管道上的电磁控制阀(CT)不工作管道畅通。
紧急制动当需要紧急制动时，踩下制动踏板，贮气筒气体经管道流入制动控制阀再流入制动气室，同减速制动时的分析相同，在没达到制动效果最好以前，J1吸合、J2断开，CT不工作，制动气室与制动控制阀之间的管道畅通。
当制动压力过大而导致制动效果下降时，此时贮气筒气体仍继续经制动控制阀流向制动气室，使PA＞PB、VA＞VB经A2输出为低电位，一方面使T1饱和导通，J1吸合，另一方面在前述过程中已有一个经微分电路的置“0”脉冲使RS触发电路输出为低电位。在制动效果刚一开始下降时，由于附着系数下降，汽车的减加速度值降低，摆锤的摆角从最大值处降小，既向回有一个微小的摆动，此时感应线圈也向回摆动切割磁力线产生高电位信号输出，经A1输出为低电位，该低电位通过D1经微分电路给RS触发电路一个负向脉冲，使Q输出为高电位，该输出信号经J1使T2饱和导通，J2吸合，使位于制动控制阀与制动气室之间管道上的电磁控制阀(CT)吸合，切断制动气室与制动控制阀之间的管路，使制动气室内的压力始终保持在制动效果近似最佳的状态上直至解除制动为止。由于紧急制动时，虽然制动气室内压力一直保持在制动效果近似最佳的气压，但此时贮气筒内气体仍继续流向制动控制阀，使制动控制阀内气压继续升高直到进气阀关闭，制动控制阀回到平衡位置为止。在此时VA＞VB，经A2仍使T1饱和导通，J1吸合，使电磁控制阀继续工作直到解除制动为止。
解除制动当松开制动踏板，此时贮气筒到制动控制阀之间的管道被关闭制动控制阀通向大气的管道打开，气体经制动控制阀排入大气，在排气过程中，PA从大于PB到等于PB再到小于PB、经压力传感器输出电信号也为VA从大于VB到等于VB再到小于VB。在 VA≤VB时，经A2输出的电信号为零电位或高电位，该电位信号被二极管阻断，使T1截止，J1断开。这时不管RS触发电路输出什么样的电信号均不能通过J1使T2工作，从而使J2断开，电磁控制阀不工作。保证了制动与解除制动时的工作可靠性。此时制动气室与制动控制阀之间的管道畅通，而使制动气室内的气体经管道流入制动控制阀而迅速排入大气。
液压系统制动过程类似于上述所叙。不同形式的液压(气压)制动可以通过合理安排压力传感器的安放位置和适当的控制电路变化来达到理想的控制效果。
权利要求1.一种汽车制动防抱死装置。目前汽车急刹车是机械传动系统控制制动鼓、制动蹄压力将车轮抱死，本实用新型的特征是增加防抱死装置，由一个减加速度传感器，两个压力传感器，两个比较触发器，两个推动管，两个继电器，1个电磁阀构成，用模拟电路控制防制动抱死。
2.如权利要求1所述的汽车制动防抱死装置，其特征在于所述减加速度传感器可以是磁电式电压表的传感器，在电压表中去掉游丝，用摆杆代替指针，摆杆上端与轴固定，下端固定摆锤，可动线圈的抽头作为信号输出端引出。
3.如权利要求1所述的汽车制动防抱死装置，其特征在于所述减加速度传感器还可以是摆杆与回转环及摆锤固定在一起，回转环放在转动轴的凹处并呈动配合，转动轴放在轴套内也呈动配合，配合间隙通过轴套上的螺孔调整，摆锤也是一个线圈绕组，永磁铁安放在线圈绕组的中孔内并呈动配合。
4.如权利要求1所述的汽车制动防抱死装置，其特征在于所述减加速度传感器还可以是摆绳与线圈绕组固定在一起，永磁铁安放在线圈绕组的中孔内，并呈动配合，线圈绕组、永磁铁、连接杆构成摆锤、线圈绕组的抽头与摆绳一起构成单摆的摆绳。
5.如权利要求1所述的汽车制动防抱死装置，其特征在于所述减加速度传感器还可以是利用可变电位器的旋纽与摆杆固定在一起。摆杆与摆锤固定在一起。可变电位器固定在一起。可接电源正极，一个接地、一个接RC电路。
6.如权利要求1所述的汽车制动防抱死装置，其特征在于所述该装置的控制电路由比较信号放大器A2和制动减加速度传感器信号放大器A1，触发电路，微分电路，放大电路及继电器J1、J2电磁控制阀电路等部分组成。
专利摘要本实用新型汽车制动防抱死装置是通过安放在汽车适当位置的减加速度传感器输出的传感信号，和制动控制阀与制动气室的压力传感器输出的信号经控制电路放大，RS触发器触发翻转输出给执行机构进行控制汽车刹车制动防止车轮抱死，使汽车达到良好的刹车效果。
文档编号B60T1/02GK2051914SQ8920258
公开日1990年1月31日 申请日期1989年3月8日 优先权日1989年3月8日
发明者王波军, 马潘绩 申请人:王波军, 马潘绩