專利名稱：汽車輔助剎車裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及重型貨車或者客車的剎車系統(tǒng)，尤其涉及適用于重型汽車的輔助剎車裝置，用以增加主剎車系統(tǒng)的剎車能力，獲得充足的剎車效率。
背景技術(shù)：
重型貨車或客車等，由于車身重而且往往負(fù)載多，因此必須具有良好的剎車能力，以進(jìn)行有效的剎車。然而，由于相關(guān)部件過大而且負(fù)載集中，僅僅一個主剎車系統(tǒng)并不能實現(xiàn)對負(fù)載及車身的制動，所以，安裝了如排氣制動器、減速器等適當(dāng)?shù)妮o助剎車。
在這些輔助剎車器當(dāng)中，排氣制動器被安裝在帶有圓形節(jié)流閥的發(fā)動機(jī)排氣管中，當(dāng)需要制動力時，通過節(jié)流閥堵塞發(fā)動機(jī)的排氣來降低發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而減慢車速。
如上所述的排氣制動器系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)動機(jī)排氣管側(cè)被強(qiáng)行阻塞而引起背壓增大時，剎車能力得以增強(qiáng)。于是，要增強(qiáng)剎車能力，就要加大節(jié)流閥對排氣管的阻塞，如果發(fā)動機(jī)排氣管中背壓超過預(yù)定值，發(fā)動機(jī)排氣門就會發(fā)生錯誤操作，給發(fā)動機(jī)造成致命的損壞。并且由于節(jié)流閥的封閉量不能超過預(yù)定值，所以，排氣制動器作為一種輔助剎車器很難獲得足夠的剎車性能。
另外，所述節(jié)流閥存在一個問題，使用排氣制動器時排氣管產(chǎn)生的背壓應(yīng)該能被承受，而隨著汽車因較低的耐久性而變舊時，會使排氣制動器的性能逐步惡化。

發(fā)明內(nèi)容
該發(fā)明提供了一種汽車輔助剎車裝置，適用于柴油機(jī)重型商用車的輔助剎車裝置，它用一種不同于前述排氣制動器的輔助剎車系統(tǒng)來對剎車性能和耐用性進(jìn)行改良。
根據(jù)本發(fā)明提供了一個油壓供給裝置，以及用以把油壓供給裝置產(chǎn)生的油壓控制在預(yù)定值以下的油壓控制裝置。一個脈沖壓力形成裝置，它按照發(fā)動機(jī)噴油凸輪的輪廓形成脈沖壓力，一個閥門開閉裝置，它根據(jù)脈沖壓力形成裝置形成的脈沖壓力打開和關(guān)閉發(fā)動機(jī)的排氣閥門，一個控制器，它根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對油壓供給裝置進(jìn)行控制。


為充分理解本發(fā)明的性質(zhì)和目的，請結(jié)合附圖參考下面的詳細(xì)說明圖1是表示本發(fā)明發(fā)動機(jī)剎車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1中控制閥門的示意圖；圖3是圖1所示間隙控制閥門的示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明提供的汽車輔助剎車系統(tǒng)包括一個油壓供給裝置和一個將油壓供給裝置提供的油壓控制在預(yù)定范圍的油壓控制裝置，一個根據(jù)發(fā)動機(jī)噴油凸輪的輪廓對油壓控制裝置產(chǎn)生的油壓形成脈沖壓力的脈沖壓力形成裝置，一個根據(jù)脈沖壓力形成裝置形成的脈沖壓力打開或關(guān)閉發(fā)動機(jī)排氣閥門的閥門開閉裝置，一個根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對油壓供給裝置進(jìn)行控制的控制器。
電子控制模塊(ECU)可在電子控制柴油發(fā)動機(jī)上用作控制器1，該電子控制器1增加了如下一些功能控制器1通過開關(guān)3接收司機(jī)的剎車操作命令，用松開的離合器踏板根據(jù)汽車發(fā)動機(jī)和傳動軸是否連接而判斷車輛的狀態(tài)。控制器1判斷出司機(jī)是不是沒有踩下了離合器踏板，如果司機(jī)踩下油門踏板試圖加速，控制器1就停止剎車操作作業(yè)。然后控制器1判斷換檔機(jī)構(gòu)是否處于空檔位置，如果處于空檔位置，控制器1立即停止剎車操作，當(dāng)剎車操作正在進(jìn)行時，噴油停止。
油壓供給裝置可由一個電磁閥5構(gòu)成，電磁閥5根據(jù)控制器1提供的電子信號，用發(fā)動機(jī)油泵供給的機(jī)油來轉(zhuǎn)換過油狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，電子閥5利用將輔助剎車裝置安裝到發(fā)動機(jī)用的一根螺栓形成一個油路，機(jī)油可以從螺栓中的油路流過，用一個外加的電磁致動器來調(diào)節(jié)油路，這樣既可節(jié)省空間又可減少部件，還提高了效率。
如圖2所示，油壓控制裝置5可以由一個控制閥門21形成，控制閥門21用以把通過電磁閥5的油調(diào)節(jié)在一個恒定的壓力值。它包括一個帶有圓柱型筒體6的閥體7；一個調(diào)節(jié)油路形成體9，用以插入筒體6形成一個調(diào)節(jié)油路以調(diào)節(jié)筒體6中的油流；一個位于調(diào)節(jié)油路形成體9的調(diào)節(jié)油路一端的截止球11；一個安裝在筒體6內(nèi)部并在其內(nèi)滑動的截止活塞15，該截止活塞15帶有截止彈簧以彈性地支撐閥球11；一個以預(yù)定的彈力彈性地支撐截止塞15的恒壓彈簧17；還有一個封閉塞19，它將恒壓彈簧17頂?shù)介y體7的預(yù)定位置以封閉筒體6。
如圖所示，為使安裝狀態(tài)更加穩(wěn)固，封閉塞19在連接到閥體7上的同時受到封閉彈簧23的彈壓，在這里封閉塞被一個鎖止螺母進(jìn)一步緊固。
脈沖壓力形成裝置包括一個脈沖壓力缸27；一個安裝在脈沖壓力缸27中并可在其中滑動的活塞31，它連在一個噴油凸輪29上，以控制向發(fā)動機(jī)噴油的時間；還有一個凸輪彈簧33，靠彈力使活塞31彈性地支撐在噴油凸輪29上。
閥門開閉裝置包括一個閥體35，一個致動桿41，它受供入閥體35的脈沖壓力驅(qū)動而作往復(fù)運(yùn)動，繼而對驅(qū)動搖臂39提供致動力以打開和關(guān)閉一個排氣門37；一個致動器活塞和第一個彈簧45以及第二個彈簧47，以吸收搖臂一側(cè)作用于致動桿41的橫向壓力，并且利用脈沖壓力由致動桿產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動力；一個間隙控制(robolash)閥49，它包括一個間隙控制單元，推動致動桿以一定的預(yù)壓力接觸搖臂。
致動桿41在與傳動活塞接觸的一端有一個突緣51，突緣51置入致動活塞一側(cè)的凹槽53中，突緣51由第一個彈簧45彈性地支撐，使致動桿隨著致動活塞43一起運(yùn)動，而致動活塞43則由第二個彈簧47彈性地支撐，產(chǎn)生一個對應(yīng)于致動活塞43底面受到的脈沖壓力的彈性壓力。
突緣51和突緣槽53的表面被做成光滑的曲面，讓突緣51可以以一定的角度相對于突緣槽53擺動，使得由致動桿41傳導(dǎo)來的搖臂39的橫向力能被吸收。
在致動桿41一端安裝有旋套61，該旋套61嵌置在球部59中，以吸收與搖臂39連接過程中產(chǎn)生的角度差異。
間隙控制裝置包括一個正對致動活塞43的間隙控制活塞63，它的底面積比致動活塞的要小，而且有一部分與致動活塞43的底面之間有一定的間隔；一個間隙控制彈簧65和一個間隙控制塞67，以一定的彈力將間隙控制活塞63朝向閥體35支撐；一個形成在間隙控制塞67上的行程限制槽69，用來限制間隙控制活塞63的滑動幅度；還有一個固定在間隙控制活塞上的限制環(huán)71。
下面詳細(xì)說明本發(fā)明的這種構(gòu)造的操作過程。
當(dāng)司機(jī)在汽車行駛過程中操作開關(guān)3啟動輔助剎車系統(tǒng)時，控制器1檢測汽車的狀態(tài)，換句話說，控制器1檢測離合器踏板是否處于松開位置，司機(jī)是否踩下加速踏板，換檔機(jī)構(gòu)是否處于空檔位置。
如果開關(guān)3被合上，離合器踏板處于松開位置，而換檔機(jī)構(gòu)不在空檔位置，機(jī)油就進(jìn)入油壓供給裝置，即電磁閥5，發(fā)動機(jī)噴油被阻塞，進(jìn)一步影響剎車操作。
結(jié)果，如果離合器踏板被松開，加速踏板被踩下，或者換檔機(jī)構(gòu)處于空檔位置，通向油壓供給裝置的油壓就被阻塞而重新開始發(fā)動機(jī)噴油，停止輔助剎車操作并保護(hù)發(fā)動機(jī)。
當(dāng)控制器1啟動電磁閥5給輔助剎車系統(tǒng)油壓回路供給機(jī)油時，控制閥21允許機(jī)油維持在一個恒定的壓力狀態(tài)并提供一個預(yù)定的壓力值。
換句話說，當(dāng)由電磁閥5流出的機(jī)油流入安裝在控制閥21的閥體7上的進(jìn)油孔8時，閥球11打開，允許機(jī)油流入，這樣，由于恒壓彈簧17的作用，只有經(jīng)過截止塞15調(diào)節(jié)的油壓才能夠排到出油孔10，反過來如果油壓來自出油孔一側(cè)，油路就會被截止球11阻塞，以使在任何時間向油壓回路供給一定的壓力。
結(jié)果，這樣形成的恒定壓力被供給到間隙控制閥49的閥體35和脈沖壓力氣缸27中，供給間隙控制閥49的恒壓執(zhí)行間隙控制的工作，推動致動桿41上的旋套61以一定的預(yù)壓接觸排氣門37的搖臂39。
換句話說，當(dāng)恒壓供給到閥體35的入油孔36時，致動活塞克服第一個彈簧45和第二個彈簧47的彈力，朝搖臂39運(yùn)動一預(yù)定的距離。通過間隙控制活塞63中心的油路64流入的機(jī)油加上間隙控制彈簧65的彈力對間隙控制活塞63提供壓力，以推動間隙控制活塞63朝致動活塞43運(yùn)動，運(yùn)動的距離由行程限制槽69和限制環(huán)71限制在一定的范圍內(nèi)。這時，當(dāng)間隙控制活塞63貼緊致動活塞43的底面時，安裝在致動桿末端的旋套61就會對搖臂39形成預(yù)定的預(yù)壓。
如上所述的目的在于防止在汽車正常行駛過程中發(fā)動機(jī)上的排氣門37在運(yùn)轉(zhuǎn)時受到其他部件的影響，并且在需要輔助剎車操作時允許排氣門37受到致動桿41(搖臂以外的另一部件)的作用而打開或關(guān)閉。
允許致動桿41上的旋套61以一定的預(yù)壓接觸搖臂39可以避免當(dāng)旋套61和搖臂39受致動桿41的快速往復(fù)運(yùn)動的作用而不斷地接觸和分離時產(chǎn)生的噪聲和使用壽命問題。
在所述情況下，脈沖壓力氣缸27中的活塞31在凸輪彈簧33的作用形緊貼噴油凸輪29沿著噴油凸輪29的輪廓滑動，從而向注入脈沖壓力氣缸27中的機(jī)油提供脈沖壓力。
這樣形成的脈沖壓力被傳入間隙控制閥49的閥體35中，有了脈沖壓力，致動活塞43就克服一個彈簧45和第二個彈簧47的彈力推動致動桿41朝搖臂39運(yùn)動，從而通過搖臂39打開排氣門37。
排氣門37在壓縮行程的上止點(diǎn)處被打開，從而在壓縮行程的上止點(diǎn)附近經(jīng)控制器1的供油被阻塞，而且排氣門37被打開，以防止發(fā)動機(jī)在膨脹行程產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力，并且隨后發(fā)動機(jī)活塞運(yùn)轉(zhuǎn)需消耗的能量被轉(zhuǎn)化成剎車需要的動力。
根據(jù)所述操作，因為致動桿是在預(yù)定的路徑內(nèi)作直線往復(fù)運(yùn)動，而搖臂以一定的角度旋轉(zhuǎn)，所以安裝在致動桿41末端的旋套61是鉸接在致動桿41和搖臂39之間的，從而把致動桿41的往復(fù)運(yùn)動與搖臂39的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動連接起來。通過搖臂的運(yùn)動傳導(dǎo)給旋套61和致動桿41的橫向力被致動桿41上的突緣51和致動活塞上的突緣槽53吸收，由致動活塞43向致動桿41提供一個平滑的工作力，第一個彈簧朝突緣槽53彈性地支撐突緣51，以使致動桿41保持一種穩(wěn)定狀態(tài)。
當(dāng)司機(jī)關(guān)閉開關(guān)3，或者控制器1檢測到離合器踏板處于松開位置，加速踏板被踩下或者換檔機(jī)構(gòu)處于空檔位置，控制器就阻斷從電磁閥5供給的油壓并且重新啟動噴油，以停止輔助剎車操作并轉(zhuǎn)入正常行駛狀態(tài)。
如果來自電磁閥5的油壓供給被停止，機(jī)油就會流到安在控制閥21的閥體7上的排油孔，致動活塞43和致動桿41隨著間隙控制塞63的回退而回退，從而與搖臂39分離，使排氣門不中斷正常的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
根據(jù)如上所述我們可以明顯看出，所述發(fā)明的汽車輔助剎車系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于，噴油在壓縮行程上止點(diǎn)附近被阻斷，同時排氣門被打開，讓發(fā)動機(jī)活塞運(yùn)轉(zhuǎn)需要的能量用于剎車，這樣就不需要象節(jié)流閥等存在耐用問題的部件，從而可以用于半永久性周期，而且能夠獲得兩倍于原排氣制動器的充足的剎車動力。
權(quán)利要求
1.一個汽車輔助剎車裝置，其特征在于，該裝置包括油壓供給裝置；油壓控制裝置，以將油壓供給裝置供給的油壓控制在預(yù)定的范圍內(nèi)；脈沖壓力形成裝置，根據(jù)一個發(fā)動機(jī)噴油凸輪的輪廓，對油壓供給裝置供給的油壓形成脈沖壓力；閥門開關(guān)裝置，根據(jù)脈沖壓力形成裝置形成的脈沖壓力打開或者關(guān)閉發(fā)動機(jī)的排氣門；以及控制器，用來根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制所述油壓供給裝置。
2.權(quán)利要求1所述的剎車裝置，其特征在于所述油壓供給裝置是一個電磁閥，它由控制器提供的電子信號控制，供給或者阻斷由發(fā)動機(jī)油泵供給給所述油壓控制裝置的機(jī)油。
3.權(quán)利要求1所述的剎車裝置，其特征在于所述油壓控制裝置包括帶有圓柱形筒體的閥體；調(diào)節(jié)油路形成體，插入筒體而形成一個調(diào)節(jié)油路，以調(diào)節(jié)筒體中的油流；截止球，安裝在調(diào)節(jié)油路形成體的調(diào)節(jié)油路一端；截止活塞，可滑動地安裝在筒體內(nèi)部，并具有一個截止彈簧彈力地支撐該截止球；恒壓彈簧，用來以預(yù)定彈力彈性地支撐截止活塞；以及封閉塞，以將恒壓彈簧支撐在閥體預(yù)定位置，以關(guān)閉所述筒體。
4.如權(quán)利要求1所述的剎車裝置，其特征在于所述脈沖壓力形成裝置包括脈沖壓力筒體；活塞，與噴油凸輪相接，并被活動地安裝在脈沖壓力筒體中；凸輪彈簧，它把活塞朝噴油凸輪彈性地支撐。
5.如權(quán)利要求1所述的剎車裝置，其特征在于所述閥門開關(guān)裝置包括閥體；致動桿，在閥體中的脈沖壓力作用下做往復(fù)運(yùn)動，為搖臂提供致動力，以打開或者關(guān)閉排氣門；以及致動活塞和第一、第二彈簧，用于吸收搖臂作用在致動桿上的橫向力，并且利用脈沖壓力由致動桿產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動力；以及間隙控制裝置，用于推動致動桿以預(yù)定的壓力接觸搖臂。
6.如權(quán)利要求5所述的剎車裝置，其特征在于所述間隙控制裝置包括正對致動活塞的間隙控制活塞，它的底面積小于致動活塞的底面積，而且有一部分與致動活塞的底面之間分開預(yù)定的間隔；間隙控制彈簧和間隙控制塞，用于以預(yù)定的彈力把間隙控制活塞壓向閥體；形成在間隙控制塞上的行程限制槽，用來限制所述間隙控制活塞的滑動幅度，還有一個固定在所述間隙控制活塞上的限制環(huán)。
7.如權(quán)利要求5所述的剎車裝置，其特征在于所述致動桿的一端安裝有一旋套，用于吸收與搖臂接觸過程中產(chǎn)生的角度差異。
8.如權(quán)利要求1所述的剎車裝置，其特征在于所述控制器是具有一邏輯電路的電路，用來通過一個開關(guān)接收司機(jī)的發(fā)動機(jī)剎車操作命令，以判斷離合器踏板是否處于松開位置、司機(jī)是否踩下加速踏板、或者換檔機(jī)構(gòu)是否處于空檔位置；并且在開關(guān)被合上、離合器踏板處于松開位置、以及換檔機(jī)構(gòu)不在空檔位置時，就向所述油壓供給裝置供給油壓，并停止發(fā)動機(jī)噴油；當(dāng)所述離合器踏板被松開、所述加速踏板被踩下、或者所述換檔機(jī)構(gòu)處于空檔位置時，就阻塞通向油壓供給裝置的油壓，重新開始向發(fā)動機(jī)噴油。
全文摘要
一種汽車輔助剎車裝置，適用于重型汽車，補(bǔ)充主剎車系統(tǒng)的剎車能力以獲得足夠的剎車效果。該剎車裝置包括一個油壓供給裝置；一個油壓控制裝置，用以把油壓控制在預(yù)定的范圍；一個脈沖壓力形成裝置，根據(jù)噴油凸輪的輪廓，產(chǎn)生由油壓控制裝置供給的油壓的脈沖壓力；一個閥門開關(guān)裝置，用來根據(jù)脈沖壓力形成裝置形成的脈沖壓力打開或者關(guān)閉發(fā)動機(jī)的排氣門；以及一個控制器，根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來控制油壓供給裝置。
文檔編號F02D45/00GK1415510SQ0214146
公開日2003年5月7日 申請日期2002年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月1日
發(fā)明者鄭鐘允 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社