[发明专利]汽车综合快速制动阀

说明书

本发明是一种运用电气比例控制技术设计出的用于提高载重汽车（包括2.5～10吨列车）制动性能的快速制动阀，专用于改善汽车的制动效果。

目前已有的汽车制动体系分为机械和电子两大类：

机械式制动装置，如日本专利JP58-144814《车辆制动装置》是支承制动盘凸缘与轴嵌合，利于保修的机械装置;西德专利DE3127108《车辆双回路制动阀》是机械气动弹簧加载体式;苏联专利SU1172780《运输车辆的空气制动防抱死系统》是可调式节流阀装有一个气动控制装置，在差动阀内开有通道，可将可调节流阀控制腔与差动阀入端和大气有选择地连通装置。

电子式制动装置，有日本专利JP59～140750《汽车制动装置》属于雷达测速电子系统;西德专利DE1924565《汽车用防抱死制动系》属于电控电路范畴。

机械制动的优点是简单、可靠、价廉，缺点是沿用旧制，动作响应时间由于机械刚性变形与气，液可压缩产生滞后，因而制动快速性、稳定性及防抱死均无法进一步提高。

电子制动的优点是快速、体积小，易于实现自动控制，缺点是可靠性差，成本高（约占整车价格10-20%），目前仅用于豪华型大小轿车，因此，限制了它的进一步推广和应用。

鉴于目前汽车制动系统存在的不足，本发明的目的是采用机械-电子-气-体化方式，综合机械制动阀简单，可靠，低成本等优点，避开其时滞长，频带窄，稳定裕度小的缺点，吸取电子制动系统快速，体积小，易于实现自动控制的长处，设计出一种制动性能优良，成本较低的机、电、气综合快速制动阀。

本发明是一种汽车综合快速制动阀，其特征在于该制动阀具有一个驱动马达、一个气放大器和一个接插件/接口，气放大器由阀体，阀芯，阀套和复位弹簧构成，接口与机械制动踏板下方和弯臂之间的数模转换器相连。

本发明的工作原理及过程是这样的：

在原有汽车制动踏板下方与弯臂之间设置了一个数模转换器。该转换器一端接车上低压电源，一端接综合快速制动阀的接口。

当驾驶员按照已往的操作习惯踩下制动踏板时，机械踏板转角位移（或所受力）的大小通过数模转换器使驱动马达接收到一个控制信号。该控制信号与机械踏板转角位移（或所受的力）之间是线性放大关系。控制信号的大小直接改变输入驱动马达的电流大小，从而实现在任意位置控制综合快速制动阀阀芯的开口度、气体流量及节流口压力降，大大改善制动效果的目的。

本发明实施例如下：

图1是综合快速制动阀在汽车制动系统中的连接框图。

图2是综合快速制动阀剖面图。

图3是综合快速制动阀与双腔制动阀并联使用的剖面图。

图4是现行机械制动体系中的双腔制动阀及制动路径剖面图。

图中所标序号内容是：

1-直线马达    2-阀体

3-阀芯    4-阀套

5-复位弹簧    6-接口

7-马达轴    8-机械制动踏板

9-阻抗变换器    10-双腔制动阀

11-气管    12-制动气室

13-空压机    14-弯臂

当驾驶员踩下机械制动踏板（8）时，对踏板施加了一个力F，此力经阻抗变换器（9）将力转换成电流控制信号。踩踏板的力越大，经阻抗变换器转换出的控制电流也越大，反之，则越小。二者呈正比关系。此信号经直线马达（1）与阻抗变换器（9）之间的接口（6）被送入直线马达的线圈中，在直线马达中产生一个驱动马达轴（7）向左或向右运动的力，推动阀芯（3）运动，在任意位置控制阀芯开口度。阀芯的开口度及突肩位置又直接影响气体流量及节流口压力降，并可定值按序控制汽车前后制动气室（12）使汽车产生良好的制动效果。

本实施例在原有机械制动系统的基础上采用了双腔制动阀与综合快速制动阀并联使用的双余度安全技术。它既照顾了驾驶员的操作习惯，又完成了新的制动方式，同时，在紧急制动或综合快速制动阀失灵的极端情况下，原来的机械制动传动系统仍然有效，不须更换，自动切换完成，成为双余度第二制动系。

本实施例由于采用了综合快速制动阀，不仅使原机械制动系可接受电控信号，同时使制动时间大大缩短，并改善了制动侧滑、甩尾等现象，提高了制动稳定性，为发展机-电-气自适应最优制动系统走出了开创性的一步。

本发明综合快速制动阀应用于我国目前采用的双腔制动体系的改革上，由于更换元件少，增加成本不多，无须大动干戈即可完成，同时又由于其特有的优良的制动特点，本综合快速制动阀定将有很好的使用前景。