一种适合冰雪路面的刹车控制装置

技术领域

本发明涉及一种适合冰雪路面的刹车控制装置，属于机械控制领域。

背景技术

在我国北方地区，每到冬季由于冷空气活动频繁，非常容易产生雨雪天气，甚至造成路面结冰现象，这对行车安全造成了极大影响。据统计我国每年因雨雪天气造成的交通事故有数千起，其中2008年的低温冰雪极端天气，造成了2385起交通事故，严重的影响着行车安全，同时也带来了严重的经济损失。因此，研制一种适合冰雪路面的刹车装置就非常有必要了。

为解决以上问题，本发明提供了一种适合冰雪路面的刹车控制装置，本装置采用液压和电气控制形式，有效解决了冰雪路面刹车困难的问题，提高了冰雪路面的行车安全，减少了交通事故，降低了经济损失，对于提高汽车的行驶安全性具有非常重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适合冰雪路面的刹车控制装置，该装置采用液压和电气控制形式，既便于在汽车上进行布置，又便于实现该装置的智能化、自动化控制。该装置的发明减少了交通事故的发生，降低了经济损失，对于提高汽车行驶的安全性具有重要的现实意义。

一种适合冰雪路面的刹车控制装置，主要由：制动踏板（1）、制动主缸（2）、制动压力调节阀（3）、第一单向阀（4）、回流泵（5）、回流泵控制电机（6）、液压泵控制电机（7）、工作模式控制阀（8）、液压泵（9）、蓄能器压力调节器（10）、第二单向阀（11）、蓄能器（12）、工作状态控制阀（13）、工作缸控制阀（14）、液压锁（15）、工作缸（16）、铲雪刀控制杆（17）、制动轮缸（18）、轮速传感器（19）、制动轮（20）、铲雪刀（21）、位移传感器（22）、电控单元ECU（23）、工作缸活塞（24）、工作缸活塞杆（25）组成。所述的制动踏板（1）、制动主缸（2）、制动压力调节阀（3）、第一单向阀（4）、回流泵（5）、回流泵控制电机（6）、制动轮缸（18）、轮速传感器（19）构成一种适合冰雪路面的刹车控制装置的制动力控制系统，所述的液压泵控制电机（7）、工作模式控制阀（8）、液压泵（9）、蓄能器压力调节器（10）、第二单向阀（11）、蓄能器（12）、工作状态控制阀（13）、工作缸控制阀（14）、液压锁（15）、位移传感器（22）构成一种适合冰雪路面的刹车控制装置的铲雪控制系统，所述的工作缸（16）、工作缸活塞（24）、工作缸活塞杆（25）、铲雪刀控制杆（17）、铲雪刀（21）构成一种适合冰雪路面的刹车控制装置的铲雪系统。所述的回流泵控制电机（6）、液压泵控制电机（7）、轮速传感器（19）、位移传感器（22）、电控单元ECU（23）构成一种适合冰雪路面的刹车控制装置的电气控制系统。

一种适合冰雪路面的刹车控制装置不仅适用于冰雪路面的汽车制动，而且还适用于良好路面的汽车制动，其工作状态由工作模式控制阀（8）进行控制。

当汽车在良好路面上行驶时，工作模式控制阀（8）关闭，铲雪系统和铲雪控制系统不工作。在汽车不进行制动时，电控单元ECU（23）控制制动压力调节阀（3）处于中位，制动压力调节阀（3）关闭，液压油被封闭在管路中，汽车不制动；在汽车进行制动时（即驾驶员踩制动踏板），电控单元ECU（23）控制制动压力调节阀（3）处于相应位置，对汽车进行制动控制，其制动状态由轮速传感器（19）进行检测。

当汽车在冰雪路面上行驶时，驾驶员控制工作模式控制阀（8）开启。在汽车不进行制动时，电控单元ECU（23）控制制动压力调节阀（3）处于中位，制动压力调节阀（3）关闭；电控单元ECU（23）控制液压泵控制电机（7）工作，液压油经液压泵（9）进入蓄能器（12）进行蓄能，蓄能压力的大小由蓄能器压力调节器（10）进行控制。在汽车进行制动时（即驾驶员踩制动踏板），电控单元ECU（23）控制工作状态控制阀（13）开启，控制工作缸控制阀（14）处于相应的工作状态，液压泵（9）和蓄能器（12）的液压油同时经工作缸控制阀（14）向工作缸（16）供油，液压油推动工作缸活塞杆（25）移动，使铲雪刀（21）伸出进行铲雪；同时，另一路液压油则由制动主缸（2）进入制动轮缸（18）对汽车进行制动。在汽车制动结束后（即驾驶员松开制动踏板），电控单元ECU（23）控制工作缸控制阀（14）的工作状态，使液压油进入工作缸（16）的反方向推动工作缸活塞杆（25），使铲雪刀（21）回位，并由液压锁（15）进行锁止。由此，完成了一个制动循环过程，实现了铲雪和制动。

一种适合冰雪路面的刹车控制装置在工作过程中，利用蓄能器（12）的蓄能作用，提高了液压系统的液压能，增加了工作缸活塞杆（25）的移动速度；通过电控单元ECU（23）、制动压力调节阀（3）、回流泵（5）和轮速传感器（19）对其制动力进行调节；通过电控单元ECU（23）、液压泵控制电机（7）、工作模式控制阀（8）、工作状态控制阀（13）和工作缸控制阀（14）对其铲雪系统进行控制。

一种适合冰雪路面的刹车控制装置，工作缸（16）无杆腔端部采用铰接连接形式，工作缸活塞杆（25）与铲雪刀控制杆（17）采用铰接连接形式，铲雪刀控制杆（17）与铲雪刀（21）采用刚性连接形式，铲雪刀（21）安装在车轮上前方，铲雪刀（21）伸出时能铲除车轮前方的冰雪，铲雪刀（21）伸出量受工作缸活塞杆（25）的控制，而工作缸活塞杆（25）的动作由工作缸控制阀（14）控制，工作缸活塞杆（25）的移动距离由位移传感器（22）检测。

本发明的优点是：

1．本发明采用液压和电气控制形式，具有布置方便，控制简单，且适应性强的特点。

2．本发明采用电控单元进行控制，实现了该装置的智能化、自动化控制。

3．本发明工作中铲除了地面积雪并进行汽车制动，增加了车轮与地面的附着力，减少了制动距离，降低了交通事故的发生，避免了经济损失，对于提高汽车行驶的安全性具有重要的意义。

附图说明

附图1为一种适合冰雪路面的刹车控制装置示意图。

图中：1、制动踏板，2、制动主缸，3、制动压力调节阀，4、第一单向阀，5、回流泵，6、回流泵控制电机，7、液压泵控制电机，8、工作模式控制阀，9、液压泵，10、蓄能器压力调节器，11、第二单向阀，12、蓄能器，13、工作状态控制阀，14、工作缸控制阀，15、液压锁，16、工作缸，17、铲雪刀控制杆，18、制动轮缸，19、轮速传感器，20、制动轮，21、铲雪刀，22、位移传感器，23、电控单元ECU，24、工作缸活塞，25、工作缸活塞杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

一种适合冰雪路面的刹车控制装置包括：制动踏板1，制动主缸2，制动压力调节阀3，第一单向阀4，回流泵5，回流泵控制电机6，液压泵控制电机7，工作模式控制阀8，液压泵9，蓄能器压力调节器10，第二单向阀11，蓄能器12，工作状态控制阀13，工作缸控制阀14，液压锁15，工作缸16，铲雪刀控制杆17，制动轮缸18，轮速传感器19，制动轮20，铲雪刀21，位移传感器22，电控单元ECU23，工作缸活塞24，工作缸活塞杆25。所述的制动踏板1、制动主缸2、制动压力调节阀3、第一单向阀4、回流泵5、回流泵控制电机6、制动轮缸18、轮速传感器19构成一种适合冰雪路面的刹车控制装置的制动力控制系统，所述的液压泵控制电机7、工作模式控制阀8、液压泵9、蓄能器压力调节器10、第二单向阀11、蓄能器12、工作状态控制阀13、工作缸控制阀14、液压锁15、位移传感器22构成一种适合冰雪路面的刹车控制装置的铲雪控制系统，所述的工作缸16、工作缸活塞24、工作缸活塞杆25、铲雪刀控制杆17、铲雪刀21构成一种适合冰雪路面的刹车控制装置的铲雪系统。所述的回流泵控制电机6、液压泵控制电机7、轮速传感器19、位移传感器22、电控单元ECU23构成一种适合冰雪路面的刹车控制装置的电气控制系统。

一种适合冰雪路面的刹车控制装置不仅适用于冰雪路面的汽车制动，而且还适用于良好路面的汽车制动，其工作状态由工作模式控制阀8进行控制。

当汽车在良好路面上行驶时，工作模式控制阀8关闭，铲雪系统和铲雪控制系统不工作。在汽车不进行制动时，电控单元ECU23控制制动压力调节阀3处于中位，制动压力调节阀3关闭，液压油被封闭在管路中，不会流动，汽车不制动。在汽车进行制动时（即驾驶员踩制动踏板），电控单元ECU23控制制动压力调节阀3处于右位，制动压力调节阀3开启，液压油依次经制动主缸2、制动压力调节阀3右位、制动轮缸18对制动轮20进行加压制动；当轮速传感器19检测制动轮20有抱死趋势时，电控单元ECU23控制制动压力调节阀3处于左位，液压油将从制动轮缸18、制动压力调节阀3左位回油箱，制动压力降低；与此同时，电控单元ECU23控制回流泵控制电机6工作，回流泵5把液压油加压后送入制动主缸2；当轮速传感器19检测制动轮20有抱死趋势减小时，电控单元ECU23控制制动压力调节阀3处于中位，油路被制动压力调节阀3截断，保持压力不变；当轮速传感器19检测制动轮20有松开趋势时，电控单元ECU23控制制动压力调节阀3处于右位，液压油经制动主缸2、制动压力调节阀3右位、制动轮缸18对制动轮20进行加压；如此反复对汽车进行制动控制。

当汽车在冰雪路面上行驶时，驾驶员控制工作模式控制阀8开启。在汽车不进行制动时，电控单元ECU23控制制动压力调节阀3处于中位，制动压力调节阀3关闭。此时，电控单元ECU23控制液压泵控制电机7工作，液压油由油箱依次经工作模式控制阀8、液压泵9、第二单向阀11进入蓄能器12进行蓄能，蓄能压力的大小由蓄能器压力调节器10进行控制。在汽车进行制动时（即驾驶员踩制动踏板），电控单元ECU23控制工作状态控制阀13开启，电控单元ECU23控制工作缸控制阀14处于左位工作状态，液压泵（9）和蓄能器（12）的液压油同时经工作缸控制阀（14）向工作缸（16）供油，液压油经工作状态控制阀13、工作缸控制阀14左位、液压锁15进入工作缸16左腔推动工作缸活塞25右移，使铲雪刀控制杆17推动铲雪刀21伸出进行铲雪。当位移传感器22检测到工作缸活塞杆25移动到规定位置时（即铲雪刀21伸出到规定距离），则电控单元ECU23控制工作缸控制阀14处于中位工作状态使液压锁15将工作缸16锁止，铲雪刀21不再继续伸出。与此同时，另一路液压油则依次经制动主缸2、制动压力调节阀3、制动轮缸18对制动轮20进行制动，其制动过程与汽车在良好路面上制动时相同。在汽车制动结束后（即驾驶员松开制动踏板），电控单元ECU23控制工作缸控制阀14处于右位工作状态，液压油会由油箱依次经工作模式控制阀8、液压泵9、第二单向阀11、工作状态控制阀13、工作缸控制阀14右位、液压锁15进入工作缸16的反方向推动工作缸活塞25回位。当位移传感器22检测到工作缸活塞25回位到规定位置时，电控单元ECU23控制工作缸控制阀14处于中位，液压锁15控制工作缸活塞25锁止；同时电控单元ECU23控制工作状态控制阀13关闭，铲雪刀21不再继续回位。由此，完成了一个制动循环过程，实现了铲雪和制动。

当汽车在冰雪路面上连续制动时，若出现蓄能器12储存的液压能过低不能供油，这时液压油会由液压泵9单独控制，液压油会由油箱依次经工作模式控制阀8、液压泵9、第二单向阀11、工作状态控制阀13、工作缸控制阀14、液压锁15进入工作缸16，推动铲雪刀21伸出进行铲雪。

通过上述实施方式，从而使一种适合冰雪路面的刹车控制装置实现了智能化、自动化控制，解决了冰雪路面刹车困难的问题，提高了冰雪路面的行车安全，减少了交通事故，降低了经济损失，对于提高汽车的行驶安全性具有非常重要的现实意义。