急踩汽车油门踏板起刹车作用的液压控制装置.pdf

一种急踩汽车油门踏板起刹车作用的液压控制装置，由油门踏板[1]、液压缸[2]、液压控制阀[3]、单向阀[4]、溢流阀[5]、油池[6]、单向阀[7]及油管组成；油门踏板[1]连接到液压缸[2]的上活塞杆上，液压缸[2]的下活塞杆连接油门控制系统，液压缸下腔通过油管[A]与液压控制阀[3]的内腔连通，并通过内腔与油管[B]或油管[C]连通；油管[B]再分别连接到液压缸[2]的上腔、单向阀[4]和溢流阀[5]，单向阀[4]和溢流阀[5]再分别连接到油池[6]、液压控制阀[3]内腔上端；油管[C]通过单向阀[7]与刹车系统连接；当急刹车误踩油门踏板时，本发明能产生良好的制动效果，而平时对油门控制系统无影响；且对汽车原有系统的结构改变少，因用油液作介质，整个控制系统体积小、重量轻、响应速度快，造价低、实用性强。

1、  一种急踩汽车油门踏板起刹车作用的液压控制装置，其特征是由油门踏板[1]、液压缸[2]、液压控制阀[3]、单向阀[4]、溢流阀[5]、油池[6]、单向阀[7]及油管组成。油门踏板[1]连接到液压缸[2]的上活塞杆上，液压缸[2]的下活塞杆连接油门控制系统，液压缸下腔通过油管[A]与液压控制阀[3]的内腔连通，并通过内腔与油管[B]或油管[C]连通；油管[B]再分别连接到液压缸[2]的上腔、单向阀[4]和溢流阀[5]，单向阀[4]和溢流阀[5]再分别连接到油池[6]、液压控制阀[3]内腔上端；油管[C]通过单向阀[7]与刹车系统连接；
所述的液压控制阀[3]由阀体、内腔、阀芯[12]、锥阀[8]、粗弹簧[9]、细弹簧[10]、调节螺丝[11]组成，其中阀芯[12]为双工字形，设有四个凸出面，内腔为反双工字形，设有三个凹进面；内腔上端设有一通路，与阀体上端设置的一横向腔相通，锥阀[8]设置在此通路与横向腔的通口上；锥阀[8]上设置粗弹簧[9]，粗弹簧[9]的另一端连接调节螺丝[11]；横向腔设有一与单向阀[4]、溢流阀[5]和油池[6]相通的通路。

急踩汽车油门踏板起刹车作用的液压控制装置
技术领域
本发明属于汽车安全制动技术领域。
背景技术
本发明适用于各种液压制动的车辆。其作用是避免驾车不熟练或遇事易慌乱的驾驶员在紧急刹车时，因误踩油门踏板而造成严重交通事故。目前，该方面的解决办法主要是基于机械或机电技术，这使它们的具体装置结构复杂、成本高、动作不灵敏、或动态性能差而难以应用于实际。本发明通过驾驶员急刹时，误踩在油门踏板上的动作迅速而且有力，使油压急剧变化，急剧变化的油压使装置产生动作而流向刹车系统，从而实现汽车产生紧急制动(刹车)的目的。
发明内容
本发明的目的是提出一种液压控制装置，以避免驾驶员在紧急刹车时，因误踩汽车油门踏板，使车不能紧急制动而造成重大交通事故。
本发明通过以下技术方案实现其目的。参见附图1。
本发明由油门踏板[1]，液压缸[2]，液压控制阀[3]，单向阀[4]，溢流阀[5]，油池[6]，单向阀[7]及若干油管组成。油门踏板[1]连接到液压缸[2]的上活塞杆上，液压缸[2]的下活塞杆连接到油门控制系统，同时通过油管[A]与液压控制阀[3]的内腔连通，并通过内腔与油管[B]或油管[C]连通；油管[B]再分别连接到液压缸[2]的上腔、单向阀[4]和溢流阀[5]，单向阀[4]和溢流阀[5]再分别连接到油池[6]、液压控制阀[3]内腔上端；油管[C]通过单向阀[7]与刹车系统连接。
本发明所述的液压控制阀[3]由阀体、内腔、阀芯[12]、锥阀[8]、粗弹簧[9]、细弹簧[10]、调节螺丝[11]等组成。阀芯[12]为双工字形，设有四个凸出面，内腔为反双工字形设有三个凹进面；内腔上端设有一通路，与阀体上端设置的一横向腔相通，锥阀[8]设置在此通路与横向腔的通口上；锥阀[8]上设置粗弹簧[9]，粗弹簧[9]的另一端连接调节螺丝[11]；横向腔设有一与单向阀[4]、溢流阀[5]和油池[6]相通的通路。
本发明所述液压控制装置的静、动态过程如下：
汽车处于正常工作状态下的液压控制装置的静态过程如图2所示：
驾驶员平时给汽车加油而踩油门踏板[1]时，因其动作一般比较平缓，液压缸[2]下腔的油液在液压缸活塞的作用下，经油管[A]、液压控制阀体与阀芯[12]之间的较大空隙、油管[B]，流向液压缸[2]的上腔；驾驶员松开油门踏板[1]时，活塞在弹簧作用下产生上移，活塞上腔的油液经油管[B]、液压控制阀体与阀芯[12]之间的较大空隙、油管[A]、流回液压缸[2]的下腔；整个过程中，踩油门踏板[1]的动作能运动自如地控制油门，液压控制装置对油门系统的控制动作不产生任何影响。
汽车处于需紧急制动(刹车)而驾驶员又误踩油门踏板状态下的液压控制装置的动态过程如图3所示：
驾驶员急刹车误踩油门踏板[1]时，由于驾驶员的动作速度快、力度大，液压缸[2]下腔的油压将急剧升高，当经阀芯[12]的阻尼孔到达锥阀[8]前的油液压力所产生的作用力大于粗弹簧[9]的弹簧力时，推开锥阀[8]形成缝隙，液压缸[2]下腔的少量油液从阀芯[12]下方经其阻尼孔到达阀芯[12]的上方，再通过锥阀[8]前的缝隙进入油池[6]，由于阻尼孔中的油液流动，会产生油压损失，从而造成阀芯[12]上端的油压低于下端的油压，形成一个油压差，此压力差产生的作用力克服阀芯[12]的重力和细弹簧[10]的弹力，使阀芯[12]产生上移，使油管[A]与油管[B]之间的通道被切断，油管[A]与油管[C]之间的通道被打开，液压缸[2]下腔的压力油液经油管[A]、阀芯[12]与液压控制阀体之间的较大孔隙、油管[C]与刹车系统连通，使汽车产生制动。
本发明所述的单向阀[4]，以便于液压缸[2]的上腔能及时从油池[6]中吸取油液，以防止液压缸[2]的上腔出现真空。
本发明所述的单向阀[7]，是为了防止汽车制动(刹车)系统制动时，制动系统的液压油流入本液压控制装置。
本发明所述的溢流阀[5]，是为了防止液压缸上腔的油压因某种原因过高而阻碍油缸活塞上移。
驾驶员急刹车时误踩油门踏板的速度和力度的大小因人而异，本发明可通过调节螺钉[11]进行调节，以保证本装置的灵敏性。
本发明所述的阀芯[12]，是带有阻尼孔的阀芯，阀芯中的阻尼孔起损耗能量，降低油压的作用，其作用的结果是阀芯[12]产生上下移动，使油管[A]与油管[B]、油管[C]产生连通或断开；而细弹簧[10]的刚度大小决定油液流向刹车系统和油缸[2]上腔之间转换的灵敏度；粗弹簧[8]的刚度大小和调节螺钉[11]的拧进拧出，决定误踩油门踏板起刹车作用时，驾驶员的刹车动作所需的力度和速度。
本发明装置的优点及效果主要体现在以下几方面：
1、当驾驶员急刹车误踩油门踏板时，通过本装置能使汽车产生良好的制动(刹车)效果；而平时给汽车加油踩油门踏板时，本装置对油门控制系统的动作不产生任何影响。这主要是油液通过阀芯[7]阻尼孔时有油压损失，阀芯7能上下移动而关闭或打开油管[B]、油管[C]来实现的。
2、驾驶员急刹车误踩汽车油门踏板的动作，通过本装置能将液压油直接传给汽车制动(刹车)系统，对汽车原有成熟系统的结构改变少。
3、本发明装置因采用油液作介质，使整套系统体积小、重量轻、响应速度快，且多数元件可采用标准件，因而整套系统造价低、实用性强。
附图说明
附图1为本发明所述的液压控制装置结构示意图。其中1为油门踏板、2为油缸、3为液压控制阀、4为单向阀、5为溢流阀、6为细弹簧、7为单向阀。
附图2为本发明所述的液压控制装置正常踩油门踏板时的工作状态示意图。其中1为油门踏板、2为油缸、3为液压控制阀、4为单向阀、5为溢流阀、6为油池、7为单向阀、8为锥阀、9为粗弹簧、10为细弹簧、11为调节螺丝，12为阀芯，A、B、C为油管。
附图3为本发明所述的液压控制装置急踩油门踏板时的工作状态示意图。其中1为油门踏板、2为油缸、3为液压控制阀、4为单向阀、5为溢流阀、6为细弹簧、7为单向阀、8为锥阀、9为粗弹簧、10为油池、11为调节螺丝，12为阀芯，A、B、C为油管。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步的说明。
实施例。
本实施例由油门踏板1，液压缸2，液压控制阀3，单向阀4，溢流阀5，油池6，单向阀7及油管A、B、C组成。油门踏板1连接到液压缸2的上活塞杆上，液压缸2的下活塞杆连接油门控制系统，液压缸下腔通过油管A与液压控制阀3的内腔连通，并通过内腔与油管B或油管C连通；油管B再分别连接到液压缸2的上腔、单向阀4和溢流阀5，单向阀4和溢流阀5再分别连接到油池6、液压控制阀3内腔上端；油管C通过单向阀7与刹车系统连接。
本实施例所述的液压控制阀3由阀体、内腔、阀芯12、锥阀8、粗弹簧9、细弹簧10、调节螺丝11等组成。阀芯12为双工字形，设有四个凸出面，内腔为反双工字形设有三个凹进面；内腔上端设有一通路，与阀体上端设置的一横向腔相通，锥阀8设置在此通路与横向腔的通口上；锥阀8上设置粗弹簧9，粗弹簧9的另一端连接调节螺丝11；横向腔设有一与单向阀4、溢流阀5和油池6相通的通路。
本实施例所述液压控制装置的静、动态过程如下：
汽车处于正常工作状态下的液压控制装置的静态过程如图2所示：
驾驶员平时给汽车加油而踩油门踏板1时，因其动作一般比较平缓，液压缸2下腔的油液在液压缸活塞的作用下，经油管A、液压控制阀体与阀芯12之间的较大空隙、油管B，流向液压缸2的上腔；驾驶员松开油门踏板1时，活塞在弹簧作用下产生上移，活塞上腔的油液经油管B、液压控制阀体与阀芯12之间的较大空隙、油管A、流回液压缸2的下腔；整个过程中，踩油门踏板1的动作能运动自如地控制油门，液压控制装置对油门系统的控制动作不产生任何影响。
汽车处于需紧急制动(刹车)而驾驶员又误踩油门踏板状态下的液压控制装置的动态过程如图3所示：
驾驶员急刹车误踩油门踏板1时，由于驾驶员的动作速度快、力度大，液压缸2下腔的油压将急剧升高，当经阀芯12的阻尼孔到达锥阀8前的油液压力所产生的作用力大于粗弹簧9的弹簧力时，推开锥阀8形成缝隙，液压缸2下腔的少量油液从阀芯12下方经其阻尼孔到达阀芯12的上方，再通过锥阀8前的缝隙进入油池6，由于阻尼孔中的油液流动，会产生油压损失，从而造成阀芯12上端的油压低于下端的油压，形成一个油压差，此压力差产生的作用力克服阀芯12的重力和细弹簧10的弹力，使阀芯12产生上移，使油管A与油管B之间的通道被切断，油管A与油管C之间的通道被打开，液压缸2下腔的压力油液经油管A、阀芯12与液压控制阀体之间的较大孔隙、油管C与刹车系统连通，使汽车产生制动。