一，技术领域
[0001] 汽车领域二，背景技术
[0002] 谈到汽车制动必然同时涉及汽车
离合器的结合和分离。对汽车实施制动必须首先使离合器分离，然后对汽车实施制动。其控制方法，那就是用
脚踏离合器
踏板使离合器分离，然后用脚踏制动器踏板对汽车实施制动，实现停车。其特点是：必须由人来操作机械即离合器踏板和制动器踏板这一唯一的方式来控制，操作相对复杂。一旦人在醉酒，或精神疲劳，出现紧急情况很难及时
刹车；发生撞车事故由于精神高度紧张很难及时刹车，甚至出现踩刹车时由于慌乱踩在
油门踏板上。一旦撞车，往往造成车毁人亡的悲剧，其次可能出现碰撞后人员受伤，汽车失控，对其他车辆和行人带来巨大灾难。现在频繁发生汽车肇事逃逸的现象既有人的因素也有现有汽车没有自动紧急制动装置的原因。三，
发明内容
[0003] 本发明主要解决现有汽车制动存在的上述
缺陷，实现了离合器和制动器电控化。在汽车探测到障碍物时能够自动刹车，以及汽车不幸发生碰撞时利用碰撞
能量实现紧急制动，同时实现了由一个踏板同时控制离合器和制动器，解决了过去踩刹车时由于慌乱踩在油门踏板上，而酿成悲剧的问题。
[0004] 解决方案：
[0005] 汽车自动紧急离合制动装置由汽车自动离合装置和汽车自动制动装置两部分组成。
[0006] 汽车自动离合装置
[0007] 汽车自动离合装置是在原有的传统离合器
基础上另外增加了一路由离合
电动泵和离合
蓄能器等构成电控离合器控制油路。两条油路由离合器转换电磁
阀控制，实施转换。离合器转换
电磁阀至少由一个
开关或一个计算机控制。通过开关控制离合器转换电磁阀或\和由
传感器、测距雷达、摄像头等向计算机输送
信号，计算机再根据
输入信号发出指令控制离合器转换电磁阀对离合器实施自动控制，为汽车的制动提供条件。
[0008] 汽车自动制动装置有两种，一种液压式自动制动装置，一种气压式自动制动装置。
[0009] 液压式汽车自动制动装置
[0010] 液压式汽车自动制动装置，是在原有传统液压式制动器的基础上另外增加了一路主要由制动
电动泵、制动蓄能器和液压制动器转换电磁阀等构成电控制动器控制油路。两条油路由液压制动器转换电磁阀控制，实施转换。液压制动器转换电磁阀至少由一个开关或一个计算机控制。通过开关控制液压制动器转换电磁阀或\和由传感器、测距雷达、摄像头等向计算机输送信号，计算机再根据输入信号发出指令，控制液压制动器转换电磁阀，从而对制动器实施控制，进而对车辆实施刹车。
[0011] 气压式汽车自动制动装置
[0012] 气压式汽车自动制动装置，是在传统气压式制动器的基础上增加了一条由贮气筒、气压制动器转换电磁阀等组成的供气线路，该线路绕开气压制动
控制阀由贮气筒直接向制动气室的供气。两条线路由气压制动转换电磁阀控制，实施转换。气压制动器转换电磁阀至少由一个开关和\或计算机控制。通过开关控制气压制动器转换电磁阀或\和由传感器、测距雷达、摄像头等向计算机输送信号，计算机再根据输入信号发出指令，控制气压制动器转换电磁阀，从而对电控制动器对车辆实施刹车。
[0013] 离合器转换电磁阀的控制
[0014] 离合器转换电磁阀由三路线路并联控制，实现对汽车离合器的三种控制。其一，在汽车的前部设置一离合器转换电磁阀碰撞开关。当汽车发生碰撞时利用碰撞
力接通离合器转换电磁阀
电路，使离合器自动分离。其二，在汽车的前部设置一探测雷达。当探测雷达探测到障碍物并将障碍物的距离和方位
信号传输给计算机，再由计算机发出指令控制离合器转换电磁阀使离合器自动分离。其三，设置紧急制动开关。紧急制动开关实质就是脚踏式两档开关，一档控制离合器转换电磁阀开关，实现离合器的分离，二档则同时控制离合器转换电磁阀开关和制动器转换电磁阀开关。需要换挡时，只要将脚踏式两档开关踩到一档，离合器即分离；当遇到紧急情况须紧急刹车时，只要将脚踏式两档开关一脚踩到底即实现紧急制动。
[0015] 制动器转换电磁阀的控制
[0016] 制动器转换电磁阀由三路线路并联控制，实现对汽车制动器的三种控制。其一，在汽车的前部设置一制动器转换电磁阀碰撞开关。当汽车发生碰撞时，碰撞开关在外力的作用下闭合，接通制动器转换电磁阀电路，由电控制动器对车辆实施制动。其二，在汽车的前部设有一探测雷达。当探测雷达探测到障碍物并将障碍物的距离和方位信号传输给计算机，再由计算机发出指令控制制动器转换电磁阀，由电控制动器对车辆实施制动。其三，在汽车前部设置紧急制动开关。紧急制动开关实质就是脚踏式两档开关，一档接通离合器转换电磁阀开关，实现由电控离合器实施离合器的分离，二档则同时接通控制离合器转换电磁阀开关和制动器转换电磁阀开关，对车辆实施制动。需要换挡时，只要将脚踏式两档开关踩到一档，离合器即分离；当遇到紧急情况须紧急刹车时，只要将脚踏式两档开关一脚踩到底即实现紧急制动。
[0017] 总之根本原理就是：车辆设置紧急制动开关。正常行驶时可以使用传统离合器和制动器对车辆实施制动，也可以使用紧急制动开关，使离合器由传统离合器转换到电控离合器，使制动器由传统制动器转换到电控制动器，由电控离合器和电控制动器对车辆实施制动。当传统离合器和制动器发生故障时启用紧急制动开关，由动电控离合器和电控制动器对车辆实施制动；当电控离合器和电控制动器发生故障，松开紧急制动开关，踩下离合器踏板和制动器踏板对车辆实施制动。当汽车出现紧急情况须紧急刹车时，只要将紧急制动开关一脚踩到底即实现紧急制动，大大简化了制动动作，消除了在紧张情况下制动时由于慌乱踩踏制动踏板时却踩在油门上的
风险，从而使驾驶员对汽车的驾驶更加轻松安全。
[0018] 车辆的前部设置碰撞开关。在汽车不幸发生碰撞时，碰撞开关在外力作用下闭合，接通离合器转换电磁阀电路和制动器转换电磁阀电路，从而由电控离合器和电控制动器对车辆实施刹车。碰撞开关由
锁止共功能，开关闭合后不会断开，这样车辆就不致于在驾驶员受伤而昏迷甚至死亡的情况下而失去控制，造成更加严重的事故，同时又避免了肇事车辆的逃逸。
[0019] 在汽车的前部设有探测雷达。当汽车雷达探测到障碍物时，将方位、距离信息传递到计算机，由计算机发出指令接通离合器转换电磁阀电路和制动器转换电磁阀电路，由电控离合器和电控制动器对车辆实施制动，实现汽车的紧急自动制动功能。
[0020] 1，汽车自动离合装置
[0021] 液压式汽车自动离合器其原理是在离合器的液压管路中并联增加一条由离合器蓄能器、离合器电动泵、离合器转换电磁阀等构成的电控离合器控制油路。两条油路由离合器转换电磁阀控制，进行转换。
[0022] 汽车正常行驶时，由驾驶员控制离合器踏板，离合器总泵
制动液经离合器转换电磁阀常通通道进入离合器分泵，离合器分离；当碰撞发生时，汽车前面的碰撞开关接通或雷达探测到障碍物计算机发出指令时，电磁阀动作，切断离合器总泵到离合器分泵的通路，防止蓄能器的制动液经离合总泵流回贮油室，不能建立起压力，同时接通蓄能器到离合器分泵的通路，实现离合器的分离。其控制路线为：
[0023]
[0024] 离合器电磁阀
[0025] 离合器转换电磁阀有连接离合器总泵的进液口、连接蓄能器的进液口和一个到离合器分泵的出液口。正常工作时，离合器总泵泵出的制动液由离合器总泵进液口进入，由出液口出来进入离合器分泵实施离合器的分离。当碰撞发生，碰撞开关接通或计算机发出指令，离合器转换电磁阀通电时，电磁阀动作，切断离合器总泵到离合器分泵的路径，防止来自蓄能器的制动液由离合器总泵回到贮油室，同时接通蓄能器到离合器分泵的路径，实施离合器的分离。当电磁
铁断电，电
磁铁在
弹簧的作用下回位，离合器分泵的油液经电磁阀回到离合器总泵，经总泵回油阀和回油孔回到贮油室。
[0026] 2，汽车自动制动装置
[0027] 汽车自动制动装置有两种，液压式自动制动装置和气压式自动制动装置。液压式自动制动装置和液压式自动离合装置结构和原理基本相同。
[0028] (1)液压式自动制动装置
[0029] 液压式自动制动装置其原理是在制动器的液压管路中并联增加一条由液压制动器转换电磁阀、制动器蓄能器和制动器电动泵等构成的制动器控制油路。两条油路由液压制动器转换电磁阀控制，进行转换。
[0030] 汽车正常行驶时，由驾驶员控制制动器踏板，制动器总泵制动液经液压制动器转换电磁阀常通通道进入制动分泵，
车轮即被制动。当液压制动器转换电磁阀控制开关接通或计算机发出指令时，电磁阀动作，切断制动器总泵到制动分泵的通路，防止制动器蓄能器的制动液经制动总泵流回贮油室，不能建立起压力，同时接通蓄能器到制动分泵的通路，实现对车轮的制动。其控制路线为：
[0031]
[0032] 对于装有液压式ABS
制动系统，同样可以装配该装置。只要在液压制动器转换电磁阀和制动器分泵之间设置液压式ABS压力调节器即可。其控制路线为：
[0033]
[0034] 液压式自动制动装置和液压式自动离合装置所用转换电磁阀与自动离合系统所用转换电磁阀相同。
[0035] (2)气压式自动制动装置
[0036] 气压式自动制动装置是在传统气压制动系统的基础上，撇开气压制动控制阀并联增设一条气压电控制动器气压管路。两气压制动管路中设有一气压制动器转换电磁阀，用于在两管路中实施切换。其控制线路为：
[0037]
[0038] 工作原理：汽车正常行驶时，驾驶员由踏板控制气压制动控制阀，压缩空气由贮气筒经气压制动控制阀，经气压制动转换电磁阀的常通通道的进入制动气窒，对汽车实施制动。当气压制动器转换电磁阀控制开关接通或由雷达向微机输送信号再由计算机发出指令，气压制动器转换电磁阀通电，由气压制动器转换电磁阀切断气压制动控制阀到制动气室的线路，以防止压缩空气由气压制动控制阀的排气孔排出，不能建立起压力，同时接通由贮气筒直接到制动气室的通路，直接由贮气筒经气压制动器转换电磁阀直接进入制动气室对汽车实施制动。气压制动器电磁阀断电后，阀芯在弹簧的作用下回到原位，断开贮气筒到制动气室的通路，同时接通气压制动控制阀到制动气室的通路，以便制动气室的压缩空气由控制阀的排气孔排出，解除制动。
[0039] 气压式自动制动装置同样适用装有气压式ABS的制动系统。只要气压式ABS压力调节器设置在气压式制动器转换电磁阀和制动器室中间即可。其控制线路为：
[0040]四，具体实施方式
[0041] 1，具体实施方案(一)，液压式汽车自动紧急离合制动装置由两部分组成：液压式自动离合装置和液压式自动制动装置。这两部分的控制方式和原理是相同的。
[0042] (1)，液压式自动制动装置
[0043] 液压式自动制动装置主要由液压制动总泵1、液压制动器转换电磁阀2、液压制动电动泵3、制动蓄能器4、制动分泵5、制动器碰撞开关7、脚踏两档开关6、计算机8、探测雷达9、液囊10等构成(如图1)。
[0044] 蓄能器
[0045] 蓄能器4由一膜片将其分为上下两个腔。上腔为气室，充满氮气并具有一定压力；下腔为油室，与电动泵3油道相通，用来贮存来自电动泵3的制动液；在蓄能器的下端设有压力控制/警示开关。当电动泵3工作时向蓄能器下腔泵入制动液，膜片上升，压缩氮气。
此时氮气和制动液的压力均上升，当蓄能器中的达到规压力定值时，压力控制开关断开电动泵3停止工作同时指示灯熄灭。
[0046] 在靠近蓄能器的进液口处设有
单向阀，使制动液只能进不能出。在靠近出液口附近设有限压阀，当蓄能器内的压力超过规定值时，限压阀打开，使蓄能器中流回
液压泵的进液端，以降低蓄能器中制动液压力。
[0047] 碰撞开关
[0048] 碰撞开关7实质就是一电磁吸拉开关。吸拉开关前部设有一盖板7b，推压盖板，开关接通，同时盖板被开关体锁住，不能回到原位。则碰撞开关一直联通，制动就无法解除，有效的防止肇事车辆的逃逸。
[0049] 行车中，可以使用传统制动器，也可以由脚踏开关6控制电磁线圈7a，进而控制离合器和制动器。同时起到开关功能测试的作用，以防发生碰撞时开关出现故障，自动离合和自动制动失去作用发生悲剧。
[0050] 在车架的前部设置一条形液囊10，液囊上设有两封闭的
波纹管。碰撞开关7的盖板7b与其中一波纹管的封闭端
接触。当汽车发生碰撞
挤压到液囊10，液囊波纹管伸展推动盖板7b，碰撞开关接通，转换电磁阀2动作。制动器由传统制动器转换到电控制动器，由电控制动器对车辆实施制动。
[0051] 探测雷达9和碰撞开关7安装在车架前部的横梁上；液压制动转换电磁阀2安装在制动总泵1和制动分泵5的液压管路中。来自制动总泵1的油管和电磁阀2的进液口e连接；来自制动蓄能器4的油管和液压制动转换电磁阀2的进液口f连接；到制动分泵5的油管和电磁阀2的出液口g连接。
[0052] 汽车正常行驶时，踩下踏板，制动总泵1的制动液由电磁阀2的e-b-a-g通道到制动分泵，对汽车实施制动；发生碰撞时，碰撞开关7接通，液压制动转换电磁阀2动作，切断制动总泵到制动分泵的通路，同时接通蓄能器4到制动分泵5的通路。蓄能器4的制动液经液压制动转换电磁阀2的f-d-c-g通道到制动分泵，对汽车实施制动。危险化解，解除开关体对盖板的锁止，碰撞开关断开，电磁阀在弹簧的作用下回到原位，接通制动总泵到制动分泵的f-b-a-g通道，制动分泵的制动液由制动总泵回到贮油室。
[0053] 计算机8同时控制离合器转换电磁阀和制动器转换电磁阀。当探测雷达9，探测到前方有车辆或障碍物时，将方位、距离信息传输到计算机8，计算机发出指令，离合器转换电磁阀和制动器转换电磁阀同时动作，则电控离合器器工作离合器分离，同时电控制动器工作对车辆实施制动。
[0054] 液压式自动制动装置同样适用于装有ABS的液压制动系统。在上述方案的基础上将ABS液压元件装在液压制动器转换电磁阀到制动分泵的液压管路中即可。
[0055] (2)，液压式自动离合器装置
[0056] 液压式自动离合装置主要由离合器总泵11、离合器转换电磁阀12、离合器电动泵13、离合器蓄能器14、离合器分泵15、离合器碰撞开关16、脚踏式两档开关6、计算机8、探测雷达9、液囊10等构成(如图2)。
[0057] 液压式自动离合器装置所用转换电磁阀和碰撞开关与液压式自动制动装置所用转换电磁阀和碰撞开关的结构和原理完全相同，这里不再赘述。
[0058] 离合器碰撞开关的控制和制动器碰撞开关的控制完全相同，由同一个液囊控制。
[0059] 探测雷达9、碰撞开关16均装在车架前部的横梁上；离合器转换电磁阀12安装在离合器总泵11和离合器分泵15的液压管路中。来自离合总泵11的油管和离合器转换电磁阀12的进液口e连接；来自离合器蓄能器14的油管和离合器转换电磁阀的进液口f连接；到离合器分泵15的油管和离合器转换电磁阀12的出液口f连接。
[0060] 当汽车正常行驶时，由驾驶员踩下离合器踏板，离合总泵的油液由电磁阀的e-b-a-g通道到离合器分泵15，离合器分离。当汽车发生碰撞时，液囊10被压缩，波纹管伸出推动盖板16b，碰撞开关16接通，离合器转换电磁阀12动作，切断离合器总泵11到离合器分泵15的通路，同时接通离合器蓄能器14到离合器分泵15的通路。蓄能器的制动液经离合器转换电磁阀的f-d-c-g通道到离合器分泵15，离合器分离。危险化解，碰撞开关16断开，离合器转换电磁阀在弹簧的作用下回到原位，接通离合器总泵到离合器分泵的f-b-a-g通道，离合器分泵的制动液由离合器总泵回到储油罐。当雷达探测到前方有车辆或障碍物时，将其方位和距离等信息输送到计算机，由计算机发出指令离合器转换电磁阀得电，电控离合器工作，离合器分离。离合器分泵的制动液在离合器转换电磁阀回位后，经离合器转换电磁阀常通通道回到离合器总泵储油室。
[0061] 2，具体实施方案(二)，气压式自动紧急离合制动装置由两部分组成：液压式自动离装置和气压式自动制动装置。其中液压式自动离合装置的控制方式和原理与方案(一)是相同的。下面仅针对汽车自动制动装置加以介绍。
[0062] 气压式自动制动装置主要由贮气筒17、气压制动控制阀18、气压制动器转换电磁阀19、制动气室20、制动器碰撞开关16、脚踏两档开关6、计算机8、探测雷达9、液囊10等构成(如图2)。
[0063] 气压式自动制动装置所用碰撞开关和液囊的结构和控制原理与方案(一)相同。液囊10和碰撞开关16即方案1中的液囊10和制动器碰撞开关16，只是制动器碰撞开关16控制的液压制动器转换电磁阀2改为气压制动器转换电磁阀19。脚踏两档开关6即方案1中的脚踏两档开关6，只是其控制的液压制动器转换电磁阀2和离合器转换电磁阀12中的液压制动器转换电磁阀2改为气压制动器转换电磁阀19。计算机8和探测雷达9即方案1中的计算机8和探测雷达9，计算机8控制的液压制动器转换电磁阀2该为气压制动器转换电磁阀19。
[0064] 制动器碰撞开关16装在汽车前部的横梁的后面；液囊10布置在车架前部的横梁上，液囊10的波纹管穿过横梁上的孔洞与碰撞开关16的盖板接触；气压制动器转换电磁阀19装在气压制动控制阀18到制动气室20的气压管路中。来自气压制动控制阀18的气压管路与气压制动转换电磁阀19的进气口A连接，来自贮气筒17的气压管路和气压制动转换电磁阀19的进气口B连接；到制动气室20的气压管路和气压制动转换电磁阀19的出气口C连接。
[0065] 当汽车正常行驶时，由驾驶员踩下气压制动器踏板，贮气筒17的压缩空气经气压制动控制阀18由气压制动转换电磁阀19的进气口A进入e腔，再由e腔进入g腔再由电磁阀19的出气口C进入制动气室20，对车辆实施制动；当汽车发生碰撞时，安装在汽车前面的制动器碰撞开关16接通，气压制动转换电磁阀19动作，切断气压制动控制阀18到制动气室20的通路，同时接通由贮气筒17直接通往制动气室20的通路。贮气筒17的压缩空气由气压制动转换电磁阀19的进气口B进入f腔，再由f腔进入g腔，再由电磁阀19的出气口C出来进入制动气室20对车辆实施制动。当雷达探测到前方有车辆或障碍物时，将其方位和距离等信息输送到计算机，由计算机发出指令，气压制动器转换电磁阀得电，电控气压制动器对车辆实施制动。制动气室的压缩空气在气压制动器转换电磁阀回位后，经转换电磁阀常通通道回。气压制动控制阀排气口排入大气。
[0066] 气压式自动制动装置同样适用于装有ABS的气压制动系统。在上述方案的基础上将ABS气压制动压力调节器装在气压制动器转换电磁阀到制动气室的气压管路中即可。对装有继动阀气压制动系统只要将ABS气压制动压力调节器装在装在气压制动控制阀到继动阀的气压管路中即可。
