本发明涉及一种采用形状记忆合金的阀及带有这种阀的防抱死制动系 统，特别是涉及一种采用电子控制的形状记忆合金的阀和设有这种阀的防抱 死制动系统。

形状记忆合金是指当低于临界温度时能保持由外力引起的变形形状的 合金，而被加热至临界温度以上后，通过形状恢复力可以激起该合金的形状 记忆效应，从而恢复成所记忆的原状。诸如钛镍合金和铝合金之类的形状记 忆合金被制成在高温时具有一预定的形状。这种形状记忆合金应用于各种类 型的阀，并且与阀机械地或电性地配合，以使阀的元件向一预定方向移动， 从而打开/关闭阀的阀口。

有多种给形状记忆合金加热的方法：一是使流体绕形状记忆合金流动， 改变流体的温度；另一是使电流在形状记忆合金内流动，从而由形状记忆合 金的电阻产生热。

图1示出了阀10的一例子，它通过改变环绕记忆合金流过的流体之温 度而使形状记忆合金加热。

在图1中，弹簧12为螺旋弹簧的形式，它采用一形状记忆合金制成。 流体绕弹簧12流动。一旦流体的温度上升到激起形状记忆合金形状记忆效应 的临界温度时，则由形状恢复力使弹簧12受压，以打开阀10。同时，当流 体的温度下降时，由一偏压弹簧14而松开弹簧12，以关闭阀10。

但是，采用上述形状记忆合金弹簧12的传统的阀10具有这样的缺陷： 即难以精确地控制阀10打开的程度，以及弹簧12相对于流体温度的响应速 度慢。此外，由于形状记忆合金必须成螺旋形，因此，其包含着苛求的制造 过程。

美国专利5,211,371(授予Coffee)公开了用于改进上述问题的一种阀。 Coffee的阀中所采用的形状记忆合金是由一电路进行电控制的一金属丝形。 电路为一闭合的电路，包括若干晶体管和电容，从而通过对电的充电/放电以 及对晶体管的开关操作可周期性地激发形状记忆合金。

然而，在Coffee的阀中，为保持一预定的压力，必须使阀连续地处于开 启状态。此外，为了保持阀的开启状态，必须向形状记忆合金连续供电。在 这种情况下，由于连续供电，因此不仅大大消耗能量，而且难以通过电流供 应来控制阀的开启/关闭操作，反而容易失去形状记忆性能。

美国专利5,092,901(授予Hunter等)描述的形状记忆合金丝具有很短的总 收缩与恢复时间，适合于用作一电磁致动器。然而，Hunter等并没有专门公 开采用这种形状记忆合金丝的阀。

另外众所周知，防抱死制动系统(ABS)是指可以防止由制动器的操作而 抱死的车轮沿路面滑行的制动系统，而且这种制动系统可用于改善操纵性 能。特别是，当紧急刹车、在弯路上制动、雨水湿路和冰面上制动等时，防 抱死制动系统可提供有效的制动力和操纵性能。

在如上所述传统的防抱死系统中，各个车轮的压力调节阀是由两个孔板 形阀构成，即一压力保持阀和一排出阀。压力保持阀和排出阀是由两个电磁 阀控制。在正常的制动操作中，经压力调节阀操作流体流向一制动缸以实现 制动操作。同时，如果一个车轮突然被抱死，则防抱死制动系统的电子控制 装置(ECU)操作两个电磁阀以控制制动缸内的压力，并且以很高的速度反复 抱死和松开车轮，从而防止车轮滑行并保证其操作性能。

然而，用于防抱死制动系统的电磁阀结构复杂，需要进行造成高成本的 设计与制造工作。利用形状记忆合金的形状恢复力的上述阀是基于流体温度 的变化，该形状记忆合金相对于流体温度具有慢的响应速度，不能用于防抱 死制动系统中，因为防抱死制动系统需要高速操作。此外，上述的Coffeee 阀难以控制阀的开启/关闭操作，因此不适合于防抱死制动系统。还有，尽管 用于防抱死制动系统中的Hunter等的形状记忆合金具有短的收缩和恢复时 间，但上述连续供电必然会产生严重的能量消耗和可能失去形状记忆性能的 危险。

因此，本发明的第一个目的是提供一种采用形状记忆合金的阀，该形状 记忆合金可快速操作，并且在其打开/关闭操作下可灵活和精确地控制，且其 结构简单，便于设计制造。

本发明的第二个目的是提供一种防抱死制动系统，它采用具有形状记忆 合金的阀，其中形状记忆合金可快速和精确地操作，并且结构简单。

为达到本发明的第一个目的，按照本发明实施例，利用形状记忆合金的 阀包括用于产生第一控制电流的电子控制装置。阀的壳体具有第一孔，它包 括用于从一流体供应源引入流体的第一入口和将流体排向其上部一操作目标 的第一出口，并且在其下部设有一隔室。第一阀阀柱在第一位置关闭第一入 口，在第二位置打开第一入口，并且在第一位置和第二位置之间往返。一偏 压装置向第一阀阀柱施加偏压力，并且一致动装置利用形状记忆合金丝使第 一阀阀柱由其第一位置移向其第二位置，或者由其第二位置移向其第一位 置，这种移动是通过电子控制装置输送的第一控制电流进行的，以打开或关 闭第一孔。

这里，偏压装置为一板簧，它安装在隔室的内侧壁，以通过卡合操作施 加向上的偏压力，从而当第一阀阀柱位于其第一位置时，将第一阀阀柱保持 在其第一位置，而当第一阀阀柱位于其第二位置时，通过卡合操作施加向下 的偏压力，从而将第一阀阀柱保持在第一阀阀柱的第二位置。

同样，致动装置包括第一形状记忆合金丝、操作杆、第二形状记忆合金 丝和复位弹簧。

第一形状记忆合金丝与电子控制装置电连接，其中一端固定于板簧的下 表面而另一端则固定于隔室的底表面，并且当电子控制装置向该第一形状记 忆合金丝提供第一控制电流时，使第一阀阀柱移向其第二位置以打开第一入 口，同时克服板簧的向上偏压力。

第二形状记忆合金丝也与电子控制装置电连接，其中一端固定于操作杆 的一端，而另一端则固定于隔室的底表面，并且当由电子控制装置向其输送 第二控制电流时，使操作杆转动。

操作杆安装在隔室的底表面，可绕一轴转动，当第一阀柱位于其第二位 置时，操作杆的上部与板簧接触。操作杆由第二形状记忆合金丝施加一力使 板簧向上鼓出变形，同时转动。因此，第一阀阀柱移向其第一位置以关闭第 一入口。

复位弹簧安装在操作杆与隔室的底表面之间，并且当中断从电子控制装 置输送第二控制电流时，施加一复位力使第二形状记忆合金丝转动的操作杆 转回到其初始位置。

因此，当使用两个利用按照本发明的形状记忆合金的阀时，可提供由三 位置三通阀所能获得的功能。另外，这种阀结构简单、易于制造并且成本低 廉。

同时，为了达到本发明的第二个目的，一防抱死制动系统包括主缸，用 于向与车辆的一车轮相连的车轮制动器产生液压力。另外，一液压调节部件， 它具有用于调节主缸的液压力的一液压泵和用于驱动液压泵的一液压马达。 与液压泵相连的蓄能器贮存制动油液。还有，与车轮相连的一车轮速度传感 器检测车轮速度，以产生车轮速度(下称轮速)信号，并且一车速传感器检测 车速，以产生车速信号。电子控制装置接收车速信号和轮速信号，并且计算 车速信号与轮速信号之差以产生第一控制电流、第二控制电流、第三控制电 流和第四控制电流。此外，该防抱死制动系统包括第一阀，它采用多个形状 记忆合金，当输送第一控制电流时允许制动油液作用于车轮制动器，而当输 送第二控制电流时，中止向车轮制动器输送制动油液。当从电子控制装置输 送第三控制电流时，第二阀将制动油液从车轮制动器排放到蓄能器内，从而 降低车轮制动器的压力，而当输送第四控制电流时阻断车轮制动器与蓄能器 间的连通，从而阻止制动油液从车轮制动器流出。

这时，第一阀包括第一壳体，它具有第一孔，其中第一孔包括与主缸及 液压泵相连的第一入口和与其上部的车轮制动器相连的第一出口；第一壳体 还具有一位于其下部的第一隔室。第一阀的第一阀阀柱在第一位置关闭第一 入口，而在第二位置打开第一入口。当第一阀阀柱位于其第一位置时，第一 装置通过一卡合操作而施加向上的偏压力以使第一阀阀柱保持在其第一位 置；而当第一阀阀柱位于其第二位置时，通过卡合操作施加向下的偏压力以 将第一阀阀柱保持在其第二位置。当由电子控制装置输送第一控制电流时， 第一形状记忆合金件使第一阀阀柱移向第二位置，同时克服第一装置的向上 偏压力。此外，当电子控制装置输送第二控制电流时，第二装置使第一阀阀 柱移向其第一位置同时克服第一装置的向下偏压力。

第二阀包括第二壳体，它带有第二孔，和位于其下部的第二隔室，其中 第二孔包括在第一阀与车轮制动器之间相连的第二入口和在其上部的液压泵 与蓄能器之间相连的第二出口。第二阀阀柱在第一位置关闭第二出口，而在 第二位置打开第二出口。当第二阀阀柱位于其第二位置时，第三装置通过卡 合操作施加向上偏压力以将第二阀阀柱保持在其第二位置，而当第二阀阀柱 位于其第二位置时，通过卡合操作施加向下偏压力以将第二阀阀柱保持在其 第二位置。当由电子控制装置输送第三控制电流时，第三形状记忆合金件使 第二阀阀柱移向其第二位置同时克服第三装置的向上偏压力。此外，当电子 控制装置输送第四控制电流时，第四装置使第二阀阀柱移向其第一位置，同 时克服第三装置的向下偏压力。

当由电子控制装置输送第一和第四控制电流时，第一阀阀柱打开第一入 口而第二阀阀柱关闭第二出口以向车轮制动器加压。与此同时，当由电子控 制装置输送第二和第三控制电流时，第一阀阀柱关闭第一入口而第二阀阀柱 打开第二出口给车轮制动器减压。相反，如果电子控制装置输送第二和第四 控制电流，则第一和第二阀阀柱关闭第一入口和第二出口以保持车轮制动器 为恒压。

带有按照本发明的形状记忆合金的阀的防抱死制动系统结构简单、易于 制造并且成本低廉。

结合附图通过对最优实施例的详细描述，本发明的上述目的及其它优点 将更加清楚，其中：

图1表示采用形状记忆合金弹簧的传统阀的剖视简图；

图2表示采用本发明一实施例的形状记忆合金的阀的剖视图，其中阀的 入口打开；

图3表示图2所示的阀的入口处于关闭状态的剖视图；

图4表示采用图2和图3所示的阀的防抱死制动系统的构造简图；

图5表示按照本发明第二实施例的阀的剖视图；

图6表示按照本发明第三实施例的阀的剖视图；

图7表示按照本发明第四实施例的阀的剖视图；

图8表示用于本发明的电子控制装置的结构框图；而

图9则表示图8的形状记忆合金驱动器的结构框图。

下面结合附图描述本发明的最优实施例，其中相同的编号代表相同的元 件。

图2和图3表示了采用按照本发明第一实施例的形状记忆合金的阀 100，其中图2表示阀100的打开状态，而图3则表示阀100的关闭状态。 在壳体20的上部形成有一孔22，它带有一用于由流体供应源(未示出)引入 流体的入口26和用于排放流体的出口28。在壳体20的下部装置有一隔室 24。

一阀柱40安装在孔22内可在上下方向移动。阀柱40的上端在其抬起 位置即图3所示的第一位置关闭入口26，而在其下降位置即图2所示的第二 位置打开入口26。一杆42与阀柱40的下端相连。

在壳体20的隔室24内横向地安装有用于将阀柱40保持在第一位置或 第二位置的板簧62。板簧62的两端固定于隔室24的内侧壁以向下或向上鼓 出。从而在垂直方向形成卡合操作，并且阀柱40的杆42固定于板簧62的上 表面的中心。当通过卡合操作使板簧62向上鼓出变形时，阀柱40位于第一 位置以关闭入口26，并且板簧62在阀柱40上施加一向上的偏压力以允许阀 柱40位于第一位置。同时，当板簧62向下鼓出变形时，阀柱40位于第二位 置以打开入口26，并且板簧62向阀柱40施加一向下的偏压力以允许阀柱 40位于第二位置。

一用于使已经向上鼓出的板簧62向下变形将阀柱40移向第二位置的第 一形状记忆合金件S1安装在板簧62与隔室24的底表面之间。第一形状记忆 合金的一端固定于板簧62的底表面中心，而其另一端则固定于隔室24的底 表面并且与一电子控制装置90电连接。一旦由电子控制装置90供应的电流 流过第一形状记忆合金件S1，则在第一形状记忆合金件S1内产生热以使其 收缩。这时，通过第一形状记忆合金件S1的收缩，板簧62变形向下鼓出， 阀柱40移向第二位置并且入口26保持打开状态。

在板簧62与隔室24的底面之间安装有上升件60。在板簧62向下鼓出 状态下，即当阀位于阀柱40的第二位置时，上升件60将阀柱40移向阀柱 40的第一位置。上升件60包括一V型杆64、第二形状记忆合金件S2和第 一弹簧66，其中V型杆64用于施加一力以使板簧62变形向上鼓出，第二 形状记忆合金件S2用于使杆64回位，而第一弹簧66用于使杆64转动，并 且该杆64是由第二形状记忆合金件S2转回到其初始位置。

如图2和图3所示，杆64形成为字母“V”型，并且安装在隔室24的 底部中心，以可绕第一轴销68转动。当板簧62向下鼓出时，即当阀柱40 位于第二位置时，杆64的两端与板簧62的下表面接触。

第二形状记忆合金件S2安装在杆64的一端与隔室24的底表面之间。 一旦由电子控制装置90供应的电流流过第二形状记忆合金件S2，则第二形 状记忆合金件被加热，然后由所产生的热而使其收缩。因此，通过杆64而使 板簧62变形向上鼓出，其中由于第二形状记忆合金件S2收缩而使杆64逆时 针方向转动。

第一弹簧66安装在杆64的另一端与隔室24的底表面之间。通过第一 弹簧66使由第二形状记忆合金件S2转动的杆64顺时针方向转回到其初始位 置。

下面将描述采用按照本发明第一实施例的形状记忆合金的阀100的操 作。

如图3所示，当阀柱40位于第一位置，即当阀柱40关闭阀100的入口 26的状态下，电子控制装置90产生第一控制电流，然后电流流过第一形状 记忆合金件S1以加热该第一形状记忆合金件S1。通过加热，第一形状记忆 合金件S1收缩。由于第一形状记忆合金件S1的收缩，板簧62变形向下鼓 出。因此，如图2所示，阀柱40移向第二位置并且入口26打开。

这时，流体经入口26引入孔22并且经出口28排放。因此，阀100的 出口侧的压力增大(打开)。

此后，当阀柱40位于图2所示的第二位置时，电子控制装置90产生第 二控制电流。由于第二控制电流流过上升件60的第二形状记忆合金件S2， 因此第二形状记忆合金件S2收缩以允许杆64逆时针方向转动。由于逆时针 方向转动，与板簧62的底表面接触的杆64使板簧62上移。通过这一操作， 板簧62再次变形向上鼓出。因此，阀柱40再次移向第一位置，如图3所示， 阀100的入口26关闭以阻断流体流动(关闭)。

图4表示采用按照本发明第一实施例的第一阀100和第二阀110的防抱 死制动系统200的结构视图。如图2和3所示，第一阀100与第二阀110的 结构和操作彼此相同。这里，第一阀100的每一元件除了第二形状记忆合金 件S2外，都附上“第一”。例如，第一阀100的壳体称之为第一壳体20。与 此同时，第二阀110的每一元件称呼如下：壳体称为第二壳体120，隔室称 为第二隔室124，孔称为第二孔122，入口称为第二入口126，出口称为第 二出口128，阀柱称为第二阀阀柱140，杆称为第二杆142，板簧称为第二 板簧162，V型杆称为第二V型杆164，第一弹簧称为第二弹簧，固定于第 二板簧162上的形状记忆合金件称为第三形状记忆合金件S3，固定于V型 杆164上的形状记忆合金件称为第四形状记忆合金件S4，而用于弹性地支 承V型杆164的弹簧称为第二弹簧166。

为了将采用形状记忆合金件的阀组合于一防抱死制动系统中，形状记忆 合金件总的收缩与恢复时间应当为100毫秒(ms)或以下，并且最好是几十毫 秒到几百毫秒之内。而且，它应施加最大为5kgf的张力。例如，可以采用上 述美国专利5,092,901中公开的形状记忆合金。为了满足形状记忆合金的特 性，即为了满足5kgf和100ms，可通过单个或一把商用形状记忆合金丝来形 成形状记忆合金件。

主缸220的一侧连到制动踏板210上。当驾驶员踩制动踏板210时，主 缸220向与车辆的车轮250相连的车轮制动器254提供液压力。

液压调节器240具有一用于调节主缸220的液压力的液压泵242和一用 于驱动液压泵242的液压马达244。液压调节器240的液压泵242经第一单 向阀230与主缸220相连。当压力超过预定值时，液压马达244调节液压力 为常量并且自动停止。

用于贮存制动油液的蓄能器246经第二单向阀232与液压调节器240的 液压泵242相连。

按照本发明第一实施例的第一阀100和第二阀110在该最优实施例中用 作致动器。特别是，第一阀100用作加压阀，而第二阀110则用作卸压阀。 第一阀100的第一入口26连接于主缸220与第一单向阀230之间。第一出口 28与车轮制动器254相连。第二阀110的第二入口126连接于车轮制动器254 与第一阀100的第一出口28之间。第二出口128连接于第二单向阀232与蓄 能器246之间。

车轮速度传感器252连接于车轮250上以检测车轮250的速度，由此产 生轮速信号。车速传感器280检测车辆的速度以产生车速信号。

如图8所示，用于控制第一、第二阀100和110以及液压调节器240的 电子控制装置90包括滤波器92、微机94、形状记忆合金驱动器96，它用 于致动第一阀100的第一和第二形状记忆合金件S1、S2与第二阀110的第 三和第四形状记忆合金件S3、S4，以及用于驱动液压马达244的马达驱动 器98。电子控制装置90与轮速传感器252、车速传感器280、第一与第二 阀100、110以及液压马达244电连接。

滤波器92接收来自轮速传感器252的轮速信号并对其滤波，然后将滤 波后的信号输送到微机94。

微机计算接收到的车速信号与轮速信号之差(％)。当上述速度差为零 时，其意味着车轮250为抱死状态。车轮250的抱死有害于车辆的制动距离 及操纵性能。因此，需要降低车轮制动器254的压力以防止车轮250抱死。 这时，应当降低车轮制动器254的液压力以解除车轮250的抱死。当速度差 为100时，其意味着车轮制动器254没有操作。这时，需要增大车轮制动器 254的液压力以降低车轮250的速度。

另一方面，如果速度差大于零但小于100，则其意味着虽然车轮制动器 254在操作但车轮处于非抱死状态。这时，将速度差与一预定值比较最好是 10％。接着，如果速度差大于该预定值，则对车轮制动器254加压以降低车 轮250的速度；反之，如果速度差小于预定值，则降低车轮制动器254的液 压力以加大车轮250的速度。如果速度差等于预定值，是保持车轮制动器254 的液压力不变。

当速度差大小于预定值时，微机94产生一加压信号给车轮制动器254 加压。加压信号产生第一控制电流信号，以控制输送给第一阀100的第一形 状记忆合金件S1以及第二阀110的第四形状记忆合金件S4的电流强度；还 产生第一记时信号，以控制将电流输送给第一阀100的第一形状记忆合金件 S1与第二阀110的第四形状记忆合金件S4所用的时间。

当速度差小于预定值时，微机94产生一卸压信号，以使车轮制动器254 卸压。该卸压信号产生第二电流控制信号，以控制传送给第一阀100的第二 形状记忆合金件S2与第二阀110的第三形状记忆合金S3所用的时间。

当速度差等于预定值时，微机94产生一保持信号，以保持车轮制动器 254的油压力不变。该保持信号包括第三电流控制信号，以控制输送给第一 阀100的第二形状记忆合金件S2与第二阀110的第四形状记忆合金件S4的 电流强度；还包括第三记时信号，以控制将电流输送给第一阀100的第二形 状记忆合金件S2与第二阀110的第四形状记忆合金件S4所用的时间。

此外，微机94产生一油压力控制信号，以控制液压马达244，而液压 马达244驱动液压泵242。上述第一、第二和第三电流控制信号以及第一、 第二和第三记时信号传输给形状记忆合金驱动器96。

如图9所示，形状记忆合金驱动器96具有数/模转换器(下称D/A转换 器)96A和一电流控制器96B。

D/A转换器96A接收来自微机94的第一、第二和第三电流控制信号并 且将所接收到的信号转换为模拟信号。

由供电装置(未示出)供电的电流控制器96B接收前述第一电流控制信号 与第一记时信号，以产生输送给第一形状记忆合金件S1的第一控制电流和 输送给第四形状记忆合金件S4的第四控制电流。此外，电流控制器96B接 收前述第二电流控制信号与第二记时信号，以产生输送给第二形状记忆合金 件S2的第二控制电流和输送给第三形状记忆合金件S3的第三控制电流，并 且接收第三电流控制信号与第三记时信号，以产生输送给第二形状记忆合金 件S2的第二控制电流和输送给第四形状记忆合金件S4的第四控制电流。

马达驱动器98根据来自微机94的油压力控制信号致动液压马达244。 当防抱死制动系统内的压力低于预定压力或者以下时，由马达驱动器98再次 驱动液压马达244。

下面描述利用本发明第一实施例的形状记忆合金的第一阀100和第二阀 110的上述防抱死制动系统的操作。

当驾驶员紧急踩制动踏板210以迅即减速和/或停止车辆时，在主缸220 内产生油压力。这时，车轮制动器254制动以使车轮254迅速减速，由此操 作防抱死制动系统200，而接着防抱死制动系统根据情况有规律地反复交替 进行着加压、卸压、和压力保持操作。

当车速与轮速之差大于预定值时，电子控制装置90的微机94产生加压 信号以加压车轮制动器254。通过加压信号而向电流控制器96B传送第一电 流控制信号与第一记时信号。根据接收到的第一电流控制信号与第一记时信 号，电流控制器96B向第一阀100的第一形状记忆合金件S1输送第一控制 电流，并且向第二阀110的第四形状记忆合金件S4输送第四控制电流。

当第一控制电流输送给第一阀100的第一形状记忆合金S1时，第一阀 阀柱40移向其第二位置以打开第一入口26。同时，当第四控制电流输送给 第二阀110的第四形状记忆合金件S4时，第二阀阀柱140移向其第一位置以 关闭第二出口128。因此，制动油液经第一阀100的第一入口26和第一孔 22流向第一出口28以增大车轮制动器254的压力(加压)。据此，车轮制动器 254操作以降低车轮256相对于车速的速度。

当车速与轮速之差小于预定值时，电子控制装置90的微机94产生卸压 信号以使车轮制动器254卸压。通过卸压信号向电流控制器96B传送第二电 流控制信号与第二记时信号。根据接收到的第二电流控制信号与第二记时信 号，电流控制器96B向第一阀100的第二形状记忆合金件S2输送第二控制 电流，并且向第二阀110的第三形状记忆合金件S3输送第三控制电流。

当向第一阀100的第二形状记忆合金件S2输送第二控制电流后，第一 阀阀柱40移向其第一位置以关闭第一入口26。同时，当第三控制电流输送 给第二阀110的第三形状记忆合金件S3时，第二阀阀柱140移向其第二位置 以打开第二出口128。因此，制动油液通过第二阀110的第二入口126、第 二孔122和第二出口128组成的制动油液通道流向蓄能器246，以降低车轮 制动器254的压力(卸压)。据此，车轮250的速度相对于车速变快。

当车速与轮速之差等于预定值时，电子控制装置90的微机94产生保持 信号以保持车轮制动器254的液压力。通过保持信号将第三电流控制信号与 第三记时信号传送给电流控制器96B。根据接收到的第三电流控制信号与第 三记时信号，电流控制器96B向第一阀100的第二形状记忆合金件S2输送 第二控制电流，并且向第二阀110的第四形状记忆合金件S4输送第四控制电 流。

当第二控制电流输送第一阀100的第二形状记忆合金件S2时，第一阀 阀柱40移向其第一位置以关闭第一入口26。同时，当第四控制电流输送给 第二阀110的第四形状记忆合金件S4时，第二阀阀柱140移向其第一位置以 关闭第二出口128。因此，连向蓄能器246的制动油液通道被阻断，以保持 车轮制动器254的压力不变。

在上述步骤序列中，反复进行车轮制动器254的加压、卸压和压力保持 操作，由此降低车速。

图5示出了采用本发明第二实施例的形状记忆合金件的阀300。

在图5中，在壳体310的顶部形成有加压孔312和卸压孔314，其中加 压孔312具有一用于从流体供应源(未示出)引入流体的加压入口316和将流 体排放到操作对象(未示出)的加压出口318，而卸压口314则具有用于从操 作对象引入流体的卸压入口320和排放流体的卸压出口322。在壳体310的 下部设置有一隔室324。卸压入口320允许加压孔312与卸压孔314相连。

加压阀阀柱330安装在加压孔312内，可在上下方向移动。在抬起位置 即第一位置，加压阀阀柱330的上端关闭加压入口316，而在下降位置即第 二位置时，打开加压入口316。加压杆332连于加压阀阀柱312的下端。卸 压阀阀柱334安装在卸压孔314内，可以在上下方向移动。在上升位置即第 一位置时，卸压阀阀柱334的上端关闭卸压出口332，而在下降位置即第二 位置时，卸压出口322是打开的。卸压杆336连接于卸压阀阀柱334的下端。

在壳体310的隔室324内安装有由第一形状记忆合金致动的第一致动件 380，以交替地操作加压阀阀柱330和卸压阀阀柱334，其中形状记忆合金 是由电子控制装置90产生的加压电流和卸压电流控制。当加压阀阀柱330 位于其第二位置，即当加压入口316打开时，第一致动件380允许卸压阀阀 柱334移向其第一位置；反之当加压阀阀柱330位于其第一位置，即当加压 入口316关闭时，它允许卸压阀阀柱334移向其第二位置。

第一致动件380包括杆350，其两端与加压杆332及卸压杆336相连， 以交替地将阀柱330与334移向相应的第一和第二位置。除了杆350之外， 还包括第一偏压弹簧342，用于向加压阀阀柱330施加向上的偏压力；及第 二偏压弹簧346，用于向卸压阀阀柱334施加向上的偏压力。同样，第一致 动件380具有第一加压形状记忆合金丝340，用于将加压阀阀柱330移向其 第二位置，同时克服第一偏压弹簧342的向上偏压力；并且具有第二卸压形 状记忆合金丝344，用于将卸压阀阀柱334移向其第二位置，同时克服第二 偏压弹簧346的向上偏压力。

杆350安装成可绕轴352转动，其中轴352嵌入隔室324的内侧壁内， 并且杆350的两端通过销354和356分别与加压杆324及卸压杆336相连， 以使阀柱330和334可交替地在上下方向移动。

第一偏压弹簧342的一端固定于加压杆332的端部，而其另一端则固定 于隔室324的底表面上，以向加压杆332施加向上的偏压力，从而第一偏压 弹簧342将加压阀阀柱330保持在其第一位置。第二偏压弹簧344的一端固 定于卸压杆336的端部，而另一端则固定于隔室324的底表面，以向卸压杆 336施加向上的偏压力，从而将卸压阀阀柱334保持在其第一位置。

另一方面，加压和卸压形状记忆合金丝340与344最好设置成直线型。 它们的一端分别连接于加压杆332与卸压杆336的端部，而另一端则固定于 隔室324的底表面。当接收来自电子控制装置90的加压电流时，加压形状记 忆合金丝340收缩，从而加压阀阀柱330可由其第一位置移向其第二位置。 当接收来自电子控制装置90的卸压电流时，卸压形状记忆合金丝344收缩， 从而卸压阀阀柱334可由其第一位置移向第二位置。

下面将描述按照本发明第二实施例构成阀300的打开/关闭操作。

在执行加压操作中，当由电子控制装置90向加压形状记忆合金丝340 输送加压电流时，加压形状记忆合金丝340内产生热从而收缩。由于加压形 状记忆合金丝340收缩同时克服第一偏压弹簧343的向上偏压力，与其一端 连接的加压杆332下降。这时，加压阀阀柱330下降到其第二位置以打开加 压入口316。同时，杆350逆时针方向转动，并且通过固定于卸压杆336一 端的第二弹簧346的偏压力而使卸压阀阀柱334移向其第一位置，由此关闭 卸压出口332。结果，流体流过加压入口316、加压孔312和加压出口318 组成的通道，以增大加压出口侧的压力。

同样，在执行卸压操作中，阻断向加压形状记忆合金丝340输送加压电 流，并且从电子控制装置90向卸压形状记忆合金丝344输送卸压电流。由此， 卸压形状记忆合金丝344被加热从而收缩，同时加压形状记忆合金丝340释 放。这里，卸压形状记忆合金丝344收缩同时克服第二偏压弹簧346的向上 偏压力，以将卸压阀阀柱334下降到其第二位置。同时，杆350顺时针方向 转动，通过第一偏压弹簧342使加压阀阀柱330移向其第一位置，卸压出口 322打开而卸压入口316则关闭。结果，流体流过加压出口318、加压孔312， 卸压入口320、卸压孔314以及卸压出口322组成的通道，由此降低加压出 口侧的压力。

图6示出了采用本发明第三实施例的形状记忆合金的阀400。

在图6中，除了在隔室324的内侧壁形成的导槽424之外，其壳体310 与按照本发明第二实施例的阀300的相同。

另外，加压阀阀柱300、加压杆332、卸压阀阀柱334以及卸压杆336 与按照本发明第二实施例的阀300的加压阀阀柱330、加压杆332、卸压阀 阀柱334以及卸压杆336相同。执行滑动运动的球410与412安装于加压杆 332的一端和卸压杆336的下端，其中加压杆332与加压阀阀柱330相连， 而卸压杆336则与卸压阀阀柱334相连。

在加压杆332与隔室324的顶板之间安装有加压偏压弹簧442，用于施 加向下的偏压力，以使加压阀阀柱330位于其第二位置。在卸压杆336与隔 室324的顶板之间安装有卸压偏压弹簧444，用于施加向下的偏压力，以使 卸压阀阀柱334位于其第二位置。

由形状记忆合金致动的第二致动件440安装在壳体310的隔室324内， 用于交替地使加压阀柱330与卸压阀柱334移向各自的第一和第二位置。

第二致动件440的板420交替地使加压阀柱330与卸压阀柱334移向其 各自的第一位置，而板420的上表面与球410及412接触。形成于板420两 侧的四个导销422插入壳体310的隔室324之内壁的两侧的导槽424内，并 且板420的下表面与滚筒430接触，以允许其滚动。通过滚筒430的滚动而 使导销422沿导槽424运动，从而板420执行跷板起伏运动。

安装在板420下的第二致动件440的滚筒430在第一位置与板420配 合，以使卸压阀阀柱334移向其第一位置，同时克服卸压偏压弹簧444的向 下偏压力；并且与在第二位置与板420配合，以使加压阀阀柱330移向其第 一位置，同时克服加压偏压弹簧442的向下偏压力。

滚筒430绕轴432可转动地安装。用于致动的形状记忆合金丝434和用 于向滚筒430施加偏压力以使滚筒430保持在其第一位置的复位弹簧436与 轴432相连，其中形状记忆合金丝434由来自于电子控制装置90的电流收 缩。用于致动的形状记忆合金丝434的一端固定于隔室324的内侧壁，然后 与电子控制装置90电连接。

另一方面，当由电子控制装置90向致动形状记忆合金丝434输送电流 时，滚筒430滚动以移向其第二位置，同时通过致动形状记忆合金丝434的 收缩而克服恢复复位弹簧436的偏压力。这里，滚筒430在第二位置与板420 配合，以使卸压阀阀柱334移向其第二位置，并使加压阀阀柱330移向其第 一位置。因此，卸压出口322打开而加压入口316关闭。

然而，如果停止由电子控制装置90向致动形状记忆合金丝434输送电 流，致动形状记忆合金丝434释放并且通过复位弹簧436的复位力而使滚筒 430滚向其第一位置。这时，滚筒430在第一位置与420配合以使卸压阀阀 柱334移向其第一位置，并且使加压阀阀柱330移向其第二位置。从而卸压 出口322关闭而加压入口316打开。

下面将描述采用本发明第三实施例的形状记忆合金的阀400的操作。

图6示出了采用本发明第三实施例的形状记忆合金的阀400的加压状 态。

在图6中，阀400处于电子控制装置90不向致动形状记忆合金丝434 输送电流的状态，即处于卸压状态。

当在如图6所示的状态下由电子控制装置90向致动形状记忆合金丝434 输送电流时，致动形状记忆合金丝434收缩同时克服复位弹簧436的复位力 以滚向滚筒430的第二位置。这里，通过板420的跷板起伏运动，加压阀阀 柱330移向其第一位置同时克服加压杆332的加压偏压弹簧442的向下偏压 力。同样，通过卸压偏压弹簧444的向下偏压力，卸压阀阀柱334移向其第 二位置。结果，加压入口316打开而卸压出口322关闭，以使流体流过加压 入口316、加压孔312和加压出口318构成的通道，由此增大加压出口侧的 压力(加压)。

为了降低加压出口侧的压力，电子控制装置90停止向致动形状记忆合 金丝434输送电流。这时，致动形状记忆合金丝434释放并且通过复位弹簧 436的复位力而使滚筒430返回到其第一位置。因此，如图6所示，加压入 口316关闭，而卸压出口322打开，以使流体流过加压出口318、加压孔312、 卸压入口320、卸压孔314以及卸压出口322构成的通道，从而降低加压出 口侧的压力(卸压)。

图7为表示利用本发明第四实施例的形状记忆合金的阀500的剖视图。

如图7所示，在壳体310的上部形成有一加压孔312和一卸压孔314， 其中加压孔312带有一用于从流体供应源(未示出)引入流体的加压入口316 和将流体排放到一操作对象(未示出)的加压出口318，而卸压孔314则具有 一用于从操作对象引入流体的卸压入口320和排放流体的卸压出口322。在 壳体310的下部设置有一隔室324。在加压孔312与卸压孔314之间形成有 一连至隔室324的通道510。

一整体形成的阀柱520安装成可在加压孔312和卸压孔314内从右向左 移动。阀柱520包括用于在第一位置打开加压入口316的第一球形件522、 在第一位置关闭卸压出口322的第二球形件524、将第一球形件522与第二 球形件524相连的一连接杆526、以及将加压孔312与卸压孔314隔开的一 致动器体528。

第三偏压弹簧530安装在加压孔312与致动器体528之间，以通过在阀 柱520上向第二位置施加偏压力而将阀柱520保持在其第二位置。

一连接件540安装于隔室324，以将阀柱520由第二位置移向第一位置。

连接件540包括通过第一连接销543与阀柱520的连接杆526相连的第 一连杆542，它可绕插入通道528中的第一枢销553转动、通过第二连接销 545与第一连杆542的一端相连的第二连杆544、通过第三连接销549与第 一连杆542的另一端相连并与第三连杆544相对的第三连接杆546、以及第 四连杆548，其一端由第四连接销549与第二连杆544相连，另一端由第五 连接销551与第三连杆546相连，以绕第二枢销555转动。如图7所示，第 0二、三连杆544与546形状为字母“L”型。

此外，用于驱动连杆件540的致动件560通过形状记忆合金安装，以接 收电子控制装置90输送的电流。致动件560包括安装在连杆件540的第三连 杆546之下表面的一致动块564，以向连杆件540施加一能克服第三偏压弹 簧530之偏压力的作用力。而且，一致动形状记忆合金丝562的一端固定于 第一连杆542的中央，而另一端则与致动块563相连，并且当电子控制装置 90输送电流时，合金丝收缩；而致动弹簧566的一端固定于第一连杆542的 中央，另一端固定于致动块564上，以施加向下的偏压力。

致动块546通过致动弹簧566和致动形状记忆合金丝562吊挂在连杆件 540的第三连杆546的下表面。当电子控制装置90向致动形状记忆合金丝562 输送电流时，致动形状记忆合金丝562收缩以抬起致动块564，同时克服致 动弹簧566的偏压力。相反，当停止电子控制装置90向致动形状记忆合金丝 562输送电流时，致动形状记忆合金丝562松开复原，并且致动块564由致 动弹簧566下降。

下面描述采用本发明第四实施例的形状记忆合金的阀500的加压与卸压 操作。

图7表示采用本发明第四实施例的形状记忆合金的阀500处于加压状 态。

由图7中可看到，在执行加压操作中，停止向致动形状记忆合金丝562 输送电流，并且通过第三偏压弹簧530的偏压力使阀柱520位于其第一位置。 第一球形件522打开加压入口316，第二球形件524关闭卸压出口322。结 果，流体由流体供应源经加压入口316、加压孔312和加压出口318构成的 通道流动，以增大与加压出口318相连的操作体的压力(加压)。

为卸压，电子控制装置90向致动形状记忆合金丝562输送电流，接着 形状记忆合金丝因受热而收缩。致动形状记忆合金丝562的收缩使致动块564 抬起，同时克服致动弹簧566的偏压力。通过抬起的操作块564而使与致动 块564相接触的第三连杆548上升。

这时，第四连杆566的左端和其右端分别绕第二枢销555反时针和顺时 针方向转动以扩大第二连杆544与第三连杆546间的间距。由于致动块564 上升，与第三连杆546相连的第一连杆542的一端通过第二连接销547上升。 一旦第一连杆542的第二连接销547上升，第一连杆542绕第一枢销553逆 时针方向转动。结果，与第一连杆542相连的阀柱520移向其第二位置同时 克服第三偏压弹簧530的偏压力。因此，卸压出口322打开而加压入口316 关闭，从而流体经操作对象、卸压入口320、卸压孔314及卸压出口322组 成的通道流动以降低操作对象的压力(卸压)。

为再次执行卸压操作，停止向致动形状记忆合金丝562输送电流。这时， 通过致动块564的重量与致动弹簧566，致动形状记忆合金丝562释放，并 且致动块564下降。而且，第三偏压弹簧530向阀柱520的操作对象施加偏 压力以使阀柱520移向其第一位置。然后阀500处于图7所示的状态。

在采用如上所述的按照本发明的形状记忆合金的阀内，利用了流过形状 记忆合金的电流的焦耳效应来控制阀的打开/关闭，以便快速和精确地控制阀 的打开/关闭操作。

而且，可通过一夹持装置来连续地保持打开状态，而无需向形状记忆合 金连续供电，这样不仅防止了形状记忆合金的形状记忆特性失去，同时也使 电力消耗更支省，同时更精确的完成阀的打开/关闭操作。

此外，采用本发明的形状记忆合金丝的阀结构简单，便于设计制造，从 而降低了造价。

还有，通过利用电控的形状记忆合金，提供了一种结构简单、制造容易 和造价低廉的防抱死制动系统。在按照本发明的防抱死制动系统中，即使不 向形状记忆合金连续供电也可精确地执行阀的打开/关闭操作，从而消耗较少 的电能并保证了操作期间的可靠性。

虽然本发明参照具体的实施例作了具体说明，但对于本领域内的技术人 员来说可以理解：只要不脱离由权利要求书限定的本发明的实质与范围，可 作各种形式和结构细节的变化。