采用形状记忆合金的阀及带有这种阀的防抱死制动系统技术方案

一执行加压、减压和压力保持的阀（调节器）通过线型形状记忆合金驱动多个阀柱在具有多个孔的一壳体内上、下移动以及采用所述阀的防抱压制动系统，在所述系统中各个孔具有入口和出口，使阀柱维持在下压状态的一机构安装在壳体的下部，通过偏压弹簧阀柱返回到它们的初始位置。主缸、车轮制动器和液压泵与所述防抱死制动系统阀的入口和出口相连，一电子控制装置与形状记忆合金相连以致动形状记忆合金，由此产生与车轮制动压力相应的加压、减压和压力保持。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。附图说明图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，本专利技术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。本专利技术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。为达到本专利技术的第一个目的，按照本专利技术实施例，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专利技术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，为了达到本专利技术的第二个目的，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一阀，它包括：用于产生第一控制电流的电子控制装置；具有第一孔和下部处的一隔室的壳体，其中第一孔带有用于从流体供应源引入流体的第一入口和将流体排放到上部操作对象的第一出口；第一阀阀柱，用于在其第一位置关闭第一入口，在其第二位置打开 第一入口，并且在所述阀柱的第一位置与第二位置间往复运动；用于向所述第一阀阀柱施加一偏压力的偏压装置；以及采用形状记忆合金丝的致动装置，用于通过由所述电子控制装置输送的第一控制电流使所述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，并且打开或关闭第一孔。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金相国，吴邦禄，李泓裁，
申请(专利权)人：大宇电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]