CN101857014A - 车辆制动系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆制动系统及具有其的车辆。根据本发明提供的一种车辆制动系统，包括踏板和由踏板控制的主刹车系统，该车辆制动系统还包括：辅助自动刹车系统，具有驱动踏板朝向刹车方向转动的驱动部。根据本发明的车辆制动系统，成本低廉，性能稳定可靠，且操作方便，尤其适用于工程车辆自动紧急刹车领域。根据本发明提供的一种车辆，包括上面所述的车辆制动系统。

Description

车辆制动系统及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及一种车辆制动系统及具有其的车辆。

背景技术

工程车辆由于整机质量较大导致制动时需要很大的制动力矩，因此制动系统大都采用液压制动方式。目前车辆的制动方式一般情况下通过踩下刹车踏板，使刹车阀芯运动从而液压油路导通达到刹车。上述的避险方式为脚踏刹车踏板使车辆紧急减速而制动，这种避险方式都是在人必须察觉到前进或倒车有碰撞危险的前提下来实现的。对于在人未觉察到车辆有碰撞危险的情况下时，现有技术中有以下几种针对于液压制动车辆的自动刹车控制方式，可以自动制动车辆，防止车辆发生碰撞。

1)在车辆的制动液压开关控制信号中并联接入另一条控制信号，通过控制并联接入的信号实现刹车目的。但是这种自动刹车控制方式不能满足工程车辆制动所需要的较大制动力矩和制动液压流量的要求，所以不适合工程车辆的液压制动。

2)在汽车制动回路中并联接入一个油泵(由电机拖动)、控制阀，当需要刹车时控制器起动电机、打开控制阀实现制动。这种自动刹车控制方式在需要流量较大、制动力矩很大(压力较高)的液压制动回路中是不实用的，另外这种方式大量增加成本不适合应用于工程机械领域。

发明内容

本发明旨在提供一种车辆制动系统及具有其的车辆，以解决现有技术中存在的上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种车辆制动系统，包括踏板和由踏板控制的主刹车系统，该车辆制动系统还包括：辅助自动刹车系统，具有驱动踏板朝向刹车方向转动的驱动部。

进一步地，踏板包括：位于踏板支点一侧的主刹车踏板部和位于踏板支点另一侧的辅助刹车踏板部；主刹车踏板部与主刹车系统联动；辅助刹车踏板部与辅助自动刹车系统的驱动部联动。

进一步地，辅助自动刹车系统包括：辅助刹车油缸，包括缸体和活塞杆，活塞杆形成驱动部；换向阀，通过油路连接在压力油源、回油箱与辅助刹车油缸的无杆腔油口之间，其具有使压力油源与辅助刹车油缸的无杆腔油口相通的第一阀位，以及，使回油箱与辅助刹车油缸的无杆腔油口相通的第二阀位；控制模块，与换向阀连接，通过控制换向阀的动作来控制辅助刹车油缸的活塞杆伸缩位置。

进一步地，辅助刹车油缸内还设有弹性复位装置。

进一步地，弹性复位装置为设置在辅助刹车油缸的有杆腔内的弹簧。

进一步地，换向阀为电磁换向阀，控制模块与电磁换向阀信号连接。

进一步地，控制模块包括：测距模块，得出车辆与障碍物的距离值；测速模块，测量车辆相对障碍物的速度值；判断模块，根据速度值判断距离值是否为安全范围距离值；发送模块，用于向电磁换向阀发送控制信号；以及，比较模块，设置在判断模块与发送模块之间，根据距离值与安全距离值的差值大小，控制发送模块输出相应的控制信号。

进一步地，电磁换向阀为比例电磁换向阀，比例电磁换向阀根据控制信号，控制比例电磁换向阀处于第一阀位时的开度大小。

进一步地，辅助刹车油缸的有杆腔油口与回油箱连通。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种车辆，包括前面所述的车辆制动系统。

根据本发明的技术方案，车辆制动系统包括踏板，由踏板控制的主刹车系统，以及辅助自动刹车系统。这样当车辆运行中，车辆与障碍物的距离在安全范围时，通过脚踩踏板使主刹车系统的液压油路导通达到整车刹车。当车辆与障碍物的距离不在安全范围时，辅助自动刹车系统启动，因为辅助自动刹车系统具有驱动踏板朝向刹车方向转动的驱动部，在辅助自动刹车系统驱动部的作用下，踏板发生转动，致使主刹车系统的液压油路导通达到整车刹车。根据本发明的车辆刹车系统，因为在自动刹车时依然是通过主刹车系统的液压油路导通达到的刹车效果，所以能够克服现有技术的自动刹车系统不能满足工程车辆制动所需要的较大制动力矩和制动液压流量的要求。提高了工程车辆的使用安全性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了根据本发明的一种车辆制动系统的结构；

图2示意性示出了根据本发明的一种车辆制动系统中控制模块的结构；

图3示意性示出了根据本发明的车辆制动系统中测距模块的工作示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1，示出了根据本发明的一种车辆制动系统，如图所示，该车辆制动系统包括：踏板1，主刹车系统和辅助自动刹车系统。

踏板1通过转动销2与固定座13铰接。踏板1包括位于踏板支点一侧的主刹车踏板部1a和位于踏板支点另一侧的辅助刹车踏板部1b。固定座13安装在安装板5上，且安装板5上一般覆有橡胶套4。

主刹车系统包括刹车阀6和刹车油缸7。刹车阀6的顶杆3位于主刹车踏板部1a下方。顶杆3在自然状态下处于图中伸出的状态，将主刹车踏板部1a顶起。刹车阀6内部有自动复位装置。刹车阀6具有和压力油源P(含有压力油)相通的油口6P，和回油箱T(含有无压力油)相通的油口6T，以及和刹车油缸7相通的油口6A。主刹车踏板部1a受力下压时，顶杆3随之做收缩运动，此时，油口6P和油口6A相通，压力油进入刹车油缸7中，刹车油缸7的活塞杆伸出，整车刹车。当主刹车踏板部1a不受力时，顶杆3在刹车油缸7自动复位装置作用下向外伸出，此时，油口6T和油口6A相通，刹车油缸7的活塞杆在刹车油缸弹性复位装置(例如为弹簧)的弹性恢复力作用下，刹车油缸7的活塞杆朝向缸体做回缩运动，刹车油缸7内的油回流至回油箱T中。

图1中示出了辅助刹车系统的一种优选实施方式，如图所示，辅助刹车系统包括：辅助刹车油缸10，换向阀8和控制模块9。

其中，辅助刹车油缸10包括：缸体和作为驱动部的活塞杆11，活塞杆11沿缸体伸缩设置。缸体的有杆腔油口10T与回油箱T连通。活塞杆11的自然状态为图中所示的收缩状态，活塞杆11位于辅助刹车踏板部1b的下方。换向阀8通过油路连接在压力油源P、回油箱T与辅助刹车油缸10的无杆腔油口10P之间，其具有使压力油源P与辅助刹车油缸10的无杆腔油口10P相通的第一阀位，以及，使回油箱T与辅助刹车油缸10的无杆腔油口10P相通的第二阀位。控制模块9，与换向阀8连接，控制模块9用于控制换向阀8的动作，即控制换向阀8使其处于第一阀位或第二阀位状态，进一步控制辅助刹车油缸10的活塞杆11伸缩位置。当活塞杆11由缩回至伸出动作时，驱动踏板1的辅助刹车踏板部1b转动，使踏板1的主刹车踏板部1a启动主刹车系统，整车刹车。

优选地，换向阀8为电磁换向阀，控制模块9与电磁换向阀8信号连接，这样，可以使整车的刹车控制更加精确快速。电磁换向阀8具有与辅助刹车油缸缸体的无杆腔油口10P相连通的第一油口8a、与压力油源P连通的第二油口8b，以及与回油箱T连通的第三油口8c。电磁换向阀8处于第一阀位时，第一油口8a与第二油口8b连通，此时，无杆腔油口10P与压力油源P连通。电磁换向阀8处于第二阀位时，第一油口8a与第三油口8c连通，此时，无杆腔油口10P与回油箱T连通。

图2示出了控制模块9的一种优选实施方式，如图所示，控制模块9包括：测距模块91，用于得到车辆与障碍物的距离值S；测速模块92，测量车辆相对障碍物的速度值v；判断模块93，根据速度值v判断距离值S是否为安全范围距离值；发送模块95，用于向电磁换向阀8发送控制信号。

这样，车辆在正常行驶时，由测距模块91(例如为雷达)检测到无障碍物或与障碍物50的距离S(见图3)，同时车辆测速模块92测试到此时车辆相对障碍物50的车速v，然后判断模块93根据上述相对车速v判断车辆与障碍物的距离S在一定时间内(车辆在此时间内可以由人正常刹车制动)是否会与障碍物50发生碰撞，若判断模块93判断得出距离S处于安全距离的范围内，则发送模块95不向电磁换向阀8发送控制信号，电磁换向阀8不得电，此时，电磁换向阀8处于第二阀位，车辆正常行驶或人为制动。

当车辆进行倒车或向前行驶时，判断模块93判断车辆与障碍物50的距离值S值不处于安全范围距离值时，则发送模块95向电磁换向阀8发出控制信号。电磁换向阀8得电，此时电磁换向阀8处于第一阀位，压力油进入辅助刹车油缸10的无杆腔，辅助刹车油缸10的活塞杆11做伸出运动，同时驱动踏板1绕转动销2朝向刹车方向转动，踏板1的主刹车踏板部1a压缩顶杆3，刹车阀6的油口6A口与油口6P导通，刹车油缸7进油，实现整车智能自动紧急刹车。

根据本发明的车辆制动系统，因为是通过主刹车系统的压力油路导通实现自动刹车，避免了现有技术的自动刹车系统不能满足工程车辆制动所需要的较大制动力矩和制动液压流量要求的问题，使得整个紧急刹车过程排除了人为因素完全是智能控制，提高了工程车辆的使用安全性。而且根据本发明的车辆制动系统结构简单，成本低廉，性能稳定可靠，且操作方便，完全可以满足实际应用的各种要求。

由图2中可以看出，控制模块9还包括比较模块94，用于比较距离值S与安全距离值的差值大小，比例模块94例如设置在判断模块93之后，发送模块95之前，根据车辆与障碍物50距离值S与安全距离值的差值大小，控制发送模块95输出相应的控制信号。

电磁换向阀8进一步地为比例电磁换向阀，比例电磁换向阀根据发送模块95输出的控制信号，控制比例电磁换向阀处于第一阀位状态时的开度大小。比例电磁换向阀的开度大小决定了通过比例电磁换向阀压力油的流量，进一步控制了辅助刹车油缸10的活塞杆11伸出的速度，达到了控制车辆的刹车速度快慢的效果，这样辅助自动刹车系统可以根据实际情况，决定自动紧急刹车的快慢。这样既达到了刹车目的，又非在任何情况下都是将踏板1踩死，可以减少刹车对整车的冲击。

优选地，辅助刹车油缸10的有杆腔内还设置有弹性复位装置，这样，当车辆不需要通过辅助刹车系统刹车时(此时电磁换向阀8不得电，电磁换向阀处于第二阀位，辅助刹车油缸10的无杆腔油口10P与回油箱T相通)，辅助刹车油缸10在弹性复位装置的作用下，活塞杆11更容易更快地从伸出状态恢复到收缩的自然状态，以使主刹车系统也尽快地回复到不压缩主刹车阀6的自然状态，从而不影响车辆的正常运行和正常刹车。优选地，弹性复位装置为弹簧，这样结构简单，制作容易且成本低。

容易理解，在本发明中，通过控制模块9发出控制信号，控制电磁换向阀8动作，从而控制辅助刹车系统中辅助刹车油缸10的作为驱动部的活塞杆11做伸缩运动，以使踏板1朝刹车方向旋转。在实际应用中，还可以有其他控制方式来控制驱动部的伸缩，实现主刹车系统的紧急刹车。此外，本发明中的驱动部还可以有多种设置方式，只要能自动驱动踏板1启动主刹车系统即可。另外，根据本发明的车辆制动系统的应用范围也并不限于上述的工程车辆。

本发明还提供了一种车辆，包括前面所述的车辆制动系统。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆制动系统，包括踏板(1)和由所述踏板(1)控制的主刹车系统，其特征在于，还包括：

辅助自动刹车系统，具有驱动所述踏板(1)朝向刹车方向转动的驱动部。

2.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，

所述踏板(1)包括：位于踏板支点一侧的主刹车踏板部(1a)和位于踏板支点另一侧的辅助刹车踏板部(1b)；

所述主刹车踏板部(1a)与所述主刹车系统联动；所述辅助刹车踏板部(1b)与所述辅助自动刹车系统的所述驱动部联动。

3.根据权利要求2所述的车辆制动系统，其特征在于，所述辅助自动刹车系统包括：

辅助刹车油缸(10)，包括缸体和活塞杆(11)，所述活塞杆(11)形成所述驱动部；

换向阀(8)，通过油路连接在压力油源(P)、回油箱(T)与所述辅助刹车油缸的无杆腔油口(10P)之间，其具有使所述压力油源(P)与所述辅助刹车油缸的无杆腔油口(10P)相通的第一阀位，以及，使所述回油箱(T)与所述辅助刹车油缸的无杆腔油口(10P)相通的第二阀位；

控制模块(9)，与所述换向阀(8)连接，通过控制所述换向阀(8)的动作来控制所述辅助刹车油缸的活塞杆(11)伸缩位置。

4.根据权利要求3所述的车辆制动系统，其特征在于，所述辅助刹车油缸(10)内还设有弹性复位装置。

5.根据权利要求4所述的车辆制动系统，其特征在于，所述弹性复位装置为设置在所述辅助刹车油缸(10)的有杆腔内的弹簧。

6.根据权利要求3所述的车辆制动系统，其特征在于，所述换向阀(8)为电磁换向阀，所述控制模块(9)与所述电磁换向阀信号连接。

7.根据权利要求6所述的车辆制动系统，其特征在于，所述控制模块(9)包括：

测距模块(91)，得出所述车辆与障碍物的距离值；

测速模块(92)，测量所述车辆相对所述障碍物的速度值；

判断模块(93)，根据所述速度值判断所述距离值是否为安全范围距离值；

发送模块(95)，用于向所述电磁换向阀(8)发送所述控制信号；以及，

比较模块(94)，设置在所述判断模块(93)与所述发送模块(95)之间，根据所述距离值与所述安全距离值的差值大小，控制所述发送模块(95)输出相应的所述控制信号。

8.根据权利要求7所述的车辆制动系统，其特征在于，所述电磁换向阀(8)为比例电磁换向阀，所述比例电磁换向阀根据所述控制信号，控制所述比例电磁换向阀处于第一阀位时的开度大小。

9.根据权利要求3所述的车辆制动系统，其特征在于，所述辅助刹车油缸(10)的有杆腔油口(10T)与所述回油箱(T)连通。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的车辆制动系统。

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