CN102514567B - 汽车气压制动系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车气压制动系统，包括两个制动气室、储气筒、脚制动阀、手制动阀和差式继动阀。脚制动阀具有出气口及与储气筒连通的进气口，手制动阀具有出气口及与储气筒连通的进气口，差式继动阀具有与手制动阀的出气口连通的第一控制口、与脚制动阀的出气口连通的第二控制口、与储气筒连通的进气口及同时与两个制动气室连通的第二出气口。该汽车气压制动系统设置差式继动阀，将差式继动阀的第一控制口与手制动阀的出气口连通，第二控制口与脚制动阀的出气口连通，进气口与储气筒连通，同时进行行车制动和驻车制动时能及时向制动气室充气，使驻动制动处于无效状态，具有过载保护功能，可以防止行车制动和驻车制动同时起作用，且不影响行车制动有效进行。

Description

汽车气压制动系统

【技术领域】

本发明涉及汽车制动技术领域，特别是涉及一种汽车气压制动系统。

【背景技术】

气压制动系统是汽车常采用的制动系统，它是用制动阀控制一个气流阀门来控制制动力。制动时，根据制动阀的行程控制从储气筒通向各制动分泵的空气压力，制动管路里的空气压力使制动分泵动作，带动制动器工作。汽车的制动性能直接关系着汽车的行驶安全。目前现有的气压制动系统无过载保护，当当驻车制动和行车制动同时进行时，制动气室因无过载保护而使制动气室压力过大，会引起制动粗暴，轮胎抱死，导致侧滑、甩尾等事故，还会使制动管路不堪重压而爆裂，引起严重的后果，使行车存在安全的隐患。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种具有过载保护的汽车气压制动系统。

一种汽车气压制动系统，包括：

两个制动气室；

储气筒；

脚制动阀，具有出气口及与所述储气筒连通的进气口；

手制动阀，具有出气口及与所述储气筒连通的进气口；

差式继动阀，具有与所述手制动阀的出气口连通的第一控制口、与所述脚制动阀的出气口连通的第二控制口、与所述储气筒连通的进气口及同时与所述两个制动气室连通的第二出气口。

优选的，还包括继动阀，所述继动阀具有与所述脚制动阀的出气口连接的控制口、与所述储气筒连通的进气口和与所述制动气室连通的出气口。

优选的，所述储气筒包括行车制动储气筒和驻车制动储气筒，所述脚制动阀的进气口与所述行车制动储气筒的连通，所述手制动阀的进气口与所述驻车制动储气筒连通。

优选的，所述继动阀的进气口与所述行车制动储气筒连通。

优选的，还包括空气压缩机，所述空气压缩机与所述储气筒连通。

优选的，还包括干燥器，所述干燥器设置于所述储气筒和空气压缩机之间，连通所述储气筒和空气压缩机。

优选的，还包括四回路保护阀，所述四回路保护阀的进气口与所述空气压缩机的出气口连通，所述四回路保护阀的出气口与所述储气罐连通。

优选的，所述制动气室为双腔膜片弹簧制动气室。

优选的，所述双腔膜片弹簧制动气室包括行车制动腔和驻车制动腔，所述脚制动阀的出气口同时与所述行车制动腔连通，所述差式继动阀的第一出气口同时与所述驻车制动腔连通。

上述汽车气压制动系统设置差式继动阀，将差式继动阀的第一控制口与手制动阀的出气口连通，第二控制口与脚制动阀的出气口连通，进气口与储气筒连通，使得当同时进行行车制动和驻车制动时，能及时向制动气室充气，从而使驻动制动处于无效状态，具有过载保护功能。因而，可以防止行车制动和驻车制动同时起作用，避免制动气室因无过载保护而使制动气室压力过大的问题，同时又不影响行车制动的有效进行，保证整个制动管路安全可靠及行车的安全性。

【附图说明】

图1为一实施方式的汽车气压制动系统的结构示意图；

图2为图1所示的继动阀的工作原理示意图；

图3为图1所示的差式继动阀的工作原理示意图。

【具体实施方式】

以下通过具体实施方式对上述汽车气压制动系统进一步阐述。

请参阅图1，一实施方式的汽车气压制动系统100，包括脚制动阀110、手制动阀120、储气筒130、继动阀140、差式继动阀150、制动气室160和空气压缩机170。

脚制动阀110设置于汽车驾驶室内，用于行车制动。脚制动阀110具有进气口112和出气口114。在行车过程中，脚制动阀110的阀门处于断开状态。当需要进行行车制动时，踩下脚制动阀110的踏板，阀门闭合，连通气路。

手制动阀120也设置于汽车驾驶室内，用于驻车制动。手制动阀120具有进气口122和出气口124。在行车过程中，手制动阀110的阀门处于闭合状态。当需要进行驻车制动时，拉上手制动阀110的手刹，断开气路。

储气筒130用于储存压缩空气。在本实施方式中，储气筒130包括行车制动储气筒132和驻车制动储气筒134。脚制动阀110的进气口通过气管与行车制动储气筒132相连通。手制动阀120的进气口通过气管与驻车制动储气筒134相连通。可以理解，在其他实施方式中，行车制动和驻车制动可以共用一个储气筒。行车制动和驻车制动各自使用储气筒，气路独立工作，能避免共用一个储气筒，当气路失效时，行车制动和驻车制动均不能实现而存在安全隐患的问题。

继动阀140用于缩短气路中的制动反应时间和解除制动时间，起着加速及快放的作用。继动阀140具有控制口141、进气口142、第一出气口143和第二出气口144。控制口141与脚制动阀110的出气口114连通；进气口142与行车制动储气筒132的出气口连通；第一出气口143与制动气室160的进气口连通；第二出气口144与大气连通。

可以理解，在其他实施方式中，继动阀140可以省略，直接将脚制动阀110和制动气室160连通也可以实现行车制动和解除行车制动。

差式继动阀150用于防止行车制动和驻车制动同时作用。差式继动阀150具有第一控制口151、第二控制口152、进气口153、第一出气口154和第二出气口155。差式继动阀150的第一控制口151与手制动阀120的出气口124连通；第二控制口152与脚制动阀110的出气口114连通；进气口153与驻车制动储气筒134的出气口连通；第一出气口154与制动气室160的进气口连通；第二出气口155与大气连通。

制动气室160作用是将压缩空气的压力转变为使制动凸轮轴转动的机械力，以实现制动动作。本实施方式中，制动气室160为双腔膜片弹簧制动气室。可以理解，在其他实施方式中，制动气室160可以为双腔活塞式制动气室。

制动气室160包括行车制动腔162和驻车制动腔164。继动阀140分别通过两根高压气管与行车制动腔162相连。差式继动阀150分别通过两根高压气管与驻车制动腔164相连。

行车制动腔162通过气压作用在膜片上而推动推杆起作用。当放松脚制动阀110的踏板时，行车制动腔162中的空气经第一出气口143从第二出气口144排到大气中，在膜片弹簧的作用下推杆和膜片回位，解除行车制动。

驻车制动腔164通过压缩弹簧推动推杆起作用的。弹簧制动缸前腔中的气体排空，推杆在弹簧力释放作用下，实现驻车制动。在气体的作用下，制动弹簧被压回，推广被退回，解除驻车制动。

空气压缩机170与储气筒130连通。空气压缩机170用于压缩空气并向储气筒130输送压缩空气。空气压缩机170在汽车发动机的驱动下，向储气筒130提供压缩空气。

进一步地，汽车气压制动系统100还包括干燥器(图未示)。干燥器设置于储气筒130与空气压缩机170之间的管道上，连通储气筒130和空气压缩机170。从空气压缩机170出来的压缩空气经干燥器作用后再进入储气筒130。干燥器用于去除压缩空气中的水分和油污，以防止管路生锈，延长系统寿命。

进一步地，汽车气压制动系统100还包括四回路保护阀180。四回路保护阀180具有第一气口181、第二气口182、第三气口183、第四气口184和第五气口185。第一气口181与空气压缩机170连通；第二气口182与行车制动储气筒132连通；第三气口183与驻车制动储气筒134连通；第四气口184与另一个制动系统连通；第五气口185与辅助用气回路连通，如离合器。

由空气压缩机170来的压缩空气经干燥器净化后经四回路保护阀180的第一气口181由第二气口182进入行车制动储气筒132，同时，压缩空气经第一气口181由第三气口183进入驻车制动储气筒134。当汽车气压制动系统100用于后桥制动时，第四气口184与前桥制动系统连通；汽车气压制动系统100用于前桥制动时，第四气口184与后桥制动系统连通。

四回路保护阀180的作用在于，当某一回路失效时，其它回路由于阀门的单向作用，保证压缩空气不致经失效回路而泄漏掉。同时未失效回路的气压作用在膜片上，使得第一气口181的气压容易将阀门打开继续向未失效回路供气。当充气压力超过失效回路的开启压力时，压缩空气才从失效回路漏掉，而未失效回路的气压仍能获得保证。四回路保护阀180进一步保证了行车的安全。

以下结合继动阀140和差式继动阀150的工作原理说明汽车气压制动系统100的工作过程。

继动阀140的工作原理如图2所示，当踩下脚制动阀110的踏板时，脚制动阀110的输出气压作为继动阀140的控制口141的控制压力输入A腔，在控制压力作用下，活塞145向下移动，关闭排气阀146，打开进气阀147，使得进气口142和第一出气口143连通，于是压缩空气便由行车制动储气筒132直接通过进气口142进入B腔，并经第一出气口143进入制动气室160，而不用流经脚制动阀110，这大大缩短了制动气室160的充气管路，加速了制动气室160的充气过程。

当放开脚制动阀110的踏板时，控制口141的输入压力降低，A腔的压力降低，B腔内的压缩空气推动活塞145上移，关闭进气阀147，打开排气阀146。此时第一出气口143与第二出气口144连通，制动气室160内的压缩空气经第一出气口143，从第二出气口144排入大气，解除行车制动。继动阀140使得制动气室160放气时不用流经脚制动阀110，能够加速制动气室160的放气过程。

差式继动阀150的工作原理如图3所示，在正常行驶时，压缩空气由驻车制动储气筒134经手制动阀120从第二控制口152进入C腔，在压力的作用下，第一活塞156向下运动，并推动第二活塞157向下运动，从而关闭输出阀门158，打开输入阀门159，从而连通进气口153和第一出气口154，压缩空气由驻车制动储气筒134经进气口153从第一出气口154进入制动气室160，驻车制动为解除状态。

当不进行行车制动，仅需要驻车制动时，打开手制动阀120，完全或部分解除第二控制口152端的压力，C腔的压力随之下降，D腔的压力和弹簧推动第二活塞157的向上运动，并推动第一活塞156向上运动，输入阀门159关闭，输出阀门158打开，第一出气口154和第二出气口155连通，制动气室160中的压缩空气经第一出气口154从第二出气口155排入大气，实现驻车制动。

当时同时踩下脚制动阀110的踏板和拉上手制动阀120，即同时进行行车制动和驻车制动时，继动阀140的工作过程同单独进行行车制动，即脚制动阀110的输出气压作为继动阀140的控制口141的控制压力输入A腔，在控制压力作用下，活塞145向下移动，关闭排气阀146，打开进气阀147，使得进气口142和第一出气口143连通，于是压缩空气便由行车制动储气筒132直接通过进气口142进入B腔，并经第一出气口143进入制动气室160，行车制动有效进行。

此时，差式继动阀150的第二控制口152端没有压力，第一控制口151有压力，第二活塞157向下运动到最底端，输出阀门158关闭，输入阀门159打开，使得进气口153和第一出气口154连通，压缩空气由驻车制动储气筒134经进气口153从第一出气口154进入制动气室160，驻车制动为解除状态，驻车制动处于无效状态。

上述汽车气压制动系统100，将差式继动阀150的第一控制口151与手制动阀120的出气口124连通，第二控制口152与脚制动阀110的出气口114连通，进气口153与储气筒130连通，使得当同时进行行车制动和驻车制动时，能及时向驻车制动腔164充气，从而使驻动制动处于无效状态，具有过载保护功能。因而，能够防止制动气室160中的力重叠，避免制动气室160因无过载保护而使制动气室160压力过大和机械传递元件超负荷的问题，又不影响行车制动的有效进行，保证整个制动管路安全可靠及行车的安全性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种汽车气压制动系统，其特征在于，包括：

两个制动气室；

储气筒；

脚制动阀，具有出气口及与所述储气筒连通的进气口；

手制动阀，具有出气口及与所述储气筒连通的进气口；

差式继动阀，具有与所述手制动阀的出气口连通的第一控制口、与所述脚制动阀的出气口连通的第二控制口、与所述储气筒连通的进气口及同时与所述两个制动气室连通的第二出气口；

所述储气筒包括行车制动储气筒和驻车制动储气筒，所述脚制动阀的进气口与所述行车制动储气筒的连通，所述手制动阀的进气口与所述驻车制动储气筒连通，其中，差式继动阀的进气口与驻车制动储气筒的出气口连通；

还包括空气压缩机，所述空气压缩机与所述储气筒连通；

还包括干燥器，所述干燥器设置于所述储气筒和空气压缩机之间，连通所述储气筒和空气压缩机；

还包括四回路保护阀，四回路保护阀具有第一气口、第二气口、第三气口、第四气口和第五气口，第一气口与空气压缩机连通；第二气口与行车制动储气筒连通；第三气口与驻车制动储气筒连通；第四气口与另一个制动系统连通；第五气口与辅助用气回路连通；

所述制动气室为双腔活塞式制动气室；

还包括继动阀，继动阀具有控制口、进气口、第一出气口和第二出气口，控制口与脚制动阀的出气口连通；进气口与行车制动储气筒的出气口连通；第一出气口与制动气室的进气口连通；第二出气口与大气连通；继动阀内还设有活塞、排气阀和进气阀，活塞控制排气阀和进气阀的打开和关闭，继动阀具有间隔的A腔和B腔，A腔与继动阀的控制口连通，B腔与继动阀的第一出气口连通，进气阀控制B腔和继动阀进气口的连通，排气阀控制继动阀的第一出气口和第二出气口的连通，进气阀还控制继动阀的进气口和第一出气口的连通；

差式继动阀具有间隔的C腔和D腔，第二控制口与C腔连通，差式继动阀的第一出气口与D腔连通，差式继动阀内还安装有第一活塞、第二活塞、输出阀门和输入阀门，输入阀门控制差式继动阀的进气口和第一出气口连通，输出阀门控制差式继动阀的第一出气口和第二出气口连通，第一活塞控制输入阀门的打开和关闭，第二活塞控制输出阀门的打开和关闭；

所述制动气室包括行车制动腔和驻车制动腔，所述继动阀分别通过两根高压气管与所述行车制动腔相连，所述差式继动阀分别通过两根高压气管与所述驻车制动腔相连；

在正常行驶时，压缩空气由驻车制动储气筒经手制动阀从第二控制口进入C腔，在压力的作用下，第一活塞向下运动，并推动第二活塞向下运动，从而关闭输出阀门，打开输入阀门，从而连通进气口和第一出气口，压缩空气由驻车制动储气筒经进气口从第一出气口进入制动气室，驻车制动为解除状态；

当不进行行车制动，仅需要驻车制动时，打开手制动阀，完全或部分解除第二控制口端的压力，C腔的压力随之下降，D腔的压力和弹簧推动第二活塞的向上运动，并推动第一活塞向上运动，输入阀门关闭，输出阀门打开，第一出气口和第二出气口连通，制动气室中的压缩空气经第一出气口从第二出气口排入大气，实现驻车制动；

当同时踩下脚制动阀的踏板和拉上手制动阀，即同时进行行车制动和驻车制动时，继动阀的工作过程同单独进行行车制动，即脚制动阀的输出气压作为继动阀的控制口的控制压力输入A腔，在控制压力作用下，活塞向下移动，关闭排气阀，打开进气阀，使得进气口和第一出气口连通，于是压缩空气便由行车制动储气筒直接通过进气口进入B腔，并经第一出气口进入制动气室，行车制动有效进行；

此时，差式继动阀的第二控制口端没有压力，第一控制口有压力，第二活塞向下运动到最底端，输出阀门关闭，输入阀门打开，使得进气口和第一出气口连通，压缩空气由驻车制动储气筒经进气口从第一出气口进入制动气室，驻车制动为解除状态，驻车制动处于无效状态。