CN103057535A - 气压制动系统及设置有该制动系统的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气压制动系统及设置有该制动系统的车辆，该气压制动系统，包括制动踏板、制动器、主制动系统和辅制动系统，其中，主制动系统包括主储气筒、制动阀、继动阀和主制动气路，主制动系统的结构参照现有的结构配置；辅制动系统包括辅储气筒、开关阀、辅制动气路，辅储气筒通过辅制动气路与开关阀连接，开关阀通过辅制动气路连接至制动器；开关阀在辅制动系统中常闭，且具有控制端，控制端与主制动系统连接，并根据主制动系统中的制动状态和压力状态控制开关阀的开启。因此，本发明的气压制动系统在车辆制动时，主制动系统失灵后，辅制动系统作为后备制动系统，仍然能够使车辆达到安全制动的目的，避免不必要的人员以及财产损失。

Description

气压制动系统及设置有该制动系统的车辆

技术领域

本发明涉及气压制动领域，特别涉及一种气压制动系统及设置有该气压制动系统的车辆。

背景技术

目前，车辆上尤其是大型车辆上的主气压制动系统主要通过脚制动踏板或手刹拉杆的移动，打开制动阀，制动阀输出气体到继动阀的控制端，控制继动阀打开，使得主储气筒中的气体经继动阀直接进入制动器的制动气室，形成主制动回路，实现车辆制动后减速或停止。主气压制动系统有时会因机械故障或制动气路漏气等原因突然失灵或失效，例如在制动踏板或手刹拉杆做出制动动作而制动气路中没有气体进入或者进入气体的气压不够，导致无法驱动制动器制动车辆，则表示制动系统失灵或失效。

然而，现有的车辆中，通常不具备紧急状态下的后备制动安全系统。当车辆在行驶过程中，如果主气压制动系统因漏气等原因而突然失效，车辆没有后备制动安全系统，很容易发生事故，造成人员与财产损失。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种气压制动系统及具有该气压制动系统的车辆，在行驶过程中，主制动系统失灵后，能够及时接通辅制动系统，作为后备制动系统，仍然能够使车辆达到安全制动的目的，避免不必要的人员以及财产损失。

一方面，本发明提供了一种气压制动系统，包括制动踏板、制动器、主制动系统和辅制动系统，其中，

所述主制动系统包括主储气筒、制动阀、继动阀和主制动气路，所述主储气筒通过所述主制动气路分别与所述制动阀和所述继动阀连接，所述继动阀通过所述主制动气路与所述制动器连接；所述继动阀的控制端还与所述制动阀连接，所述制动阀还与所述制动踏板连接，并受所述制动踏板的控制；

所述辅制动系统包括辅储气筒、开关阀、辅制动气路，所述辅储气筒通过辅制动气路与所述开关阀连接，所述开关阀通过辅制动气路连接至所述制动器；所述开关阀在辅制动系统中的初始状态为常闭状态，且具有控制端，所述控制端与主制动系统连接，并根据主制动系统中的制动状态和压力状态控制所述开关阀的开启。

进一步地，还包括用于检测所述制动踏板位移的位移传感器和用于检测所述主制动气路内的气压的压力传感器，以及控制器；所述开关阀为电磁气阀；

所述位移传感器和所述压力传感器与所述控制器连接，所述控制器与所述电磁气阀的控制端连接。

进一步地，所述电磁气阀为电磁换向阀，所述电磁换向阀至少包括第一进气口、第二进气口和出气口，所述第一进气口与所述辅储气筒连接，所述第二进气口与所述主制动气路连接，所述出气口与所述制动器连接；

所述第一进气口与所述出气口之间常通，所述第二进气口与所述出气口之间常断。

进一步地，所述位移传感器设置在所述制动阀上，和/或，所述压力传感器设置在所述继动阀的出气口处。

进一步地，所述第二进气口连接至所述继动阀的出气口。

进一步地，还包括单向阀，所述单向阀的进气口与所述主储气筒连接，所述单向阀的出气口与所述辅储气筒连接。

另一方面，本发明还提供一种车辆，设置有如上所述的气压制动系统。

进一步地，所述车辆设置有前桥制动系统、中后桥制动系统和手刹制动系统，所述中后桥制动系统为如上所述的气压制动系统。

本发明的气压制动系统包括主制动系统和辅制动系统，通常情况下，主制动系统用于车辆的制动，制动时通过制动踏板（或者制动拉杆等制动控制器）打开制动阀，制动阀的输出气压作为继动阀的控制压力输入，在控制压力作用下，将进气阀推开，进而主储气筒内的高压气体流向制动器的气室，驱使制动器制动，将车辆减速或停止；如果主制动系统因漏气等原因失灵或失效，制动踏板动作，带动制动阀打开，主制动气路中却没有高压气体进入，主制动系统的这种制动状态和压力状态信息输入至辅制动系统中开关阀的控制端，控制开关阀打开，则辅储气筒的压力气体经过开关阀流向制动器的气室，驱使制动器制动，将车辆减速或停止。因此，本发明的气压制动系统在用于车辆制动时，主制动系统失灵后，能够及时接通辅制动系统，作为后备制动系统，仍然能够使车辆达到安全制动的目的，避免不必要的人员以及财产损失。

本发明的车辆具有上述的气压制动系统，因此具有相同的技术效果，不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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为本发明实施例提供一种气压制动系统结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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。

下面结合附图，对本发明的实施例作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的实施例提供一种气压制动系统，包括制动踏板（图中未出）、制动器10、主制动系统和辅制动系统，其中，主制动系统包括主储气筒1、制动阀5、继动阀4和主制动气路11，主储气筒1通过主制动气路11分别与制动阀5和继动阀4连接，继动阀4通过主制动气路11与制动器10连接；继动阀4的控制端还与制动阀5连接，制动阀5还与制动踏板连接，接受制动踏板的控制；辅制动系统包括辅储气筒2、开关阀、辅制动气路21，辅储气筒2通过辅制动气路21与开关阀连接，开关阀通过辅制动气路21连接至制动器10；开关阀在辅制动系统中常闭，且具有控制端，该控制端与主制动系统连接，并根据主制动系统中的制动状态和压力状态控制开关阀的开闭。

首先需要说明的是，开关阀的控制端根据主制动系统中的制动状态和压力状态控制开关阀的开启是指，根据主制动系统是否失效或失灵进而控制开关阀的开启，即若主制动系统工作正常，则保持开关阀关闭，若主制动系统失效或失灵，则控制开关阀打开。具体地，上述主制动系统的制动状态是指主制动系统是否正在进行制动动作或是否处于制动程序，主要是指制动踏板或制动阀是否发生了相应动作使车辆制动（如制动踏板或制动阀的开启推杆是否发生位移），若发生了相应动作或产生了一定的位移，则视为主制动系统进行了制动动作，已进入制动程序；上述主制动系统的压力状态是指主制动气路11中的气压状态，尤其是指气压值是否达到某一预定的压力值。在主制动系统做出制动动作进入制动程序后，若主制动气路11中达到某一预定压力值则视为主制动系统工作正常，否则视为主制动气路11中的气压异常，即主制动系统失效或失灵。

本发明的气压制动系统包括主制动系统和辅制动系统，通常情况下，主制动系统用于车辆的制动，制动时通过制动踏板（或者制动拉杆等制动控制器）打开制动阀，制动阀5的输出气压作为继动阀4的控制压力输入，在控制压力作用下，将进气阀推开，进而主储气筒1内的高压气体流向制动器10的气室，驱使制动器制动，将车辆减速或停止；如果主制动系统因漏气等原因失灵或失效，制动踏板动作，带动制动阀5打开，主制动气路11中却没有高压气体进入，主制动系统的这种制动状态和压力状态信息输入至辅制动系统中开关阀的控制端，控制开关阀打开，则辅储气筒2的压力气体经过开关阀流向制动器10的气室，驱使制动器10制动，将车辆减速或停止。因此，本发明的气压制动系统在用于车辆制动时，主制动系统失灵后，能够及时接通辅制动系统，作为后备制动系统，仍然能够使车辆达到安全制动的目的，避免不必要的人员以及财产损失。

如图1所示为本发明实施例提供的一种优选的气压制动系统，该图中实现表示气体通路，虚线表示电信号通路，其包括主储气筒1、辅储气筒2、电磁气阀3、继动阀4、制动阀5、单向阀6和制动器10。该图所示的气压制动系统实施例，其中，主储气筒1通过主制动气路11分别连接制动阀5的进气口和继动阀4的进气口，制动阀5与继动阀4的控制端连接，继动阀4的出气口与电磁气阀3的第一进气口连接，电磁气阀3的出气口连接至制动器10的气室；主储气筒1还通过单向阀6与辅储气筒2连通，辅储气筒2通过辅制动气路21连接电磁气阀3的第二进气口连接，电磁气阀3的出气口连接至制动器10的气室。

此处需要说明的是，该图所示的实施例中，电磁气阀3作为辅制动系统的一种优选的开关阀实施方式，并且优选为电磁换向阀，该电磁气阀3与制动器10之间的气体管路是主制动气路11和辅制动气路21的重合，或者说，当主制动系统的通路打开时，主储气筒1的气体经过该电磁气阀3进入制动器10的气室，此时电磁气阀3与制动器10之间的气体管路形成主制动气路11，当辅制动系统的通路打开时，辅储气筒2的气体经过该电磁气阀3进入制动器10的气室，此时电磁气阀3与制动器10之间的气体管路形成辅制动气路21。进一步需要说明的是，为了保证主制动系统和辅制动系统能够独立工作，且在主制动系统正常工作的情况下，辅制动系统不介入制动程序，该实施例中的电磁气阀3在主制动系统的回路中保持常开（即电磁气阀3的第一进气口与出气口之间常通），而在辅制动系统的回路中保持常闭（即电磁气阀3的第二进气口与出气口之间常断），仅在主制动系统失效时，电磁气阀3的控制端接受控制后才将辅制动系统回路打开。

为了配合控制电磁气阀3的开闭，该实施例中还包括用于检测制动踏板位移的位移传感器7和用于检测主制动气路内的气压的压力传感器8，以及控制器9，该位移传感器7优选设置在制动阀5上（例如设置在制动阀5的在制动状态下能够发生位移的推杆上），压力传感器8优选设置在继动阀4的出口位置。该位移传感器7和压力传感器8与控制器9电连接，控制器9与电磁气阀3电连接，控制器9接收两传感器的位移信号和压力信号，进行判断或整理后，向电磁气阀3发送控制信号，对电磁气阀3进行控制。根据前述内容可知，当控制器9接收到的位移信号表示制动踏板已经发生位移，同时压力信号表示主制动气路的压力信号小于预定值时，则向电磁气阀3发送控制信号，控制电磁气阀3换向。本发明的气压制动系统用于车辆时，该控制器9可以整合在主控制器中，或者直接采用主控制器进行控制。

正常情况下，由主制动系统对车辆进行制动，在主制动系统因漏气而失灵或失效时，制动踏板（图中未示出）和制动阀5发生制动动作，相应结构产生一定位移，位移传感器7检测到该位移，但是主制动气路11中没有预期压力的气体进入，压力传感器8在继动阀4的出口位置能够检测到主制动气路11中的气压，两个传感器将信息传递至电磁气阀3的控制端，两个传感器检测到的信息同时作用于控制端，控制电磁气阀3将辅制动系统回路打开，辅储气筒2通过辅制动气路21向电磁气阀3和制动器10的气室充气，辅制动系统接入制动程序，制动车辆。

此外，该实施例中，主储气筒1与辅储气筒2之间设置单向阀6，单向阀6的进气口与主储气筒1连接，其出气口与辅储气筒2连接，限定气体流向为从主储气筒1向辅储气筒2流动，主储气筒1内的气体压力大于单向阀6的开启压力后则可以向辅储气筒2充气，主储气筒1通常由气泵实时充气，气源充足，因而能够保证辅储气筒2的气体充足。可以根据气压制动系统所应用的车辆的类型来调定该单向阀6的开启压力，并且单向阀6能够保证主储气筒1漏气后，辅储气筒2仍保持原有压力，气体不会反向流动至主储气筒1，保证辅储气筒2的能够正常工作。

作为可选的实施方案，该实施例中的电磁气阀3可以由其他等同的气阀结构代替；位移传感器7和压力传感器8可以根据电磁气阀3的代替气阀的结构类型而继续使用、被等同器件代替或舍弃不用；位移传感器7和压力传感器8在主制动系统中的设置位置也可以根据设计需求选择不同的位置，只要能够检测到所需要的位移变化和气压值即可。

作为优选，本发明实施例中的气压制动系统优选用于车辆的驱动轮制动，在其他实施例中，也可以用于非驱动轮制动系统，如手刹制动。

本发明的实施例还提供一种车辆，该车辆设置有如上所述的气压制动系统。该实施例中的车辆在行驶过程中，主制动系统失灵后，能够及时接通辅制动系统，作为后备制动系统，仍然能够使车辆达到安全制动的目的，避免不必要的人员以及财产损失。

作为优选，该车辆至少包括前桥制动系统、后桥制动系统和手刹制动系统，所述的中后桥制动系统为上述的气压制动系统。大型车辆如工程车辆的（中）后桥通常设置驱动轮，因此，将本发明实施例提供的气压制动系统用于驱动轮制动系统，能够发挥更好的制动作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种气压制动系统，其特征在于，包括制动踏板、制动器（10）、主制动系统和辅制动系统，其中，

所述主制动系统包括主储气筒（1）、制动阀（5）、继动阀（4）和主制动气路（11），所述主储气筒（1）通过所述主制动气路（11）分别与所述制动阀（5）和所述继动阀（4）连接，所述继动阀（4）通过所述主制动气路（11）与所述制动器（10）连接；所述继动阀（4）的控制端还与所述制动阀（5）连接，所述制动阀（5）还与所述制动踏板连接，并受所述制动踏板的控制；

所述辅制动系统包括辅储气筒（2）、开关阀、辅制动气路（21），所述辅储气筒（2）通过辅制动气路（21）与所述开关阀连接，所述开关阀通过辅制动气路（21）连接至所述制动器（10）；所述开关阀在辅制动系统中的初始状态为常闭状态，且具有控制端，所述控制端与主制动系统连接，并根据主制动系统中的制动状态和压力状态控制所述开关阀的开启。

2.根据权利要求1所述的一种气压制动系统，其特征在于，还包括用于检测所述制动踏板位移的位移传感器（7）和用于检测所述主制动气路内的气压的压力传感器（8），以及控制器（9）；所述开关阀为电磁气阀（3）；

所述位移传感器（7）和所述压力传感器（8）与所述控制器（9）连接，所述控制器（9）与所述电磁气阀（3）的控制端连接。

3.根据权利要求2所述的一种气压制动系统，其特征在于，所述电磁气阀（3）为电磁换向阀，所述电磁换向阀至少包括第一进气口、第二进气口和出气口，所述第一进气口与所述辅储气筒（2）连接，所述第二进气口与所述主制动气路（11）连接，所述出气口与所述制动器（10）连接；

所述第一进气口与所述出气口之间常通，所述第二进气口与所述出气口之间常断。

4.根据权利要求3所述的一种气压制动系统，其特征在于，所述位移传感器（7）设置在所述制动阀（5）上，和/或，所述压力传感器（8）设置在所述继动阀（4）的出气口处。

5.根据权利要求3所述的一种气压制动系统，其特征在于，所述第二进气口连接至所述继动阀（4）的出气口。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种气压制动系统，其特征在于，还包括单向阀（6），所述单向阀（6）的进气口与所述主储气筒（1）连接，所述单向阀（6）的出气口与所述辅储气筒（2）连接。

7.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求1-6中任意一项所述的气压制动系统。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述车辆设置有前桥制动系统、中后桥制动系统和手刹制动系统，所述中后桥制动系统为如权利要求1-6中任意一项所述的气压制动系统。

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