CN104842986A

CN104842986A - 一种混合动力客车制动系统

Info

Publication number: CN104842986A
Application number: CN201510261272.1A
Authority: CN
Inventors: 李敏; 孙尚志; 朱磊; 王黎明; 付朋; 季敏; 王�华; 孟龙灿
Original assignee: Anhui Ankai Automobile Co Ltd
Current assignee: Anhui Ankai Automobile Co Ltd
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2015-08-19

Abstract

本发明涉及一种混合动力客车制动系统，包括发动机打气泵、电打气泵、双通单向阀、四回路保护阀、继动阀、差动继动阀、前桥左气室、前桥右气室、后桥左气室、后桥右气室、脚制动总阀、手制动阀、前制动储气筒、后制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、再生储气筒和干燥器。由以上技术方案可知，本发明通过在整车中设计实现常规打气泵和电打气泵两种制动气源，不仅能够保证整车制动性能稳定，还能够满足节能环保的要求。

Description

一种混合动力客车制动系统

技术领域

本发明涉及客车技术领域，具体涉及一种混合动力客车制动系统。

背景技术

随着社会的发展和客车行业的不断进步，能源的节约越来越成为客车设计的重要参考因素。新能源和混合动力客车的市场占有率也越来越高，人们对于客车制动性能的要求越来越高。现有各种车型的制动系统大都采用发动机带空气压缩机（即常规的发动机打气泵）压缩供气，来提供整车气制动来源。通常在对整车制动系统设计时，需要提供辅助条件和技术要求：空压机与干燥器之间的连接需要金属管并保持5m以上，以防止因气体温度过高使干燥器中的橡胶件早期失效；特别要避免空压机的窜油，空压机窜油会导致干燥器失效或干燥效果不良。现有的客车制动系统无法满足节能环保的要求，且在出现制动故障时，整车无法稳定运行。因此，设计一种既能充分保证整车制动性能，又能节约能源、保护环境的制动系统，是对客车制动的一大激励。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合动力客车制动系统，该制动系统不仅能够保证整车制动性能稳定，还能够满足节能环保的要求。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种混合动力客车制动系统，包括发动机打气泵、电打气泵、双通单向阀、四回路保护阀、继动阀、差动继动阀、前桥左气室、前桥右气室、后桥左气室、后桥右气室、脚制动总阀、手制动阀、前制动储气筒、后制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、再生储气筒和干燥器。

所述发动机打气泵、电打气泵的出气口分别与双通单向阀的第一、第二进气端相连；所述双通单向阀的出气端与干燥器的进气口相连。所述干燥器的第一、第二出气口分别与再生储气筒、四回路保护阀的进气口相连。所述四回路保护阀的第一、第二、第三、第四出气口分别与后制动储气筒、前制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒的进气口相连。所述后制动储气筒的第一、第二出气口分别与脚制动总阀的第一进气口、继动阀的进气口相连。所述前制动储气筒的出气口和脚制动总阀的第二进气口相连。所述手制动储气筒的第一、第二出气口分别与手制动阀、差动继动阀的进气口相连。所述辅助储气筒的出气口与整车中其他需要气源的部件的进气端相连。所述脚制动总阀，其第一出气口分别与继动阀的控制端、差动继动阀的第一控制端相连，其第二出气口分别与前桥左气室、前桥右气室的进气端相连。所述的手制动阀的出气口与差动继动阀的第二控制端相连。所述继动阀的出气口分别与后桥左气室、后桥右气室的进气端相连。所述的差动继动阀的出气口分别与后桥左气室、后桥右气室的进气端相连。

所述发动机打气泵的出气口通过铜管与双通单向阀的第一进气端相连。

所述电打气泵的出气口通过绝缘管与双通单向阀的第二进气端相连。

由以上技术方案可知，本发明通过在整车中设计实现发动机打气泵和电打气泵两种制动气源，不仅能够根据客车运行情况选择合适的打气泵提供制动气源，实现节能环保的目的，还能够在某一打气泵故障时，及时切换到另外一个打气泵来提供制动气源，保证整车制动性能的稳定性，确保人车安全。

附图说明

图1是混合动力客车制动系统的系统原理图；

图2是发动机打气泵后制动回路原理图；

图3是发动机打气泵前制动回路原理图；

图4是发动机打气泵手制动回路原理图；

图5是发动机打气泵辅助制动回路原理图；

图6是电打气泵后制动回路原理图；

图7是电打气泵前制动回路原理图；

图8是电打气泵手制动回路原理图；

图9是电打气泵辅助制动回路原理图；

图10是双通单向阀的结构示意图；

图11是继动阀的结构示意图；

图12是差动继动阀的结构示意图。

其中：

1、发动机打气泵，2、电打气泵，3、干燥器，4、四回路保护阀，5、后制动储气筒，6、前制动储气筒，7、手制动储气筒，8、辅助储气筒，9：脚制动总阀，10、手制动阀，11、继动阀，12、差动继动阀，13、前桥右气室，14、前桥左气室，15、后桥右气室，16、后桥左气室，17、再生储气筒，18、双通单向阀，19、常规铜管，20、绝缘管，4-I、四回路保护阀的进气口，41、四回路保护阀的第一出气口，42、四回路保护阀的第二出气口，43、四回路保护阀的第三出气口，44、四回路保护阀的第四出气口，51、后制动储气筒的进气口，52、后制动储气筒的第一出气口，53、后制动储气筒的第二出气口，61、前制动储气筒的进气口，62、前制动储气筒的出气口，71、手制动储气筒的进气口，72、手制动储气筒的第一出气口，73、手制动储气筒的第二出气口，81、辅助储气筒的进气口，82、辅助储气筒的出气口，91、脚制动总阀的第一进气口，92、脚制动总阀的第二进气口，93、脚制动总阀的第一出气口，94、脚制动总阀的第二出气口，101、手制动阀的进气口，102、手制动阀的出气口，111、继动阀的进气口，112、继动阀的出气口，114、继动阀的控制端，121、差动继动阀的进气口，122、差动继动阀的出气口，124-I、差动继动阀的第一控制端，124-II、差动继动阀的第二控制端。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的一种混合动力客车制动系统，包括发动机打气泵1、电打气泵2、双通单向阀18、四回路保护阀4、继动阀11、差动继动阀12、前桥左气室14、前桥右气室13、后桥左气室16、后桥右气室15、脚制动总阀9、手制动阀10、前制动储气筒6、后制动储气筒5、手制动储气筒7、辅助储气筒8、再生储气筒17和干燥器3。该混合动力客车制动系统包括发动机打气泵制动系统和电打气泵制动系统两大制动系统。下面结合附图详细介绍下两大制动系统的工作原理：

1、发动机打气泵制动系统

在发动机打气泵制动系统中，发动机打气泵压缩供气，气体通过铜管19及双通单向阀18流入空气干燥器3；空气干燥器3将压缩气体处理后，先将杂质水分排出至再生储气筒17，再将清洁气体输出至四回路保护阀4的进气口4-I；之后，清洁的压缩气体经四回路保护阀的四个出气口分别向前制动储气筒、后制动储气筒、手制动储气筒和辅助制动储气筒四个气路供气。具体地说，发动机打气泵制动系统包括发动机打气泵后制动回路、发动机打气泵前制动回路、发动机打气泵手制动回路和发动机打气泵辅助制动回路。

1.1发动机打气泵后制动回路

如图2所示，发动机打气泵1的出气口通过铜管19和双通单向阀18的第一进气端181相连。双通单向阀18的出气端183和空气干燥器3的进气口相连。空气干燥器3，其第一出气口与再生储气筒17的进气口相连，其第二出气口与四回路保护阀4的进气口4-I相连。四回路保护阀4的第一出气口41和后制动储气筒5的进气口51相连。后制动储气筒5的第一出气口52和脚制动总阀9的第一进气口91相连，后制动储气筒5的第二出气口53和继动阀11的进气口111相连。脚制动总阀9的第一出气口93和继动阀11的控制端114相连。继动阀11的出气口112分别和后桥左气室、后桥右气室的第一制动气缸的输入端口相连。通过发动机打气泵1提供压缩气体，压缩气体依次流经空气干燥器3、四回路保护阀4、后制动储气筒5、脚制动总阀9和继动阀11，再控制后桥左、右气室来形成发动机打气泵后制动回路。

1.2发动机打气泵前制动回路

如图3所示，发动机打气泵1的出气口通过铜管19和双通单向阀18的第一进气端181相连。双通单向阀18的出气端183和空气干燥器3的进气口相连。空气干燥器3，其第一出气口与再生储气筒17的进气口相连，其第二出气口与四回路保护阀4的进气口4-I相连。四回路保护阀4的第二出气口42和前制动储气筒6的进气口61相连，前制动储气筒6的出气口和脚制动总阀9的第二进气口92相连，脚制动阀9的第二出气口94分别和前桥左气室14、右气室13的进气端相连，用以控制前桥左气室14与右气室13，形成发动机打气泵前制动回路。

1.3发动机打气泵手制动回路

如图4所示，发动机打气泵1的出气口通过铜管19和双通单向阀18的第一进气端181相连。双通单向阀18的出气端183和空气干燥器3的进气口相连。空气干燥器3，其第一出气口与再生储气筒17的进气口相连，其第二出气口与四回路保护阀4的进气口4-I相连。四回路保护阀4的第三出气口43和手制动储气筒7的进气口71相连。手制动储气筒7的第一出气口72与手制动阀10的进气口101相连，手制动阀10的出气口102将气压传输至差动继动阀12的控制端124-II。手制动储气筒7的第二出气口73与差动继动阀的进气口121相连。当行车制动时，脚制动总阀的第一出气口93向继动阀11的控制端114供气的同时，也向差动继动阀12的控制端124-I供气，实现制动。手制动时，差动继动阀12通过其出气口122与后桥左气室16、后桥右气室15的第二制动气缸的输入端口相连，以控制后桥左气室16与后桥右气室15，形成发动机打气泵手制动回路。

1.4发动机打气泵辅助制动回路

如图5所示，发动机打气泵1的出气口通过铜管19和双通单向阀18的第一进气端181相连。双通单向阀18的出气端183和空气干燥器3的进气口相连。空气干燥器3，其第一出气口与再生储气筒17的进气口相连，其第二出气口与四回路保护阀4的进气口4-I相连。四回路保护阀4的第四出气口44和辅助储气筒8的进气口81相连。辅助储气筒8的出气口82，用于为整车辅助制动（排气阀）及其他需要气源的部件（如离合器和乘客门）提供气压。

2、电打气泵制动系统

在电打气泵制动系统中，电打气泵为整车提供气源。电打气泵输出的压缩气体经绝缘管20及双通单向阀18到达空气干燥器3中，空气干燥器3将空气干燥器3将压缩气体处理后，先将杂质水分排出至再生储气筒17，再将清洁气体输出至四回路保护阀4的进气口4-I；之后，清洁的压缩气体经四回路保护阀的四个出气口分别向前制动储气筒、后制动储气筒、手制动储气筒和辅助制动储气筒四个气路供气。具体地说，电打气泵制动系统包括电打气泵后制动回路、电打气泵前制动回路、电打气泵手制动回路和电打气泵辅助制动回路。

2.1电打气泵后制动回路

如图6所示，电打气泵2的出气口通过绝缘管20与双通单向阀18的第二进气端182相连，双通单向阀18的出气端183和空气干燥器3的进气口相连。空气干燥器3，其第一出气口与再生储气筒17的进气口相连，其第二出气口与四回路保护阀4的进气口4-I相连。四回路保护阀4的第一出气口41和后制动储气筒5的进气口51相连。后制动储气筒5的第一出气口52和脚制动总阀9的第一进气口91相连，后制动储气筒5的第二出气口53和继动阀11的进气口111相连。脚制动总阀9的第一出气口93和继动阀11的控制端114相连。继动阀11的出气口112分别和后桥左气室、后桥右气室的第一制动气缸的输入端口相连。通过电打气泵1提供压缩气体，压缩气体依次流经空气干燥器3、四回路保护阀4、后制动储气筒5、脚制动总阀9和继动阀11，再控制后桥左、右气室来形成电打气泵后制动回路。

2.2电打气泵前制动回路

如图7所示，电打气泵2的出气口通过绝缘管20与双通单向阀18的第二进气端182相连，双通单向阀18的出气端183和空气干燥器3的进气口相连。空气干燥器3，其第一出气口与再生储气筒17的进气口相连，其第二出气口与四回路保护阀4的进气口4-I相连。四回路保护阀4的第二出气口42和前制动储气筒6的进气口61相连，前制动储气筒6的出气口和脚制动总阀9的第二进气口92相连，脚制动阀9的第二出气口94分别和前桥左气室14、右气室13的进气端相连，用以控制前桥左气室14与右气室13，形成电打气泵前制动回路。

2.3电打气泵手制动回路

如图8所示，电打气泵2的出气口通过绝缘管20与双通单向阀18的第二进气端182相连，双通单向阀18的出气端183和空气干燥器3的进气口相连。空气干燥器3，其第一出气口与再生储气筒17的进气口相连，其第二出气口与四回路保护阀4的进气口4-I相连。四回路保护阀4的第三出气口43和手制动储气筒7的进气口71相连。手制动储气筒7的第一出气口72与手制动阀10的进气口101相连，手制动阀10的出气口102将气压传输至差动继动阀12的控制端124-II。手制动储气筒7的第二出气口73与差动继动阀的进气口121相连。当行车制动时，脚制动总阀的第一出气口93向继动阀11的控制端114供气的同时，也向差动继动阀12的控制端124-I供气，实现制动。手制动时，差动继动阀12通过其出气口122与后桥左气室16、后桥右气室15的第二制动气缸的输入端口相连，以控制后桥左气室16与后桥右气室15，形成电打气泵手制动回路。

2.4电打气泵辅助制动回路

如图9所示，电打气泵2的出气口通过绝缘管20与双通单向阀18的第二进气端182相连，双通单向阀18的出气端183和空气干燥器3的进气口相连。空气干燥器3，其第一出气口与再生储气筒17的进气口相连，其第二出气口与四回路保护阀4的进气口4-I相连。四回路保护阀4的第四出气口44和辅助储气筒8的进气口81相连。辅助储气筒8的出气口82，用于为整车辅助制动（排气阀）及其他需要气源的部件（如离合器和乘客门）提供气压。

3、发动机打气泵与电打气泵的工作切换过程

打气泵，又称空气压缩机，其功用主要是为汽车气刹系统提供足够的气路压力，以保证汽车气刹系统的安全可靠。它是将原动的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。发动机打气泵的工作原理是，发动机通过两根三角带或齿轮驱动气泵曲轴，从而驱动活塞进行打气，打出的气体通过管线导入储气筒。电打气泵工作原理是，利用整车电源通过马达的运转来带动气缸活塞工作。发动机打气泵与电打气泵的主要区别是原始动能不同，发动机打气泵主要靠发动机工作带动的机械能，电打气泵靠整车电源提供电能。两者性质相同，能源提供来源不同。

在本发明所述的混合动力客车制动系统中，包括发动机动力、纯电动和混合动力三种整车动力提供方式。从图1可以看出，发动机打气泵1与电打气泵2分别通过双通单向阀18的两个进气端与空气干燥器3相连，可以分别为整车提供制动气源。如图10所示，双通单向阀18包括第一进气端181、第二进气端182和出气端183三个端口。当双通单向阀18的任意一个进气端打开时，其出气端183便向外排气。在行驶过程中，驾驶员从驾驶区来切换整车的制动气源。

3.1发动机动力

在对动力需求较高的路面情况下，驾驶员将主电源关闭，断开电打气泵的运行，使整车处于燃油发动机动力驱动。此时，整车制动与传统车制动原理相同，由发动机打气泵提供气源，保证整车制动性能完好，完成前制动、后制动、手制动及辅助制动等各个制动过程。

3.2纯电动动力

当客车行驶在城市路面，路面复杂多变、制动频繁不定时，驾驶员通过整车控制将发动机关闭，即选择发动机熄火，使整车处于纯电动驱动状态。此时，整车制动与纯电动制动原理相同，由电打气泵提供制动气源，保证整车制动性能完好，完成前制动、后制动、手制动及辅助制动等各个制动过程。

3.3混合动力

整车双动力源驱动，原理同混合动力客车。当发动机遇到燃油不足、空压机损坏等各种突发状况时，电动能源来提供整车动力源。

4、继动阀和差动继动阀的工作原理

如图11所示，继动阀11用于缩短操纵气路中制动反应时间和解除制动时间，起加速及快放的作用。继动阀11的工作原理为：汽车正常行驶时，从储气筒来的压缩空气从111口进入，进气阀门115关闭，排气阀门116开启，与气室相连的112口通大气。当制动时，从制动阀来的压缩空气从114口进入继动阀内部A腔，使活塞117下行关闭排气阀门115，压缩空气经111口从112口输向制动气室，达到平衡时进气阀门，排气阀门同时关闭。当解除制动时，A腔气压为零，活塞117上升，排气阀门116打开，进气阀门115关闭，气室气压经112口，排气阀门和排气口113迅速排入大气，起快放作用。

如图12所示，行车状态下，手制动阀经124-Ⅱ口不断向A腔供气。活塞a及活塞b受压向下，关闭排气阀门e，并推动阀杆c向下，打开进气阀门d，通过121口从储气筒来的压缩空气经122口输出，与122口相连的弹簧制动气室从而被提供压缩空气，弹簧制动得以解除。当行车制动系统单独动作，且操纵主制动时，压缩空气经124-Ⅰ口进入B腔，将活塞b压下，由于A腔、C腔的反作用力，因而到达B腔的压力对差动式继动阀的工作并无影响，压缩空气继续流向弹簧制动室的弹簧制动部分，从而解除制动，同时，直接来自牵引车制动阀的压缩空气使膜片部分重新作用。当停车制动系统单独动作，且操纵手制动阀时，A腔部分全部排空。活塞a不受压力，被暴露于C腔储气筒气压的活塞b向上推，排气阀门e打开，同时阀杆c上升，关闭进气阀门d。这样，弹簧制动缸就根据手制动手柄的位置使气体经122口、阀杆c和排气阀门123排出，从而弹簧制动。当部分制动时，排气阀门e在排气后关闭，A腔、C腔气压平衡上升差动式继动阀处于平衡位置。然而，完全制动时，进气口d继续开启。当主制动和弹簧制动同时动作，且行车制动排气即弹簧制动缸动作时，压缩空气经124-Ⅰ口进入B腔，作用于活塞b，由于C腔排空，活塞b向下移动，通过阀杆c关闭排气阀门e同时打开进气阀门d，来自121口的压缩空气经C腔到达122口，并进入弹簧制动室。弹簧制动按行车制动压力上升的程度解除，从而避免了两种制动的重叠作用。122口压力上升，高于B腔压力时，C腔压力推动活塞b上升，进气阀门d关闭，差动式继动阀处于平衡状态。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种混合动力客车制动系统，其特征在于：包括发动机打气泵、电打气泵、双通单向阀、四回路保护阀、继动阀、差动继动阀、前桥左气室、前桥右气室、后桥左气室、后桥右气室、脚制动总阀、手制动阀、前制动储气筒、后制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒、再生储气筒和干燥器；

所述发动机打气泵、电打气泵的出气口分别与双通单向阀的第一、第二进气端相连；所述双通单向阀的出气端与干燥器的进气口相连；所述干燥器的第一、第二出气口分别与再生储气筒、四回路保护阀的进气口相连；所述四回路保护阀的第一、第二、第三、第四出气口分别与后制动储气筒、前制动储气筒、手制动储气筒、辅助储气筒的进气口相连；所述后制动储气筒的第一、第二出气口分别与脚制动总阀的第一进气口、继动阀的进气口相连；所述前制动储气筒的出气口和脚制动总阀的第二进气口相连；所述手制动储气筒的第一、第二出气口分别与手制动阀、差动继动阀的进气口相连；所述辅助储气筒的出气口与整车中其他需要气源的部件的进气端相连；所述脚制动总阀，其第一出气口分别与继动阀的控制端、差动继动阀的第一控制端相连，其第二出气口分别与前桥左气室、前桥右气室的进气端相连；所述的手制动阀的出气口与差动继动阀的第二控制端相连；所述继动阀的出气口分别与后桥左气室、后桥右气室的进气端相连；所述的差动继动阀的出气口分别与后桥左气室、后桥右气室的进气端相连。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力客车制动系统，其特征在于：所述发动机打气泵的出气口通过铜管与双通单向阀的第一进气端相连。

3.根据权利要求1所述的一种混合动力客车制动系统，其特征在于：所述电打气泵的出气口通过绝缘管与双通单向阀的第二进气端相连。