CN110588610A - 一种驻车制动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种驻车制动系统及车辆，涉及车辆传动机构技术领域。本发明的驻车制动系统包括制动油缸、活塞锁止装置和液压控制系统。制动油缸内设置有制动活塞，所述制动活塞能够在驻车位置和行车位置之间往复运动。活塞锁止装置用于锁止和解锁所述制动活塞。液压控制系统通过液压油压力变化控制所述活塞锁止装置及所述制动活塞的运动，从而保证所述制动活塞能够在所述驻车位置和所述行车位置之间往复运动及锁止。本发明的驻车控制系统仅仅有制动油缸、活塞锁止装置和液压控制系统组成，其结构简单，成本低，占用空间小。

Description

一种驻车制动系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆传动机构技术领域，特别是涉及一种驻车制动系统及车辆。

背景技术

驻车机构是汽车自动变速器中不可缺或的关键零部件，多年来一直延用变速器换挡杆进行操控。随着计算机电控技术的发展，近年来一些汽车厂家开始采用电控驻车机构。目前的现有技术的驻车系统，在驻车时，利用电磁铁对活塞进行定位。具体地，在电磁比例阀卸载，电磁铁搭电，将锁栓吸出活塞定位槽，弹簧将活塞和驻车制动杆推向驻车位置。若要取消驻车，电磁铁搭电，将锁栓吸出活塞定位槽，电磁阀给油缸供压力油，活塞在压油作用下左向移动，将驻车制动杆拖出驻车位置。这种驻车机构电磁铁成本高，占用空间，还需要软件控制。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种驻车制动系统，解决现有的驻车制动系统的成本高，占用空间大的问题。

本发明的另一个目的是解决现有技术需要额外软件控制的问题。

本发明的有一个目的是提供一种具有上面的驻车制动系统的车辆。

特别地，本发明提供了一种驻车制动系统，包括：

制动油缸，其内设置有制动活塞，所述制动活塞能够在驻车位置和行车位置之间往复运动；

活塞锁止装置，用于锁止和解锁所述制动活塞；和

液压控制系统，用于通过液压油压力变化控制所述活塞锁止装置及所述制动活塞的运动，从而保证所述制动活塞能够在所述驻车位置和所述行车位置之间往复运动。

可选地，所述活塞锁止装置包括定位销，所述制动活塞处设置有定位槽，所述定位销通过所述液压控制系统控制的所述液压油来控制所述定位销卡进或拔出所述定位槽从而锁止或解锁所述制动活塞；

可选地，所述定位槽包括第一定位槽和第二定位槽，当所述定位销卡进所述第一定位槽时，所述制动活塞位于所述驻车位置，当所述定位销卡进所述第二定位槽时，所述制动活塞位于所述行车位置。

可选地，所述液压控制系统包括：

液压泵；

控制阀系统，用于控制液压油的压力，从而控制所述定位销和/或所述制动活塞的运动；和

液压控制器，用于控制所述液压泵的开启与关闭，以及控制所述液压阀系统的开度。

可选地，所述制动油缸包括主缸体和与所述主缸体连通通孔；

所述制动油缸设置有进油口，所述进油口与所述通孔连通，所述通孔与所述主缸体之间设置有连通所述主缸体与所述通孔的第一进油管道和第二进油管道；

所述控制阀系统包括：

第一液压比例阀，设置在制动油缸的所述进油口与所述液压控制系统之间，以控制通过所述进油口进入所述通孔的液压油的压力；

第二液压比例阀，设置在所述通孔与所述第一进油管道之间，以控制从所述第一进油管道进入到所述主缸体的所述液压油的流量；和

单向阀，设置在所述第二进油管道处，以控制从所述第二进油管道进入到所述主缸体内的所述液压油的流动方向。

可选地，所述定位销位于所述通孔处，能够在所述通孔处做往复运动；

所述定位销具有一台阶面，所述台阶面凸出于所述通孔并伸入至所述主缸体处，以在所述主缸体内的液压油的压力到达第一预设值时，所述定位销被所述液压油推动以向远离所述主缸体的方向运动，并在所述液压油的压力小于所述第一预设值时，所述定位销向靠近所述主缸体的方向运动。

可选地，所述定位销在远离所述台阶面的一端设置有第一弹簧，所述第一弹簧给予所述定位销具有一靠近所述主缸体运动的力；

可选地，所述定位销设置有第一台肩，所述通孔处设置有第一台阶，所述第一台肩的一侧与所述第一弹簧接触，以在所述台阶面受到的压力大于所述第一弹簧的弹力时所述第一台肩远离所述第一台阶，在所述台阶面受到的压力小于所述第一弹簧的弹力时，所述第一台肩的另一侧能够抵接在所述第一台阶处。

可选地，所述定位销还设置有第二台肩，在所述定位销受到的所述第一弹簧的弹力小于所述液压油给予所述台阶面的压力时，所述第二台肩能够移动至部分或者全部覆盖所述第一进油管道的管道口处。

可选地，所述主缸体包括第一端部和第二端部，所述第一进油管道与所述第二进油管道的出口均位于所述第一端部，所述制动活塞通过第二弹簧抵接在所述第二端部和所述制动活塞之间，当所述定位销从所述定位槽内拔出时，所述制动活塞受到所述液压油的压力及所述第二弹簧的弹力使得所述制动活塞在所述驻车位置和所述行车位置之间往复运动。

可选地，还包括制动杆、棘爪和棘轮，所述制动杆的一端与所述制动活塞连接，以随所述制动活塞的运动而运动，所述制动杆的另一端与所述棘爪的一端接触，所述棘爪的另一端与所述棘轮接触，所述制动杆随着所述制动活塞在所述驻车位置和所述行车位置之前往复运动时，所述棘爪与所述棘轮之间相互卡合或离开。

特别地，本发明还提供一种车辆，包括上面所述的驻车制动系统。

本发明的驻车控制系统仅由制动油缸、活塞锁止装置和液压控制系统组成，其结构简单，成本低，占用空间小。

本发明采用定位销来锁止和解锁制动活塞，定位销和控制阀系统集成一体结构简单，加工方便，占用空间小，总成本低。此外，该定位销和制动活塞是利用液压油压力变化来控制其运动，无需额外利用控制软件和额外插拔销电磁铁来控制活塞锁止，降低了成本。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的驻车制动系统的示意性原理图；

图2是根据本发明一个实施例的驻车制动系统的制动活塞位于驻车位置时的示意性结构图；

图3是根据本发明一个实施例的驻车制动系统的制动活塞位于行车位置时的示意性结构图；

图4是根据本发明一个实施例的制动油缸和活塞锁止装置的结构示意图，且制动活塞位于驻车位置时的示意性结构图；

图5是根据本发明一个实施例的制动油缸和活塞锁止装置的结构示意图，且定位销拔出第一定位槽，第二台肩部分封堵第一进油管道时的示意性结构图；

图6是根据本发明一个实施例的制动油缸和活塞锁止装置的结构示意图，且定位销由第一定位槽拔出，第二台肩完全封堵第一进油管道时的示意性结构图；

图7是根据本发明一个实施例的制动油缸和活塞锁止装置的结构示意图，由第二台肩完全封堵第一进油管道并且制动油缸运动至第二定位槽与定位销相对时的示意性结构图；

图8是根据本发明一个实施例的制动油缸和活塞锁止装置的结构示意图，由第二台肩完全封堵第一进油管道并且制动油缸运动至第二定位槽与定位销相对时的示意性结构图；

图9是根据本发明一个实施例的制动油缸和活塞锁止装置的结构示意图，由第二台肩部分封堵第一进油管道并且制动油缸运动至第二定位槽与定位销相对时的示意性结构图；

图10是根据本发明一个实施例的制动油缸和活塞锁止装置的结构示意图，定位销插入第二定位槽时的示意性结构图；

图11是根据本发明一个实施例的制动油缸和活塞锁止装置的结构示意图，定位销从第二定位槽拔出时的示意性结构图；

图12是根据本发明一个实施例的制动油缸和活塞锁止装置的结构示意图，定位销插入第一定位槽时的示意性结构图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的驻车制动系统100的示意性原理图。图2是根据本发明一个实施例的驻车制动系统的制动活塞位于驻车位置时的示意性结构图；图3是根据本发明一个实施例的驻车制动系统的制动活塞位于行车位置时的示意性结构图；具体地，如图1所示，本实施例的驻车制动系统100可以包括制动油缸10、活塞锁止装置20和液压控制系统30。其中，制动油缸10内设置有制动活塞11，制动活塞11能够在驻车位置(如图2所示)和行车位置(如图3所示)之间往复运动。活塞锁止装置20用于锁止和解锁制动活塞11。液压控制系统30用于控制活塞锁止装置20及制动活塞11的运动，从而保证制动活塞11能够在驻车位置和行车位置之间往复运动。

本实施例的驻车控制系统仅由制动油缸10、活塞锁止装置20和液压控制系统30组成，其结构简单，成本低，占用空间小。

作为本发明一个具体地实施例，如图2或图3所示，本实施例中活塞锁止装置20包括定位销21，活塞锁止装置20包括定位销21，制动活塞11处设置有定位槽12，定位销21通过液压控制系统30控制的液压油压力变化来控制定位销21卡进或拔出定位槽12从而锁止或解锁制动活塞11。本实施例采用定位销21来锁止和解锁制动活塞11，定位销21和流量控制阀系统集成一体的结构简单，加工方便，占用空间小，总成本低。此外，该活塞锁止装置20和制动活塞11是利用液压油压力变化来控制其运动，无需额外利用控制软件和额外插拔销像磁铁来控制活塞锁止装置20，降低了成本。

作为本发明一个具体地实施例，定位槽12包括第一定位槽121和第二定位槽122，当定位销21卡进第一定位槽121时，制动活塞11位于驻车位置，当定位销21卡进第二定位槽122时，制动活塞11位于行车位置。

作为本发明一个具体地实施例，液压控制系统30可以包括液压泵31、控制阀系统32和液压控制器33。其中，控制阀系统32用于控制液压油的压力，从而控制定位销21和/或制动活塞11的运动。液压控制器33用于控制液压泵31的开启与关闭，以及控制控制阀系统32的开度。

更为具体地，制动油缸10包括主缸体13和与主缸体13连通通孔14。具体地，该通孔14与主缸体13之间具有一定的夹角，例如30-90度夹角，优选为90度。制动油缸10设置有进油口15，进油口15与通孔14连通，通孔14与主缸体13之间设置有连通主缸体13与通孔14的第一进油管道16和第二进油管道17。

控制阀系统32可以包括第一液压比例阀321、第二液压比例阀322和单向阀323。第一液压比例阀321设置在制动油缸10的进油口15与液压控制系统30之间，以控制通过进油口15进入通孔14的液压油的压力。第二液压比例阀322设置在通孔14与第一进油管道16之间，以控制从第一进油管道16进入到主缸体13的液压油的流量。单向阀323设置在第二进油管道17处，以控制第二进油管道17与主缸体13的液压油的流动方向。

本实施例中，液压控制器33控制液压阀系统的开度，而液压阀系统则包括第一液压比例阀321、第二液压比例阀322和单向阀323。进而液压控制器33也控制第一液压比例阀321、第二液压比例阀322和单向阀323。液压控制器33直接通过控制电流来第一液压比例阀321的开度。而第二液压比例阀322则是通过控制定位销21的运动进而来控制第二液压比例阀322的开度。

作为一个具体地实施例，本实施例的定位销21位于通孔14处，能够在通孔14处做往复运动。定位销21具有一台阶面211，台阶面211凸出于通孔14并伸入至主缸体13处，以在主缸体13内的液压油的压力到达第一预设值时，定位销21被液压油推动以向远离主缸体13的方向运动，并在液压油的压力小于第一预设值时，定位销21向靠近主缸体13的方向运动。

更为具体地，定位销21在远离台阶面211的一端设置有第一弹簧212，第一弹簧212给予定位销21具有一靠近主缸体13运动的力。可选地，定位销21设置有第一台肩213，通孔14处设置有第一台阶214，第一台肩213的一侧与第一弹簧212接触，以在台阶面211受到的压力大于第一弹簧212的弹力时第一台肩213远离第一台阶214，在台阶面211受到的压力小于第一弹簧212的弹力时，第一台肩213的另一侧能够抵接在第一台阶214处。

具体地，定位销21还设置有第二台肩215，在定位销21受到的第一弹簧212的弹力小于液压油给予台阶面211的压力时，第二台肩215能够移动至部分或者全部覆盖第一进油管道16的管道口处161。第二台肩215就形成了第二液压比例阀322。

作为本发明一个具体地实施例，主缸体13包括第一端部131和第二端部132，第一进油管道16与第二进油管道17的出口162均位于第一端部131，制动活塞11通过第二弹簧18抵接在第二端部132和制动活塞11之间，当定位销21从定位槽12内拔出时，制动活塞11受到液压油的压力及第二弹簧18的弹力使得制动活塞11在驻车位置和行车位置之间往复运动。

作为一个具体地实施例，本发明的驻车制动系统100还可以包括制动杆40、棘爪50和棘轮60，制动杆40的一端与制动活塞11连接，以随制动活塞11的运动而运动，制动杆40的另一端与棘爪50的一端接触，棘爪50的另一端与棘轮60接触，制动杆40随着制动活塞11在驻车位置和行车位置之前往复运动时，棘爪50与棘轮60之间相互卡合或离开。

作为一个较为具体地实施例，本实施例的驻车制动系统100的具体地结构可以包括制动油缸10、活塞锁止装置20和液压控制系统30。制动油缸10具有主缸体13和与主缸体13连接的通孔14，在制动油缸10处设置有与通孔14连通的进油口15。在通孔14与主缸体13之间设置有第一进油管道16和第二进油管道17。第一进油管道16和第二进油管道17的出油口都延伸至主缸体13的第一端部131位置。主缸体13内部设置有制动活塞11，制动活塞11与第一端部131之间设置有第二弹簧18。制动活塞11的中间位置间隔设置有第一定位槽121和第二定位槽122。

在通孔14位置处设置有定位销21，定位销21的一端设置台阶面211，该台阶面211伸入至主缸体13处，该台阶面211可以插入和拔出第一定位槽121和第二定位槽122。从而锁止或解锁制动活塞11。在定位销21中部设置有第一台肩213，通孔14处对应设置有第一台阶214。第一台肩213的一侧与第一弹簧212抵接，另一侧与第一台阶214抵接。定位销21处还设置第二台阶，该第二台阶可以在定位销21运动的过程中开启和关闭第一进油管道16的进口位置。

此外，在制动活塞11的一侧还设置有与制动杆40连接的连接部，使得制动杆40可以随着制动活塞11的运动而运动。制动杆40再与棘爪50连接，棘爪50则与棘轮60相互配合。

图4-图12分别是驻车制动系统由驻车档位至行车档位以及由行车档位再重新更换至驻车档位时的定位销、制动活塞、液压油的走向的结构示意图。其中实线箭头表示的是液压油的走向，虚线箭头表示的是定位销或制动活塞的走向或者走向趋势。

具体地，本实施例的驻车制动系统100的工作原理为：

驻车档至行车档的工作原理(如图4-10所示)，当车辆处于驻车位置时，其驻车制动系统100的结构和各个部件的位置如图4所示。此时，定位销21受到第一弹簧212的弹力是的定位销21处于最高位置，制动活塞11位于最右侧，定位销21卡接在制动活塞11的第一定位槽121内，棘爪50卡接于棘轮60处(如图2所示)。当车辆起步时，需要将驻车系统拖出驻位置。此时，通过液压控制系统30控制第一比例阀的电流，进而使得第一比例阀的开度到达液压油的压力在第一预设值(4bar)附近。液压油给予定位销21的台阶面211一个向下的压力，该压力克服第一弹簧212的弹簧力，经不到0.1秒(可标定)将定位销21拔出第一定位槽121(如图5所示)，使制动活塞11可以在主缸体13内移动。与此同时，液压油经单向阀323和第二比例阀阀口进入主缸体13作用在制动活塞11上，平衡制动活塞11对定位销21的正压力，大大降低摩擦力对拔销压力的影响。这时再增加供油压力到第二个预设值(如8bar)，作用在定位销21台阶面211上的液压油的压力可进一步压缩第一弹簧212，定位销21下移至关闭第二凸台完全覆盖在第一进油管道16口(如图6所示)，相当于此时关闭第二液压比例阀322，此时液压油经单向阀323供给主缸体13。该液压油推动制动活塞11克服第二弹簧18的弹力，将制动杆40向左推动(如图7所示)，进而使得驻车制动杆40拖出驻车位置。当制动杆40拖到行车位置后(一般活塞上装有传感器)，控制第一液压比例阀321的电流，使供油压力下降。当压力降到拔销压力以下时(第一个设定值，如4bar)，第一弹簧212的弹力大于液压油作用在定位销21台阶面211上的压力，定位销21上移(如图8所示)。由于此时第二液压比例阀322阀口关闭，在单向阀323的作用下，主缸体13内保持原来压力不变，制动活塞11不动。当定位销21运行到将要打开第二液压比例阀322时，定位销21的顶端已接近第二定位槽122处，定位销21继续向第二定位槽122运动，第二液压比例阀322口逐步开启(如图9所示)，主缸体13内压力缓慢降低，此时定位销21已卡进第二定位槽122(如图10所示)，驻车制动杆40可靠地锁在行车位置处。本实施例的驻车挡进入行车档定位销21先于制动活塞11运动，解决了定位销21与制动活塞11同时运动，定位销21不能可靠进入锁定槽的问题。

行车档至驻车档的工作原理为：

当停车驻车时，调节第一液压比例阀321(图2)的电流，使其输出压力在定位销21的第一预设值附近(如3.8bar)。该液压力克服第一弹簧212的弹力，将定位销21拔出第二定位槽122(如图11所示)，但是在定位销21弹簧力的作用下(弹簧)并没有把第二液压比例阀322的阀口完全关闭。在第二弹簧18的弹力的作用下(相当于解锁驻车挡压力8bar产生的力)主缸体13中的液压油由第一进油管道16流回油箱，使制动活塞11退回到驻车位置。制动活塞11上的制动杆40将棘爪50推到与棘轮60啮合的位置。一旦棘爪50齿与棘轮60啮合，变速器就会停转，从而将车辆制动。当制动活塞11到达驻车位置时，第一液压比例阀321泄压，定位销21在弹簧力作用下插入第一定位槽121(如图12所示)，将驻车制动杆40可靠地卡在驻车位置。

本实施例中定位插销时定位销21先于制动活塞11运动，动作有明显先后次序，对控制压力波动不敏感，节省了成本，体积较小。

作为本发明一个具体地实施例，本实施例还提供一种车辆，该车辆包括上面的驻车制动系统100。具有该驻车制动系统100的车辆结构简单，成本低，结构紧凑。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种驻车制动系统，其特征在于，包括：

制动油缸，其内设置有制动活塞，所述制动活塞能够在驻车位置和行车位置之间往复运动；

活塞锁止装置，用于锁止和解锁所述制动活塞；和

液压控制系统，用于控制所述活塞锁止装置及所述制动活塞的运动，从而保证所述制动活塞能够在所述驻车位置和所述行车位置之间往复运动。

2.根据权利要求1所述的驻车制动系统，其特征在于，

所述活塞锁止装置包括定位销，所述制动活塞处设置有定位槽，所述定位销通过所述液压控制系统控制的所述液压油压力变化来控制所述定位销卡进或拔出所述定位槽从而锁止或解锁所述制动活塞；

可选地，所述定位槽包括第一定位槽和第二定位槽，当所述定位销卡进所述第一定位槽时，所述制动活塞位于所述驻车位置，当所述定位销卡进所述第二定位槽时，所述制动活塞位于所述行车位置。

3.根据权利要求2所述的驻车制动系统，其特征在于，

所述液压控制系统包括：

液压泵；

控制阀系统，用于控制液压油的压力，从而控制所述定位销和/或所述制动活塞的运动；和

液压控制器，用于控制所述液压泵的开启与关闭，以及控制所述液压阀系统的开度。

4.根据权利要求3所述的驻车制动系统，其特征在于，

所述制动油缸包括主缸体和与所述主缸体连通通孔；

所述制动油缸设置有进油口，所述进油口与所述通孔连通，所述通孔与所述主缸体之间设置有连通所述主缸体与所述通孔的第一进油管道和第二进油管道；

所述控制阀系统包括：

第一液压比例阀，设置在所述制动油缸的所述进油口与所述液压控制系统之间，以控制通过所述进油口进入所述通孔的液压油的压力；

第二液压比例阀，设置在所述通孔与所述第一进油管道之间，以控制从所述第一进油管道进入到所述主缸体的所述液压油的流量；和

单向阀，设置在所述第二进油管道处，以控制所述第二进油管道与所述主缸体的所述液压油的方向。

5.根据权利要求4所述的驻车制动系统，其特征在于，

所述定位销位于所述通孔处，能够在所述通孔处做往复运动；

所述定位销具有一台阶面，所述台阶面凸出于所述通孔并伸入至所述主缸体处，以在所述主缸体内的液压油的压力到达第一预设值时，所述定位销被所述液压油推动以向远离所述主缸体的方向运动，并在所述液压油的压力小于所述第一预设值时，所述定位销向靠近所述主缸体的方向运动。

6.根据权利要求5所述的驻车制动系统，其特征在于，

所述定位销在远离所述台阶面的一端设置有第一弹簧，所述第一弹簧给予所述定位销具有一靠近所述主缸体运动的力；

所述定位销设置有第一台肩，所述通孔处设置有第一台阶，所述第一台肩的一侧与所述第一弹簧接触，以在所述台阶面受到的压力大于所述第一弹簧的弹力时所述第一台肩远离所述第一台阶，在所述台阶面受到的压力小于所述第一弹簧的弹力时，所述第一台肩的另一侧能够抵接在所述第一台阶处。

7.根据权利要求6所述的驻车制动系统，其特征在于，

所述定位销还设置有第二台肩，在所述定位销受到的所述第一弹簧的弹力小于所述液压油给予所述台阶面的压力时，所述第二台肩能够移动至部分或者全部覆盖所述第一进油管道的管道口处。

8.根据权利要求7所述的驻车制动系统，其特征在于，

所述主缸体包括第一端部和第二端部，所述第一进油管道与所述第二进油管道的出口均位于所述第一端部，所述制动活塞通过第二弹簧抵接在所述第二端部和所述制动活塞之间，当所述定位销从所述定位槽内拔出时，所述制动活塞受到所述液压油的压力及所述第二弹簧的弹力使得所述制动活塞在所述驻车位置和所述行车位置之间往复运动。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的驻车制动系统，其特征在于，

还包括制动杆、棘爪和棘轮，所述制动杆的一端与所述制动活塞连接，以随所述制动活塞的运动而运动，所述制动杆的另一端与所述棘爪的一端接触，所述棘爪的另一端与所述棘轮接触，所述制动杆随着所述制动活塞在所述驻车位置和所述行车位置之前往复运动时，所述棘爪与所述棘轮之间相互卡合或离开。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的驻车制动系统。