CN113119931B - 缓速辅助制动系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种缓速辅助制动系统和车辆，缓速辅助制动系统包括：液力耦合器，包括壳体、第一涡轮、第二涡轮、第一轴和第二轴，第一涡轮和第二涡轮相对设置于壳体中，第一涡轮固定于第一轴，第一轴通过传动机构传动连接于主减速器，第二涡轮固定于第二轴，第二轴固定于桥壳；油液控制回路，包括油液回路和气动回路，油液回路包括油箱、供油管路和回油管路，气动回路包括气源装置和第一供气管路；以及，控制单元，与气源装置连接，控制单元控制气源装置工作，以调节壳体内的油液压力和体积。通过上述技术方案，本公开提供的缓速辅助制动系统不仅能够灵敏且快速地响应制动并提供制动性能，而且还能减小对整车布置地影响，适用于电动车辆。

Description

缓速辅助制动系统和车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种缓速辅助制动系统和车辆。

背景技术

车辆在行驶过程中，如若经常需要驾驶员频繁地踩制动踏板，则会使得制动蹄和制动鼓频发摩擦，导致磨损加重，很容易导致车辆的制动系统制动失灵，造成交通事故。

现有技术中，车辆中设置有缓速辅助制动装置，该缓速辅助制动装置需要变速箱与其匹配使用，不仅影响整车的布置，而且会对发动机的后悬置产生影响，可靠性和耐用性较低。例如，在一些车辆中，缓速辅助制动装置中使用液力耦合器，变速箱与液力耦合器之间通过摩擦离合结构连接，通常情况下，摩擦离合结构是处于分离状态的，此时的液力耦合器与变速箱之间的传动连接断开；而当需要缓速时，需要接合摩擦离合结构，从而实现变速箱与液力耦合器之间的传动连接。这中缓速辅助制动装置往往存在接合和分离滞后且响应时间长的问题，其制动效果并不理想。

而在电动车辆已成未来发展趋势的大环境下，由于电动车辆的传动系越来越简单且无发动机和变速箱，因此传统的缓速装置已不再适用。

发明内容

本公开的目的是提供一种缓速辅助制动系统，该缓速辅助制动系统不仅能够灵敏且快速地响应制动并提高制动性能，而且还能减小对整车布置的影响，适用于电动车辆。

本公开的另一目的是提供一种车辆，该车辆具有灵敏的制动性能。

为了实现上述目的，本公开提供一种缓速辅助制动系统，所述缓速辅助制动系统包括：液力耦合器，该液力耦合器包括壳体、第一涡轮、第二涡轮、第一轴和第二轴，所述壳体限定密闭的工作腔，所述第一涡轮和所述第二涡轮相对设置于所述壳体中，所述第一涡轮固定于所述第一轴，所述第一轴可转动地支承于所述壳体并从所述壳体中伸出且通过传动机构传动连接于主减速器，所述第二涡轮固定于所述第二轴，所述第二轴通过所述壳体固定于桥壳；油液控制回路，该油液控制回路包括油液回路和气动回路，所述油液回路包括油箱以及将所述油箱与所述壳体连通的供油管路和回油管路，所述气动回路包括气源装置以及将所述气源装置与所述油箱连通的第一供气管路；以及，控制单元，该控制单元与所述气源装置连接，所述控制单元控制所述气源装置工作，以调节所述壳体内的油液压力和体积。

可选地，所述气动回路包括将所述气源装置与所述壳体连通的第二供气管路；所述控制单元用于根据行驶信号发出制动指令，其中，所述制动指令用于控制所述气源装置通过所述第一供气管路将气流送入所述油箱中，以使得所述油箱中的油液流入所述壳体中，并且，所述制动指令用于控制所述气源装置通过所述第二供气管路将气流送入所述壳体中，以使得所述壳体中的油液流回所述油箱中。

可选地，所述第二供气管路上连接有开关阀，该开关阀与所述控制单元连接，以控制向所述壳体的气流供给；和/或，所述油箱设置有用于将油箱的内腔与外界连通的开口，该开口中安装有排气阀，该排气阀与所述控制单元电连接。

可选地，所述第一供气管路上连接有压力空气调节比例阀，该压力空气调节比例阀与所述控制单元连接，以控制供给所述油箱的气流压力。

可选地，所述供油管路上连接有允许油液从所述油箱流入所述壳体的第一单向阀，所述回油管路上连接有允许油液从所述壳体流回所述油箱的第二单向阀。

可选地，所述油液回路包括减压管路，所述减压管路连通所述壳体和所述油箱，所述减压管路上连接有减压阀，所述减压阀设置为在所述壳体内的油压达到预设值时开启，以防止所述液力耦合器过载。

可选地，所述油液回路包括连接在所述回油管路上的冷却装置。

可选地，所述油箱为所述主减速器箱体，所述油液为用于所述主减速器的润滑油。

可选地，所述传动机构构造为齿轮传动机构。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种车辆，所述车辆包括上述缓速辅助制动系统。

通过上述技术方案，本公开提供的缓速辅助制动系统在车辆制动时，通过控制单元控制气源装置经第一供气管路向油箱中供给气体，使油箱中的气流压力快速增加，以将油箱中的油液通过供油管路快速地充入到壳体中，液力耦合器中的第一涡轮在主减速器的驱动下相对于第二涡轮旋转，使得壳体的油液产生离心力，离心力迫使油液在第一涡轮和第二涡轮之间相互冲击，形成阻力矩，阻碍第一涡轮相对于第二涡轮的转动，将第一涡轮的动能消耗于油液的摩擦，从而起到缓速制动的作用；在车辆正常行驶时，通过控制单元控制气源装置经第一供气管路将油箱中的气体快速排出，使油箱中的气流压力急剧下降，以使得壳体中的油液通过回油管路快速回到油箱中，此时第一涡轮相对于第二涡轮能够无阻转动，其中，缓速辅助制动系统通过控制单元和油液控制回路不仅能够灵敏且快速地响应制动，还能够调节缓速制动地效果，从而提高制动性能。这里，可以根据实际行车需求控制气源装置经第一供气管路向油箱中供给气体的流量和体积，从而控制油液进入壳体中的流速和体积，以获得所需的缓速制动力及其变化速度。另外，利用驱动车桥原有的主减速器驱动第一涡轮旋转，还能够减小对整车布置地影响，适用于电动车辆。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例提供的缓速辅助制动系统的油液控制回路的示意图；

图2是本公开实施例提供的缓速辅助制动系统中的液力耦合器的一种设置方式；

图3是本公开实施例提供的缓速辅助制动系统中的液力耦合器的一种设置方式。

附图标记说明

1-液力耦合器，11-第一涡轮，12-第一轴，13-第二涡轮，14-第二轴，151-第一齿轮，152-第二齿轮，153-传动轴，2-主减速器，31-油箱，32-供油管路，33-回油管路，34-减压管路，35-第一单向阀，36-第二单向阀，37-减压阀，38-冷却装置，39-排气阀，41-气源装置，42-第一供气管路，43-第二供气管路，44-开关阀，45-压力空气调节比例阀，5-前驱动桥，6-后驱动桥，7-输入轴，8-动力传动轴，9-驱动桥。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，所使用的“内、外”是相对于对应的部件自身轮廓而言的“内、外”。此外，本公开所使用的术语“第一、第二、第三”等是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中的相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。

根据本公开的具体实施方式，参考图1至图3中所示，提供一种缓速辅助制动系统，该缓速辅助制动系统包括：液力耦合器1，该液力耦合器1包括壳体、第一涡轮11、第二涡轮13、第一轴12和第二轴14，壳体限定密闭的工作腔，第一涡轮11和第二涡轮13相对设置于壳体中，第一涡轮11固定于第一轴12，第一轴12可转动地支承于壳体并从壳体中伸出且通过传动机构传动连接于主减速器2，第二涡轮13固定于第二轴14，第二轴14通过壳体固定于桥壳；油液控制回路，该油液控制回路包括油液回路和气动回路，油液回路包括油箱31以及将油箱31与壳体连通的供油管路32和回油管路33，气动回路包括气源装置41以及将气源装置41与油箱31连通的第一供气管路42；以及，控制单元，该控制单元与气源装置41连接，控制单元控制气源装置41工作，以调节壳体内的油液压力和体积。

通过上述技术方案，本公开提供的缓速辅助制动系统在车辆制动时，通过控制单元控制气源装置41经第一供气管路42向油箱31中供给气体，使油箱31中的气流压力快速增加，以将油箱31中的油液通过供油管路32快速地充入到壳体中，液力耦合器1中的第一涡轮11在主减速器2的驱动下相对于第二涡轮13旋转，使得壳体的油液产生离心力，离心力迫使油液在第一涡轮11和第二涡轮13之间相互冲击，形成阻力矩，阻碍第一涡轮11相对于第二涡轮13的转动，将第一涡轮11的动能消耗于油液的摩擦，从而起到缓速制动的作用；在车辆正常行驶时，通过控制单元控制气源装置41经第一供气管路42将油箱31中的气体快速排出，使油箱31中的气流压力急剧下降，以使得壳体中的油液通过回油管路33快速回到油箱31中，此时第一涡轮11相对于第二涡轮13能够无阻转动，其中，缓速辅助制动系统通过控制单元和油液控制回路不仅能够灵敏且快速地响应制动，还能够调节缓速制动地效果，从而提高制动性能。这里，可以根据实际行车需求控制气源装置41经第一供气管路42向油箱31中供给气体的流量和体积，从而控制油液进入壳体中的流速和体积，以获得所需的缓速制动力及其变化速度。另外，利用驱动车桥原有的主减速器2驱动第一涡轮11旋转，还能够减小对整车布置地影响，适用于电动车辆。

其中，为了有利于壳体的密封，第二轴14固定连接于壳体，壳体固定于桥壳，以有利于缓速辅助制动系统的集成布置。

在本公开提供的具体实施方式中，参考图1中所示，气动回路可以包括将气源装置41与壳体连通的第二供气管路43；控制单元用于根据行驶信号发出制动指令，其中，制动指令用于控制气源装置41通过第一供气管路42将气流送入油箱31中，以使得油箱31中的油液流入壳体中，并且，制动指令用于控制气源装置41通过第二供气管路43将气流送入壳体中，以使得壳体中的油液流回油箱31中，从而对油箱31中的气流压力实现连续且无极调节，以优化驾驶体验。

其中，行驶指令包括轮边制动器控制管路内压力信号、制动踏板位移信号和车轮转速信号。

在本公开提供的具体实施方式中，第二供气管路43上连接有开关阀44，该开关阀44与控制单元连接，以控制向壳体的气流供给。其中，开关阀44为常闭阀，控制单元根据制动踏板位移矢量变化控制开关阀44的开启。在开关阀44开启时，气源装置41内的气流通过第二供气管路43以最高压流入到壳体中，使得壳体中的油液快速排出，以流回到油箱31中。

在本公开提供的具体实施方式中，第一供气管路42上连接有压力空气调节比例阀45，该压力空气调节比例阀45与控制单元连接，以控制供给油箱31的气流压力，以对油箱31中的气流压力进行连续且无极调节，从而实现对壳体中的油液量的无极调节。控制单元根据轮边制动器控制管路内压力信号控制压力空气调节比例阀45，通过压力空气调节比例阀45控制气源装置41输出的气流压力，使相应的压力的气流进入到油箱31中，推动一定量的油液进入到壳体中，壳体中的油液量不同，相应地能够产生不同的制动力矩，从而实现制动力矩的无极调节。

在本公开提供的具体实施方式中，供油管路32上连接有允许油液从油箱31流入壳体的第一单向阀35，通过第一单向阀35以防止供油管路32中的油液逆流，回油管路33上连接有允许油液从壳体流回油箱31的第二单向阀36，通过第二单向阀36以防止回油管路33中的油液逆流。

在本公开提供的具体实施方式中，油液回路包括减压管路34，减压管路34连通壳体和油箱31，减压管路34上连接有减压阀37，减压阀37设置为在壳体内的油压达到预设值时开启，以防止液力耦合器1过载。在此需要解释的是，“预设值”是指壳体内的油压的最大值，当壳体内的油压超过最大值时，减压阀37开启，壳体中的油液通过减压管路34流回到油箱31中，以防止液力耦合器1过载。

在本公开提供的具体实施方式中，油液回路包括连接在回油管路33上的冷却装置38，以冷却在车辆制动时液力耦合器1工作所产生的高温油液。

在本公开提供的具体实施方式中，油箱31设置有用于将油箱31的内腔与外界连通的开口，该开口中安装有排气阀39，该排气阀39与控制单元电连接。其中，排气阀39为常闭阀，控制单元根据制动踏板位移矢量变化和轮边制动器控制管路内压力控制排气阀39开启，在排气阀39开启时，油箱31的内腔与外界连通，以使得壳体中的油液急速排出，实现制动器的快速分离。

在本公开提供的具体实施方式中，油箱31可以为主减速器2箱体，油液为用于主减速器2的润滑油。

在本公开提供的具体实施方式中，传动机构构造为齿轮传动机构。参考图2所示出的6×4(四个驱动轮)、8×4(四个驱动轮)的传动机构，该传动机构包括相互啮合的第一齿轮151和第二齿轮152，第一齿轮151安装在前驱动桥5和后驱动桥6之间的动力传动轴8上，第二齿轮152安装在第一轴12上。其中，第二轴14固定于壳体，壳体固定连接于前驱动桥5的桥壳。车辆的动力输入经输入轴7传递到前驱动桥5的主减速器2，由该主减速器2的输出端带动动力传动轴8转动，从而将动力经第一齿轮151和第二齿轮152传递至第一涡轮11，以使得第一涡轮11转动。在车辆制动时，液力耦合器1的壳体中充有油液，第一涡轮11的转动使得壳体的油液产生离心力，离心力迫使油液在第一涡轮11和第二涡轮13之间相互冲击，形成阻力矩，阻碍第一涡轮11相对于第二涡轮13的转动，将第一涡轮11的动能消耗于油液的摩擦，从而阻碍前驱动桥5和后驱动桥6的转动，以起到缓速制动的作用。此外，还可以根据实际需求设置多个齿轮组以实现主减速器2与第一涡轮11之间的传动连接，对此本公开不做具体限制。

参考图3所示出的6×2(两个驱动轮)、4×2(两个驱动轮)的传动机构，该传动机构包括传动轴153以及相互啮合的第一齿轮151的第二齿轮152，第一齿轮151安装在传动轴153上，第二齿轮152安装在第一轴12上。其中，第二轴14固定于壳体，壳体固定连接于驱动桥9的桥壳。车辆的动力输入经输入轴7传递到前驱动桥5的主减速器2，由该主减速器2的输出端带动动力传动轴8转动，从而将动力经第一齿轮151和第二齿轮152传递至第一涡轮11，以使得第一涡轮11转动。在车辆制动时，液力耦合器1的壳体中充有油液，第一涡轮11的转动使得壳体的油液产生离心力，离心力迫使油液在第一涡轮11和第二涡轮13之间相互冲击，形成阻力矩，阻碍第一涡轮11相对于第二涡轮13的转动，将第一涡轮11的动能消耗于油液的摩擦，从而阻碍驱动桥9的转动，以起到缓速制动的作用。此外，还可以根据实际需求设置多个齿轮组以实现主减速器2与第一涡轮11之间的传动连接，对此本公开不做具体限制。

下面将举例说明本公开提供的缓速辅助制动系统的控制原理。

例如，轮边制动器制动力矩范围为0～10N·m，轮边制动器控制管路内压强范围为0～5Pa。当轮边制动器控制管路内压力达到1Pa时，压力空气调节比例阀45开始介入，此时，壳体内无油液但以达到需要有油液的临界点；当轮边制动器控制管路内压力达到4.5Pa时，压力空气调节比例阀45完全开启，保证壳体内充满油液且有最大的外加压力；当轮边制动器控制管路内压力在1～4.5Pa(不包括4.5Pa)范围内时，压力空气调节比例阀45根据设定的函数关系对气流压力进行连续且无极调节。当制动踏板位移矢量由向下变为向上且车轮转速在原基础上下降很多时，控制单元控制开关阀44开启；当车轮转速到达0或者到达临界值时，控制单元控制开关阀44和排气阀39开启，控制压力空气调节比例阀45完全关闭，急速排出壳体内的油液。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种车辆，该车辆包括上述缓速辅助制动系统，该车辆具有灵敏的制动性能。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种缓速辅助制动系统，其特征在于，所述缓速辅助制动系统包括：

液力耦合器(1)，该液力耦合器(1)包括壳体、第一涡轮(11)、第二涡轮(13)、第一轴(12)和第二轴(14)，所述壳体限定密闭的工作腔，所述第一涡轮(11)和所述第二涡轮(13)相对设置于所述壳体中，所述第一涡轮(11)固定于所述第一轴(12)，所述第一轴(12)可转动地支承于所述壳体并从所述壳体中伸出且通过传动机构传动连接于主减速器(2)，所述第二涡轮(13)固定于所述第二轴(14)，所述第二轴(14)通过所述壳体固定于桥壳；

油液控制回路，该油液控制回路包括油液回路和气动回路，所述油液回路包括油箱(31)以及将所述油箱(31)与所述壳体连通的供油管路(32)和回油管路(33)，所述气动回路包括气源装置(41)以及将所述气源装置(41)与所述油箱(31)连通的第一供气管路(42)；以及，

控制单元，该控制单元与所述气源装置(41)连接，所述控制单元控制所述气源装置(41)工作，以调节所述壳体内的油液压力和体积，

所述气动回路包括将所述气源装置(41)与所述壳体连通的第二供气管路(43)；所述控制单元用于根据行驶信号发出制动指令，其中，所述制动指令用于控制所述气源装置(41)通过所述第一供气管路(42)将气流送入所述油箱(31)中，以使得所述油箱(31)中的油液流入所述壳体中，并且，所述制动指令用于控制所述气源装置(41)通过所述第二供气管路(43)将气流送入所述壳体中，以使得所述壳体中的油液流回所述油箱(31)中。

2.根据权利要求1所述的缓速辅助制动系统，其特征在于，所述第二供气管路(43)上连接有开关阀(44)，该开关阀(44)与所述控制单元连接，以控制向所述壳体的气流供给；和/或，

所述油箱(31)设置有用于将油箱(31)的内腔与外界连通的开口，该开口中安装有排气阀(39)，该排气阀(39)与所述控制单元电连接。

3.根据权利要求1所述的缓速辅助制动系统，其特征在于，所述第一供气管路(42)上连接有压力空气调节比例阀(45)，该压力空气调节比例阀(45)与所述控制单元连接，以控制供给所述油箱(31)的气流压力。

4.根据权利要求1所述的缓速辅助制动系统，其特征在于，所述供油管路(32)上连接有允许油液从所述油箱(31)流入所述壳体的第一单向阀(35)，所述回油管路(33)上连接有允许油液从所述壳体流回所述油箱(31)的第二单向阀(36)。

5.根据权利要求1所述的缓速辅助制动系统，其特征在于，所述油液回路包括减压管路(34)，所述减压管路(34)连通所述壳体和所述油箱(31)，所述减压管路(34)上连接有减压阀(37)，所述减压阀(37)设置为在所述壳体内的油压达到预设值时开启，以防止所述液力耦合器(1)过载。

6.根据权利要求1所述的缓速辅助制动系统，其特征在于，所述油液回路包括连接在所述回油管路(33)上的冷却装置(38)。

7.根据权利要求1所述的缓速辅助制动系统，其特征在于，所述油箱(31)为所述主减速器(2)箱体，所述油液为用于所述主减速器(2)的润滑油。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的缓速辅助制动系统，其特征在于，所述传动机构构造为齿轮传动机构。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-8中任意一项所述的缓速辅助制动系统。

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