CN113479178B - 一种车辆的制动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆的制动系统及车辆，涉及车辆底盘领域。本发明中制动系统独立受控且包括第一切换阀、两个紧急控制装置和至少一个制动装置，两个紧急控制装置分别设置在两个驾驶室中且分别与第一切换阀的第一进气口和第二进气口连接，两个紧急控制装置分别用于控制第一进气口和第二进气口的气压，使得第一切换阀形成第一进气口和第二进气口均与第一出气口连通的进气状态或形成仅第一进气口和第二出气口中的一个进气口与第一出气口连通的排气状态。制动装置与第一出气口连接，制动装置配置成在第一切换阀处于排气状态时对车辆进行制动，在第一切换阀处于进气状态时解除对车辆的制动，保障了车辆紧急制动的安全性。

Description

一种车辆的制动系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆底盘领域，特别是涉及一种车辆的制动系统及车辆。

背景技术

城市轨道交通包括地铁、轻轨、有轨电车等，由于地铁/轻轨具有容量大、速度快、安全、准时等优点，因此地铁/轻轨是城市交通发展的主要方向。但是由于地铁/轻轨申报门槛高、政策审批严格、投入大，造成申报过程受阻，这为其他大容量交通方式如多车厢多轴大容量城市客车的发展创造了契机。多车厢多轴大容量城市客车兼具轨道交通工具的高效率和常规公交灵活性的优势。

多车厢多轴大容量城市客车与传统意义上的客车结构不同，它具有较大的总质量(重达四五十吨)、具有较长的车身(车长达30米左右)，具有较大的载客量(运载乘客多达300人左右)。因此从整车制动安全性考虑，它应具有更高的制动可靠性和更高的制动安全性。

汽车行驶时是通过行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统来实现车辆的纵向控制，这也是汽车所应具备的制动三大功能系统，从而以最大限度确保车辆的制动安全性。应急制动系统可以与行车制动系统结合，也可以与驻车制动系统结合，无论与哪个系统结合，其应急制动性能也务必满足法规要求。而多轴双向行驶汽车制动管路尤其复杂、制动接头多达几百个，中间制动管路需跨过两个铰接盘且在铰接处的管路随车辆转向动态运动，因此此种车辆制动故障风险点较多，任何一处的失效都会导致车辆制动安全性受较大影响。多轴双向行驶汽车应急制动系统如果也如常规汽车一样，与行车制动系统、驻车制动系统结合的话，则车辆的应急制动存在较大的安全性风险。

发明内容

本发明第一方面的目的是要提供一种车辆的制动系统，解决现有技术中多车厢多轴城市客车的紧急制动系统与行车制动系统或驻车制动系统相结合导致紧急制动安全性较低的技术问题。

本发明第一方面的进一步目的是要提高城市客车紧急制动时的舒适性。

本发明第二方面的目的是要提供一种具有上述制动系统的车辆。

根据本发明第一方面的目的，本发明提供了一种车辆的制动系统，所述车辆为双向驾驶车辆且具有两个驾驶室，所述制动系统独立受控且包括：

第一切换阀，具有第一进气口、第二进气口和第一出气口；

两个紧急控制装置，分别设置在两个所述驾驶室中且分别与所述第一进气口和所述第二进气口连接，两个所述紧急控制装置分别用于控制所述第一进气口和所述第二进气口的气压，使得所述第一切换阀形成所述第一进气口和所述第二进气口均与所述第一出气口连通的进气状态或形成仅所述第一进气口和所述第二进气口中的一个进气口与所述第一出气口连通的排气状态；

至少一个制动装置，与所述第一出气口连接，所述制动装置配置成在所述第一切换阀处于排气状态时对所述车辆进行制动，在所述第一切换阀处于进气状态时解除对所述车辆的制动。

可选地，还包括：

继动阀，具有控制口、第一气源进口、第二出气口和第一排气口，所述控制口与所述第一出气口连接，所述第二出气口与所述制动装置连接，所述第一气源进口与所述车辆的第一供气装置连接；

所述继动阀配置成在所述第一切换阀处于排气状态时通过所述控制口控制所述第二出气口与所述第一排气口导通，以使得所述制动装置内的气体从所述第一排气口排出，实现对所述车辆的制动；并在所述第一切换阀处于进气状态时通过所述控制口控制所述第二出气口与所述第一气源进口导通，以对所述制动装置进行充气，解除对所述车辆的制动。

可选地，所述紧急控制装置包括：

连通阀，具有第二气源进口、第三出气口、第二排气口，所述第二气源进口与所述车辆的第二供气装置和第三供气装置连接，所述第三出气口与所述第一进气口和所述第二进气口连接，所述第二排气口与外界连通；

手柄，用于控制所述连通阀的各个端口之间的通断，使得所述连通阀形成所述第三出气口与所述第二排气口导通且与所述第二气源进口断开的制动状态、所述第三出气口与所述第二气源进口导通且与所述第二排气口断开的初始状态。

可选地，所述手柄配置成由所述初始状态切换至所述制动状态的过程中所述手柄的转动角度逐渐变大，以使得所述第三出气口与所述第二排气口的排气量逐渐变大且所述第二气源进口与所述第三出气口的进气量逐渐变小。

可选地，所述第一切换阀包括：

壳体，所述壳体上设有所述第一进气口、所述第二进气口和所述第一出气口；

第一挡板和第二挡板，用于将所述壳体的内部空间分隔成第一容腔、第二容腔和第三容腔，所述第一容腔与所述第一进气口连通，所述第二容腔与所述第二进气口连通，所述第三容腔与所述第一出气口连通，所述第一挡板和所述第二挡板分别设有第一通孔和第二通孔；

阀杆，贯穿所述第一挡板的所述第一通孔和所述第二挡板的第二通孔，所述阀杆配置成根据作用于其自身的压力进行移动，以形成仅所述阀杆与所述第一通孔之间形成缝隙或仅所述阀杆与所述第二通孔之间形成缝隙的排气状态、或形成所述阀杆与所述第一通孔和所述第二通孔之间均形成缝隙的进气状态。

可选地，所述车辆包括至少一个车厢，每一所述车厢中设有两根车轴，其中一根为驻车轴，每一所述驻车轴上设有一个所述制动装置，每一所述制动装置包括两个弹簧气室。

可选地，所述制动装置还包括：

第二切换阀，其一端与所述继动阀连接，另一端和两个所述弹簧气室均连接，用于在所述第一切换阀处于排气状态时将所述弹簧气室内的气体通过所述继动阀的所述第一排气口排出；

制动器，用于在所述弹簧气室施加的推力下对车辆进行制动。

可选地，所述第二切换阀还与所述车辆的驻车制动系统相连。

可选地，所述车厢的数量为三个。

根据本发明第二方面的目的，本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括上述的制动系统。

本发明将双向行驶车辆的制动系统设置成独立受控，在车辆紧急制动时，通过独立的制动系统对车辆进行制动，并且制动系统仅采用两个紧急控制装置和第一切换阀，结合车辆上现有的制动装置即可实现车辆的紧急制动。一方面，制动系统的紧急制动管路相对于现有的行车制动系统、驻车制动系统较简单，制动系统中管路接头相对较少，因此故障风险点较少，从而减小了紧急制动管路制动时失效的可能性。另一方面，可以在车辆的行车制动系统和驻车制动系统失效时，车辆可以通过紧急制动管路控制停车，极大限度地保障了车辆紧急制动的安全可靠性。

进一步地，本发明的紧急控制装置分别包括连通阀和手柄，其中，手柄配置成由初始状态切换至制动状态的过程中手柄的转动角度逐渐变大，以使得第三出气口与第二排气口的排气量逐渐变大且第二气源进口与第三出气口的进气量逐渐变小。因此，本发明中车辆的制动力大小可以跟随手柄的转动角度由小变大地缓慢变化，从而可以控制车辆缓慢减速直至停车，可以提高车辆紧急制动时的舒适性，防止乘客由于制动力突然变大导致碰伤的情况发生。

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车辆的制动系统的示意性结构图；

图2是图1所示制动系统中第一切换阀的示意性结构图。

附图标记：

100-制动系统，10-第一切换阀，20-紧急控制装置，30-制动装置，40-继动阀，50-第二供气装置，60-第三供气装置，70-车轴，80-第一供气装置，11-第一进气口，12-第二进气口，13-第一出气口，14-第一挡板，15-第二挡板，16-第一容腔，17-第二容腔，18-第三容腔，19-阀杆，141-第一通孔，151-第二通孔，21-第三出气口，22-第二排气口，23-第二气源进口，24-手柄，31-第二切换阀，32-弹簧气室，41-控制口，42-第一排气口，43-第一气源进口，44-第二出气口。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1是根据本发明一个实施例的车辆的制动系统100的示意性结构图。如图1所示，车辆为双向驾驶车辆且具有两个驾驶室，也就相当于车辆可以朝左方向行驶，也可以朝右方向行驶。在一个具体地实施例中，制动系统100独立受控且包括第一切换阀10，两个紧急控制装置20和至少一个制动装置30，其中，第一切换阀10具有第一进气口11、第二进气口12和第一出气口13。两个紧急控制装置20分别设置在两个驾驶室中且分别与第一进气口11和第二进气口12连接，两个紧急控制装置20分别用于控制第一进气口11和第二进气口12的气压，使得第一切换阀10形成第一进气口11和第二进气口12均与第一出气口13连通的进气状态或形成仅第一进气口11和第二进气口12中的一个进气口与第一出气口13连通的排气状态。制动装置30与第一出气口13连接，制动装置30配置成在第一切换阀10处于排气状态时对车辆进行制动，在第一切换阀10处于进气状态时解除对车辆的制动。这里，制动系统100相对于车辆的驻车制动系统和行车制动系统相互独立控制，且制动系统100的气路与驻车制动系统和行车制动系统的气路是相互独立。而制动系统100的执行部件与驻车制动系统和行车制动系统的执行部件是共用的，也就是说制动装置30是共用的。

本实施例将双向行驶车辆的制动系统100设置成独立受控，在车辆紧急制动时，通过独立的制动系统对车辆进行制动，并且制动系统100仅采用两个紧急控制装置20和第一切换阀10，结合车辆上现有的制动装置30即可实现车辆的紧急制动。一方面，制动系统100的紧急制动管路相对于现有的行车制动系统、驻车制动系统较简单，制动系统100中管路接头相对较少，因此故障风险点较少，从而减小了紧急制动管路制动时失效的可能性。另一方面，可以在车辆的行车制动系统和驻车制动系统失效时，车辆可以通过紧急制动管路控制停车，极大限度地保障了车辆紧急制动的安全可靠性。

具体地，第一切换阀10配置成在第一进气口11的气压与第二进气口12的气压相同时第一进气口11和第一出气口13导通，且第二进气口12与第一出气口13导通，以使得第一切换阀10处于进气状态；在第一进气口11的气压小于第二进气口12的气压时第一进气口11与第一出气口13导通，且第二进气口12与第一出气口13断开，第一出气口13处的气体从第一进气口11排出，以使得第一切换阀10处于排气状态；在第二进气口12的气压小于第一进气口11的气压时第二进气口12与第一出气口13导通，且第一进气口11与第一出气口13断开，第一出气口13处的气体从第二第一出气口13排出，以使得第一切换阀10处于排气状态。

具体地，制动系统100还包括继动阀40，其具有控制口41、第一气源进口43、第二出气口44和第一排气口42，控制口41与第一出气口13连接，第二出气口44与制动装置30连接，第一气源进口43与车辆的第一供气装置80连接。继动阀40配置成在第一切换阀10处于排气状态时通过控制口41控制第二出气口44与第一排气口42导通，以使得制动装置30内的气体从第一排气口42排出，实现对车辆的制动。并在第一切换阀10处于进气状态时通过控制口41控制第二出气口44与第一气源进口43导通，以对制动装置30进行充气，解除对车辆的制动。这里，相当于继动阀40的控制口41根据第一切换阀10从第一出气口13输入的气压选择性地使得第二出气口44与第一气源进口43或第一排气口42连通，从而使得制动装置30处于充气状态或排气状态。例如，当第一出气口13处的气压逐渐减小时，控制口41控制第二出气口44与第一排气口42连通；当第一出气口13处的气压逐渐增大时，控制口41控制第二出气口44与第一气源进口43连通。第一供气装置80可以是储气筒，第一排气口42与外界连通。

进一步地，紧急控制装置20包括连通阀和手柄24，连通阀具有第二气源进口23、第三出气口21、第二排气口22，第二气源进口23与车辆的第二供气装置50和第三供气装置60连接，第三出气口21与第一进气口11和第二进气口12连接，第二排气口22与外界连通。手柄24用于控制连通阀的各个端口之间的通断，使得连通阀形成第三出气口21与第二排气口22导通且与第二气源进口23断开的制动状态、第三出气口21与第二气源进口23导通且与第二排气口22断开的初始状态。这里的端口具体指第二气源进口23、第三出气口21和第二排气口22，第二供气装置50和第三供气装置60可以是储气筒。

在一个优选地实施例中，手柄24配置成由初始状态切换至制动状态的过程中手柄24的转动角度逐渐变大，以使得第三出气口21与第二排气口22的排气量逐渐变大且第二气源进口23与第三出气口21的进气量逐渐变小。该实施例中，车辆的制动力大小可以跟随手柄24的转动角度由小变大地缓慢变化，从而可以控制车辆缓慢减速直至停车，可以提高车辆紧急制动时的舒适性，防止乘客由于制动力突然变大导致碰伤的情况发生。驾驶员根据具体制动需求控制手柄24的转动角度。可以理解的是，在车辆正常行驶情况下，紧急控制装置20的手柄24是处于初始状态的，也就是说第三出气口21与第二气源进口23导通且与第二排气口22断开的状态。当车辆出现紧急情况需要紧急制动时，驾驶员拉动手柄24，手柄24拉动不同角度对应不同的气压输出值，直至切换至手柄24的锁止位置，也就是制动状态。此时，第三出气口21与第二排气口22导通且与第二气源进口23断开。

图2是图1所示制动系统100中第一切换阀10的示意性结构图。如图2所示，并参见图1，在该实施例中，第一切换阀10包括壳体、第一挡板14、第二挡板15和阀杆19，壳体上设有第一进气口11、第二进气口12和第一出气口13。第一挡板14和第二挡板15用于将壳体的内部空间分隔成第一容腔16、第二容腔17和第三容腔18，第一容腔16与第一进气口11连通，第二容腔17与第二进气口12连通，第三容腔18与第一出气口13连通，第一挡板14和第二挡板15分别设有第一通孔141和第二通孔151。阀杆19贯穿第一挡板14的第一通孔141和第二挡板15的第二通孔151，阀杆19配置成根据作用于其自身的压力进行移动，以形成仅阀杆19与第一通孔141之间形成缝隙或仅阀杆19与第二通孔151之间形成缝隙的排气状态、或形成阀杆19与第一通孔141和第二通孔151之间均形成缝隙的进气状态。

在该实施例中，车辆包括至少一个车厢，每一车厢中设有两根车轴70，其中一根为驻车轴70，每一驻车轴70上设有一个制动装置30，每一制动装置30包括两个弹簧气室32。在一个实施例中，车厢的数量为三个。

在该实施例中，制动装置30还包括第二切换阀31和制动器，第二切换阀31的一端与继动阀40连接，另一端和两个弹簧气室32均连接，用于在第一切换阀10处于排气状态时将弹簧气室32内的气体通过继动阀40的第一排气口42排出。制动器用于在弹簧气室32施加的推力下对车辆进行制动。

进一步地，第二切换阀31还与车辆的驻车制动系统相连。具体地，第二切换阀31包括两个进气口和一个出气口，两个进气口分别与继动阀40的第一排气口42和驻车制动系统连接，出气口与弹簧气室32连接。可以理解的是，第二切换阀31的结构与第一切换阀10的结构相同。

如图1所示，当驾驶员位于左侧的驾驶室中时车辆往左行驶，在车辆出现紧急情况时，驾驶员将左驾驶室中的紧急控制装置20的手柄24往后拉，紧急制动装置30中的第三出气口21的气压逐渐减小，第一切换阀10的第一进气口11处的气压也随之减小，由于右驾驶室中的手柄24没有被拉动，所以第一切换阀10的第二进气口12处的气压不变，因此阀杆19朝向左侧移动，直至移动至阀杆19的右侧与第二挡板15相抵接的位置处停止移动，此时第二通孔151被阀杆19封堵，阀杆19只与第一通孔141之间形成缝隙。继动阀40的控制口41处的气体依次通过第一出气口13、第一通孔141、第一进气口11和第二排气口22流出，从而使得控制口41处的气压减小。当控制口41的气压减小时，继动阀40的第二出气口44与第一排气口42连通，从而使得第二切换阀31的与继动阀40连接的进气口的气压降低，由于第二切换阀31的与驻车制动系统连接的进气口的气压不变，所以第二切换阀31内的阀杆19朝上移动，弹簧气室32内的气体从上方的进气口流动至继动阀40的第一排气口42处排出，弹簧气室32的推杆李施加于制动器，从而实现车辆的紧急制动，促使车辆缓慢减速停车。

当驾驶员位于右侧的驾驶室中时车辆往右行驶，在车辆出现紧急情况时，驾驶员将右驾驶室中的紧急控制装置20的手柄24往后拉，紧急制动装置30中的第三出气口21的气压减小，第一切换阀10的第二进气口12处的气压也随之减小，由于左驾驶室中的手柄24没有被拉动，所以第一切换阀10的第一进气口11处的气压不变，因此阀杆19朝向右侧移动，直至移动至阀杆19的左侧与第一挡板14相抵接的位置处停止移动，此时第一通孔141被阀杆19封堵，阀杆19只与第二通孔151之间形成缝隙。继动阀40的控制口41处的气体依次通过第一出气口13、第二通孔151、第二进气口12和第二排气口22流出，从而使得控制口41处的气压减小。当控制口41的气压减小时，继动阀40的第二出气口44与第一排气口42连通，从而使得第二切换阀31的与继动阀40连接的进气口的气压降低，由于第二切换阀31的与驻车制动系统连接的进气口的气压不变，所以第二切换阀31内的阀杆19朝上移动，弹簧气室32内的气体从上方的进气口流动至继动阀40的第一排气口42处排出，弹簧气室32的推杆力施加于制动器，从而实现车辆的紧急制动，促使车辆缓慢减速停车。

本发明还提供了一种车辆，车辆包括上述任一项实施例中的制动系统100。对于制动系统100，这里不一一赘述。

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 (9)

1.一种车辆的制动系统，所述车辆为双向驾驶车辆且具有两个驾驶室，其特征在于，所述制动系统独立受控且包括：

第一切换阀，具有第一进气口、第二进气口和第一出气口；

两个紧急控制装置，分别设置在两个所述驾驶室中且分别与所述第一进气口和所述第二进气口连接，两个所述紧急控制装置分别用于控制所述第一进气口和所述第二进气口的气压，使得所述第一切换阀形成所述第一进气口和所述第二进气口均与所述第一出气口连通的进气状态或形成仅所述第一进气口和所述第二进气口中的一个进气口与所述第一出气口连通的排气状态；

至少一个制动装置，与所述第一出气口连接，所述制动装置配置成在所述第一切换阀处于排气状态时对所述车辆进行制动，在所述第一切换阀处于进气状态时解除对所述车辆的制动；

所述第一切换阀包括：

壳体，所述壳体上设有所述第一进气口、所述第二进气口和所述第一出气口；

第一挡板和第二挡板，用于将所述壳体的内部空间分隔成第一容腔、第二容腔和第三容腔，所述第一容腔与所述第一进气口连通，所述第二容腔与所述第二进气口连通，所述第三容腔与所述第一出气口连通，所述第一挡板和所述第二挡板分别设有第一通孔和第二通孔；

阀杆，贯穿所述第一挡板的所述第一通孔和所述第二挡板的第二通孔，所述阀杆配置成根据作用于其自身的压力进行移动，以形成仅所述阀杆与所述第一通孔之间形成缝隙或仅所述阀杆与所述第二通孔之间形成缝隙的排气状态、或形成所述阀杆与所述第一通孔和所述第二通孔之间均形成缝隙的进气状态。

2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，还包括：

继动阀，具有控制口、第一气源进口、第二出气口和第一排气口，所述控制口与所述第一出气口连接，所述第二出气口与所述制动装置连接，所述第一气源进口与所述车辆的第一供气装置连接；

所述继动阀配置成在所述第一切换阀处于排气状态时通过所述控制口控制所述第二出气口与所述第一排气口导通，以使得所述制动装置内的气体从所述第一排气口排出，实现对所述车辆的制动；并在所述第一切换阀处于进气状态时通过所述控制口控制所述第二出气口与所述第一气源进口导通，以对所述制动装置进行充气，解除对所述车辆的制动。

3.根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于，所述紧急控制装置包括：

连通阀，具有第二气源进口、第三出气口、第二排气口，所述第二气源进口与所述车辆的第二供气装置和第三供气装置连接，所述第三出气口与所述第一进气口和所述第二进气口连接，所述第二排气口与外界连通；

手柄，用于控制所述连通阀的各个端口之间的通断，使得所述连通阀形成所述第三出气口与所述第二排气口导通且与所述第二气源进口断开的制动状态、所述第三出气口与所述第二气源进口导通且与所述第二排气口断开的初始状态。

4.根据权利要求3所述的制动系统，其特征在于，

所述手柄配置成由所述初始状态切换至所述制动状态的过程中所述手柄的转动角度逐渐变大，以使得所述第三出气口与所述第二排气口的排气量逐渐变大且所述第二气源进口与所述第三出气口的进气量逐渐变小。

5.根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于，

所述车辆包括至少一个车厢，每一所述车厢中设有两根车轴，其中一根为驻车轴，每一所述驻车轴上设有一个所述制动装置，每一所述制动装置包括两个弹簧气室。

6.根据权利要求5所述的制动系统，其特征在于，所述制动装置还包括：

第二切换阀，其一端与所述继动阀连接，另一端和两个所述弹簧气室均连接，用于在所述第一切换阀处于排气状态时将所述弹簧气室内的气体通过所述继动阀的所述第一排气口排出；

制动器，用于在所述弹簧气室施加的推力下对车辆进行制动。

7.根据权利要求6所述的制动系统，其特征在于，

所述第二切换阀还与所述车辆的驻车制动系统相连。

8.根据权利要求5所述的制动系统，其特征在于，

所述车厢的数量为三个。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-8中任一项所述的制动系统。

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