CN114056297A - 一种车用液压制动装置及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用液压制动装置及其控制系统，其中制动装置包括车轴以及至少一个同轴固定安装在车轴上的制动盘毂，所述制动盘毂上同轴固定安装有制动盘，所述制动盘的外周面上设有通过转接架固定安装在车架上的行车制动器和驻车制动器；所述驻车制动器采用碟簧制动并通过液压油缓解；所述驻车制动器包括钳夹以及对称安装在钳夹两侧的钳体，所述钳体与钳夹之间、驻车制动器与转接架之间以及行车制动器与转接架之间均插设有调整垫。本发明为纯液压制动控制，结构设计简洁，体积小，在行车制动缓解时，不会对蓄能器和主油路的造成干扰，可靠性高。

Description

一种车用液压制动装置及其控制系统

技术领域

本发明涉及车辆制动技术领域，尤其涉及一种车用液压制动装置及其控制系统。

背景技术

汽车制动系统是指对汽车某些部分，主要是车轮，施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置，包括行车制动器和驻车制动器。制动系统作用是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车，使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车以及下坡行驶的汽车速度保持稳定。

传统的制动器在液压控制的基础上需要增加单独的线控、电控或气动控制系统等，结构复杂，体积大，此外，制动器大多和蓄能直连，在制动操作时容易干扰蓄能器，引起压降，需要频繁启动电机，或者需要选用大容量蓄能器，增加成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处而提出一种车用液压制动装置及其控制系统，结构设计简洁，体积小，在行车制动缓解时，不会对蓄能器和主油路的造成干扰，可靠性高。

实现本发明目的技术方案是：

一种车用液压制动装置，包括车轴以及至少一个同轴固定安装在车轴上的制动盘毂，所述制动盘毂上同轴固定安装有制动盘，所述制动盘的外周面上设有通过转接架固定安装在车架上的行车制动器和驻车制动器；所述驻车制动器采用碟簧制动并通过液压油缓解；所述驻车制动器包括钳夹以及对称安装在钳夹两侧的钳体，所述钳体与钳夹之间、驻车制动器与转接架之间以及行车制动器与转接架之间均插设有调整垫。

进一步地，所述调整垫包括一体成型的第一U型插口和延伸部，所述延伸部位于第一U型插口远离开口的一侧。

进一步地，所述调整垫包括一体成型的连接部以及对称设于连接部两端的第二U型插口，所述第二U型插口的开口方向相同并且与连接部的长度方向相垂直。

进一步地，所述制动盘包括可拆卸固定相连并沿中心对称设置的第一盘体和第二盘体。

一种车用液压制动控制系统，包括油箱、动力源回路、行车制动回路和驻车制动回路，所述动力源回路的进油端连接油箱，出油端分别连接油箱、行车制动回路和驻车制动回路的进油端，所述行车制动回路和驻车制动回路的出油端均与油箱连接；所述行车制动回路包括如上所述的行车制动器，所述驻车制动回路包括如上所述的驻车制动器；所述动力源回路包括蓄能器，所述蓄能器与行车制动器之间依次连接有第一换向阀和电比例减压溢流阀，所述电比例减压溢流阀的P端连接第一换向阀的出油端，T端连接油箱，A端连接行车制动器。

进一步地，所述动力源回路还包括电机、油泵、第一单向阀、过滤器、第二单向阀、第一油压传感器、第二换向阀和第一溢流阀，所述油泵与电机电连接并且油泵的进油端连接油箱，出油端依次连接第一单向阀、过滤器、第二单向阀、第一油压传感器和蓄能器，第一溢流阀的进油端连接过滤器的出油端，出油端连接油箱，第二换向阀的进油端连接蓄能器，出油端连接油箱。

进一步地，所述电比例减压溢流阀与行车制动器之间连接有第二油压传感器。

进一步地，所述行车制动回路还包括第三换向阀，所述第三换向阀的进油端连接电比例减压溢流阀的A端，出油端连接油箱。

进一步地，所述驻车制动回路还包括第四换向阀、第五换向阀、第二溢流阀和第三油压传感器，所述第四换向阀的进油端连接蓄能器，出油端依次连接第五换向阀和第二溢流阀，所述第二溢流阀的出油端连接油箱，并且所述第四换向阀的出油端依次与第三油压传感器和驻车制动器相连接。

进一步地，所述驻车制动回路还包括手动泵，所述手动泵的进油端连接油箱，出油端连接驻车制动器。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

（1）本发明的驻车制动器采用碟簧制动并通过液压油缓解，无需再增加单独的线控、电控或气动控制系统等，属于纯液压制动控制，结构设计简洁，体积小；通过调整驻车制动器钳体与钳夹之间的调整垫来调整两钳体间的距离，控制碟簧初始压缩量，实现驻车制动器制动力设定；通过调整驻车制动器与转接架之间的调整垫以及行车制动器与转接架之间的调整垫，保证制动器与制动盘对中，从而确保摩擦片对中，使得制动器两侧的摩擦片磨耗均匀，延长摩擦片更换周期；同时调整垫为插入式结构，安装方便，无需将制动器完全拆解开；此外，本发明可根据实际需求，选择不同数量制动盘以及行、驻车制动器并布置在不同位置，实现成倍增减制动力，既满足制动要求，还能方便拆卸，适合多种车辆使用。

（2）本发明提供两种调整垫结构，通过将第一U型插口沿纵向插入安装点，或者将第二U型插口沿横向插入安装点，无需将安装点的紧固件拆卸下来即可取出调整垫，通过设置延伸部或连接部方便拿取。

（3）本发明的制动盘包括可拆卸固定连接的两个盘体，当制动盘安装在轴内侧时，方便拆装维修。

（4）本发明控制系统相较于传统的控制系统，液压系统回路高度集成，在蓄能器和行车制动器之间增设有第一换向阀和电比例减压溢流阀，避免了行车制动缓解时，对蓄能器和动力源回路的干扰，可靠性高，进而可以选用规格较小的蓄能器，降低成本和体积，同时也避免了液压油压力泄漏，电机频繁启动，引起寿命降低，噪声过大等问题；通过调节电比例减压溢流阀，从而实现常用行车制动和保持制动。

（5）本发明动力源回路中，油箱里的液压油先通过第一单向阀，经过滤器过滤后，送往蓄能器，由蓄能器向行车制动器、驻车制动器两个回路供油，第一油压传感器用于检测蓄能器油压变化，当蓄能器压力到达设定上限时关闭电机，系统工作耗油后，蓄能器压力下降，小于下限时，升压电机重新上电，以此保持蓄能器压力工作在一定范围内。当液压系统停止运行后，第二换向阀用于实现蓄能器的泄压；通过设置第一溢流阀调节系统压力，保证系统压力稳定、安全。

（6）本发明行车制动回路通过设置第二油压传感器，第二油压传感器用于实时监测行车制动回路的油压，并对电比例减压溢流阀进行反馈，形成闭环控制，从而及时调整行车制动力的大小。

（7）本发明行车制动回路设有第三换向阀，作为行车制动器紧急泄压阀，在电比例减压溢流阀失效时，仍能完成行车制动器的泄压，通过设置包含第三换向阀的备用回路，防止一路失效后，行车制动器无法回位而一直拖磨。

（8）本发明驻车制动回路设有第二溢流阀，可调节驻车制动器的背压，实现多工况，多负载条件下的合适的紧急制动，防止紧急制动过大引起驾驶不适。

（9）本发明驻车制动器前端配备了手动泵，保证在紧急制动、车辆断电停车后，人工向驻车制动器中通如一定压力液压油，能够缓解驻车制动力，使救援车辆能够移走事故车辆；手动泵直接作用于驻车制动器，减少了对系统的影响且不会影响其他油路。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为实施例1制动装置的主视图；

图2为实施例1制动装置的俯视图；

图3为实施例1直边形式调整垫的结构示意图；

图4为实施例1弯边形式调整垫的结构示意图；

图5为实施例1液压控制系统图；

图6实施例2的调整垫结构示意图；

图7为实施例3制动装置的主视图；

图8为实施例3制动装置的俯视图。

附图中的标号为：

车轴1、制动盘毂2、制动盘3、第一盘体3-1、第二盘体3-2、行车制动器4、驻车制动器5、钳夹5-1、钳体5-2、调整垫6、第一U型插口6-1、延伸部6-2、连接部6-3、第二U型插口6-4、油箱7、电机8、第一溢流阀9、第二换向阀10、油泵11、第一单向阀12、过滤器13、第二单向阀14、第一油压传感器15、蓄能器16、第一换向阀17、电比例减压溢流阀18、第二油压传感器19、第三换向阀20、第四换向阀21、第三油压传感器22、第五换向阀23、第二溢流阀24、手动泵25。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1

如图1至图5所示的车用液压制动装置，包括车轴1以及同轴过盈安装在车轴1上的制动盘毂2，制动盘毂2上通过螺栓同轴固定安装有一个制动盘3，制动盘3包括可拆卸固定相连并沿中心对称设置的第一盘体3-1和第二盘体3-2，当制动盘3安装在制动盘毂2的内侧时，方便拆装维修。制动盘3的外周面上设有通过转接架固定安装在车架上的行车制动器4和驻车制动器5，转接架分别通过螺栓与行车制动器4和驻车制动器5固定连接，其结构根据整车设计来确定。驻车制动器5采用碟簧制动并通过液压油缓解，无需再增加单独的线控、电控或气动控制系统等，属于纯液压制动控制，结构设计简洁，体积小。

驻车制动器5包括钳夹5-1以及对称安装在钳夹5-1两侧的钳体5-2，钳体5-2与钳夹5-1之间、驻车制动器5与转接架之间以及行车制动器4与转接架之间均插设有调整垫6。通过调整钳体5-2与钳夹5-1之间的调整垫6来调整两钳体间的距离，进而控制驻车制动器5的碟簧初始压缩量，从而实现调整驻车制动器5制动力；通过调整驻车制动器5与转接架之间的调整垫6以及行车制动器4与转接架之间的调整垫6，保证制动器与制动盘3对中，从而确保制动器的摩擦片对中，使得制动器两侧的摩擦片磨耗均匀，延长摩擦片更换周期。

调整垫6包括一体成型的第一U型插口6-1和延伸部6-2，延伸部6-2位于第一U型插口6-1远离开口的一侧，通过将第一U型插口6-1沿纵向插入调整垫6的安装位置。第一U型插口6-1的两条边为直边或弯边，可根据安装位置处的具体结构进行选择。通过将调整垫6设置为插入式结构，无需将制动器完全拆解开，只需拧松安装位置处的螺栓即可方便取出调整垫6，通过设置延伸部6-2，更加方便拿取。

本实施例的车用液压制动控制系统，包括油箱7、动力源回路、行车制动回路和驻车制动回路，动力源回路包括电机8、第一溢流阀9、第二换向阀10以及与油箱7依次连接的油泵11、第一单向阀12、过滤器13、第二单向阀14、第一油压传感器15和蓄能器16，电机8与油泵11电连接，从而驱动油泵11工作，第一溢流阀9的进油端连接过滤器13的出油端，出油端连接油箱7，第二换向阀10的进油端连接蓄能器16，出油端连接油箱7。行车制动回路包括与蓄能器16依次相连的第一换向阀17、电比例减压溢流阀18、第二油压传感器19和行车制动器4，电比例减压溢流阀18的P端连接第一换向阀17，T端连接油箱7，A端连接第二油压传感器19，同时A端和油箱7之间还设有第三换向阀20。驻车制动回路包括与蓄能器16依次相连的第四换向阀21、第三油压传感器22和驻车制动器5，驻车制动回路还包括第五换向阀23、第二溢流阀24和手动泵25，第五换向阀23的进油端连接第四换向阀21的出油端，出油端连接第二溢流阀24的进油端，第二溢流阀24的出油端连接油箱7，手动泵25的进油端连接油箱7，出油端连接驻车制动器5。

电机8带动油泵11将油箱7里的液压油先通过第一单向阀12，经过滤器13过滤后，送往蓄能器16，由蓄能器16向行车制动器、驻车制动器两个回路供油，第一油压传感器15用于检测蓄能器16油压变化，当蓄能器16压力到达设定上限时关闭电机8；系统工作耗油后，蓄能器16压力下降，小于下限时，电机8重新上电，以此保持蓄能器16压力工作在一定范围内。超限的液压油通过第一溢流阀9直接流回油箱7，实现蓄能器16的泄压，保证流向其他回路的液压油压力在规定范围内。通过第一溢流阀9调节系统压力，保证系统压力稳定、安全。

当实施行车制动时，第一换向阀17为常开状态，失电导通，电比例减压溢流阀18根据输入的液压制动力的需求，及时调整行车制动器4的油压，第二油压传感器19用于实时监测行车支路的油压，并对电比例减压溢流阀18反馈，形成闭环控制，及时调整行车制动力大小。

当行车制动解除时，第一换向阀17得电断开，阻断蓄能器16与电比例减压溢流阀18的连接，防止压力泄漏，减少因蓄能器16压降过快，导致电机8频繁启停。通过增加第三换向阀20，作为行车制动器4的紧急泄压阀，在电比例减压溢流阀18失效时，能完成行车制动器4的泄压，通过设置这一备用回路，防止一路失效后，行车制动器4无法回位而一直拖磨。

本实施例的行车制动器4还作为保持制动，此时，第一换向阀17失电导通，对电比例减压溢流阀18赋一固定值，第二油压传感器19监控制动压力。当系统中牵引极位为非牵引位，即车速为0时，自动促发，保证车辆不溜坡以及因偶尔的牵引制动的切换产生频繁的抖动。

当实施驻车制动时，第四换向阀21失电断开，第五换向阀23失电导通，驻车制动器5内的油因为碟簧的弹力压紧车轴，完成制动。当驻车缓解时，第四换向阀21得电导通，第五换向阀23得电断开，液压油冲入驻车制动器5中，油压直接作用于驻车制动器5的碟簧上，把驻车制动器推开，驻车缓解。

本实施例驻车制动器5还用作紧急制动，保证在车辆完全失电的情况下，驻车制动器不依赖任何外力，通过自身碟簧提供一定的制动力。当车辆所需紧急制动力小于驻车制动力要求时，比如空载时，为防止紧急制动过大引起驾驶不适，需要降低驻车制动力，此时可以利用第五换向阀23和第二溢流阀24，通过调节第二溢流阀24来调节驻车制动器5的背压，从而向驻车制动器5中通入一定压力的液压油，用于抵消驻车制动力，从而达到降低驻车制动力的要求。

当车辆在断电停车后，由于设置了手动泵25，通过人工向驻车制动器5中通入一定压力的液压油，使驻车缓解，从而使车轮正常转动，车辆仍能被救援拖走。此外，本实施例的手动泵25直接作用于驻车制动器5上，减少了对系统的影响且不会影响其他油路。

本实施例的控制系统相较于传统的控制系统，为纯液压控制系统，无需再增加单独的线控、电控或气动控制系统等，液压系统回路高度集成，在蓄能器16和行车制动器4之间增设有第一换向阀17和电比例减压溢流阀18，避免了行车制动缓解时，对蓄能器16和动力源回路的干扰，可靠性高，进而可以选用规格较小的蓄能器16，降低成本和体积，同时也避免了液压油压力泄漏，电机频繁启动，引起寿命降低，噪声过大等问题；通过调节电比例减压溢流阀18，从而实现常用行车制动和保持制动，并且行车制动力既可人工调节，也可以保持恒定，适合无人驾驶场合。

实施例2

本实施例的结构与实施例1类似，区别在于调整垫6的结构不同，如图6所示，调整垫6包括一体成型的连接部6-3以及对称设于连接部6-3两端的第二U型插口6-4，第二U型插口6-4的开口方向相同并且与连接部6-3的长度方向相垂直，通过将第二U型插口6-4沿横向插入安装位置，无需将安装位置的螺栓拆卸下来即可取出调整垫，通过设置连接部6-3更加方便拿取。

实施例3

如图7至图8所示，本实施例的结构与实施例1类似，区别在于车轴1上通过螺栓同轴固定安装有两个制动盘毂2，每个制动盘毂2上均固定安装有制动盘3，其中一个制动盘3的外周面设有一个行车制动器4和一个驻车制动器5，另一个制动盘3上设有一个行车制动器4，从而提高制动力。在实际运用中，可根据需求，选择不同数量制动盘以及行、驻车制动器并布置在不同位置，实现成倍增减制动力，既满足制动要求，还能方便拆卸，适合多种车辆使用。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车用液压制动装置，其特征在于：包括车轴（1）以及至少一个同轴固定安装在车轴（1）上的制动盘毂（2），所述制动盘毂（2）上同轴固定安装有制动盘（3），所述制动盘（3）的外周面上设有通过转接架固定安装在车架上的行车制动器（4）和驻车制动器（5）；所述驻车制动器（5）采用碟簧制动并通过液压油缓解；所述驻车制动器（5）包括钳夹（5-1）以及对称安装在钳夹（5-1）两侧的钳体（5-2），所述钳体（5-2）与钳夹（5-1）之间、驻车制动器（5）与转接架之间以及行车制动器（4）与转接架之间均插设有调整垫（6）。

2.根据权利要求1所述的一种车用液压制动装置，其特征在于：所述调整垫（6）包括一体成型的第一U型插口（6-1）和延伸部（6-2），所述延伸部（6-2）位于第一U型插口（6-1）远离开口的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种车用液压制动装置，其特征在于：所述调整垫（6）包括一体成型的连接部（6-3）以及对称设于连接部（6-3）两端的第二U型插口（6-4），所述第二U型插口（6-4）的开口方向相同并且与连接部（6-3）的长度方向相垂直。

4.根据权利要求1所述的一种车用液压制动装置，其特征在于：所述制动盘（3）包括可拆卸固定相连并沿中心对称设置的第一盘体（3-1）和第二盘体（3-2）。

5.一种车用液压制动控制系统，其特征在于：包括油箱（7）、动力源回路、行车制动回路和驻车制动回路，所述动力源回路的进油端连接油箱（7），出油端分别连接油箱（7）、行车制动回路和驻车制动回路的进油端，所述行车制动回路和驻车制动回路的出油端均与油箱（7）连接；所述行车制动回路包括如权利要求1至4任一项所述的行车制动器（4），所述驻车制动回路包括如权利要求1至4任一项所述的驻车制动器（5）；所述动力源回路包括蓄能器（16），所述蓄能器（16）与行车制动器（4）之间依次连接有第一换向阀（17）和电比例减压溢流阀（18），所述电比例减压溢流阀（18）的P端连接第一换向阀（17）的出油端，T端连接油箱（7），A端连接行车制动器（4）。

6.根据权利要求5所述的一种车用液压制动控制系统，其特征在于：所述动力源回路还包括电机（8）、第一溢流阀（9）、第二换向阀（10）、油泵（11）、第一单向阀（12）、过滤器（13）、第二单向阀（14）和第一油压传感器（15），所述油泵（11）与电机（8）电连接并且油泵（11）的进油端连接油箱（7），出油端依次连接第一单向阀（12）、过滤器（13）、第二单向阀（14）、第一油压传感器（15）和蓄能器（16），第一溢流阀（9）的进油端连接过滤器（13）的出油端，出油端连接油箱（7），第二换向阀（10）的进油端连接蓄能器（16），出油端连接油箱（7）。

7.根据权利要求5所述的一种车用液压制动控制系统，其特征在于：所述电比例减压溢流阀（18）与行车制动器（4）之间连接有第二油压传感器（19）。

8.根据权利要求7所述的一种车用液压制动控制系统，其特征在于：所述行车制动回路还包括第三换向阀（20），所述第三换向阀（20）的进油端连接电比例减压溢流阀（18）的A端，出油端连接油箱（7）。

9.根据权利要求5所述的一种车用液压制动控制系统，其特征在于：所述驻车制动回路还包括第四换向阀（21）、第三油压传感器（22）、第五换向阀（23）和第二溢流阀（24），所述第四换向阀（21）的进油端连接蓄能器（16），出油端依次连接第五换向阀（23）和第二溢流阀（24），所述第二溢流阀（24）的出油端连接油箱（7），并且所述第四换向阀（21）的出油端依次与第三油压传感器（22）和驻车制动器（5）相连接。

10.根据权利要求9所述的一种车用液压制动控制系统，其特征在于：所述驻车制动回路还包括手动泵（25），所述手动泵（25）的进油端连接油箱（7），出油端连接驻车制动器（5）。

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