技术领域
[0001] 本
发明涉及车辆技术领域，更具体地，涉及一种车辆的制动系统和具有该制动系统的车辆。
背景技术
[0002]
现有技术中如
混凝土搅拌机等车辆的车桥与车架往往是固定式连接方式，当单侧
车轮驶上高处时更易造成对侧及同侧另一车轮处于悬空的状态。由于
驱动桥所具有的差速功能会使悬空状态的车轮空转，因此，在部分车轮悬空的状态下，全车因失去驱动
力而无法摆脱这种被困状态，致使工程车辆无法正常行驶。
[0003] 为了解决以上技术问题，现有技术通常设置有差速
锁止器，在单侧车轮驶上高处时造成对侧及同侧另一车轮处于悬空时，采用差速锁止器使
差速器处于锁死状态，从而强制同一车桥两侧的车轮同速转动，使非悬空的车轮具有了驱动力，可以脱离被困状态。
[0004] 通过设置差速锁止器来解决因部分车轮悬空而导致车辆被困的问题的技术方案由于需要增加差速锁止器，需要对车辆的车桥结构进行更改，不仅显著提高车桥的复杂程度和车桥的加工成本，而且会降低车桥使用的可靠性。
发明内容
[0005] 本发明目的在于提供一种车辆的制动系统和具有该制动系统的车辆，旨在实现在单侧车轮悬空的状态下对空转的车轮进行独立制动，从而使非悬空的车轮获得驱动力以脱离被搁置停驶的状态。
[0006] 本发明第一方面提供了一种车辆的制动系统，车辆包括第一车桥、第二车桥、设置于第一车桥左侧的第一车轮、设置于第一车桥右侧的第二车轮、设置于第二车桥左侧的第三车轮和设置于第二车桥右侧的第四车轮，制动系统包括分别与第一车轮、第二车轮、第三车轮和第四车轮一一对应地设置的第一制动器、第二制动器、第三制动器和第四制动器，制动系统还包括：控制装置；第一控制支路，第一控制支路被设置为在控制装置的控制下向第一制动器和第四制动器传递制动
能量；第二控制支路，第二控制支路被设置为在控制装置的控制下向第二制动器和第三制动器传递制
动能量。
[0007] 进一步地，制动系统具有第一控制支路制动状态和第二控制支路制动状态，制动系统还包括：供能装置，供能装置用于提供制动能量；制动能量分配装置，制动能量分配装置分别与供能装置、第一控制支路和第二控制支路连接，其中，在第一控制支路制动状态，制动能量分配装置向第一控制支路传递制动能量而不向第二控制支路传递制动能量，在第二控制支路制动状态，制动能量分配装置向第二控制支路传递制动能量而不向第一控制支路传递制动能量。
[0008] 进一步地，制动系统还具有正常制动状态，在正常制动状态下，制动能量分配装置向第一控制支路和第二控制支路均传递制动能量。
[0009] 进一步地，供能装置与制动能量分配装置通过并联设置的第一供能支路和第二供能支路分别连接，第一供能支路包括控制该第一供能支路通断的
开关装置，开关装置与车辆的制动
踏板连接并在制动踏板的控制下执行开关动作，其中，在正常制动状态下，供能装置通过第一供能支路向第一控制支路和第二控制支路传递制动能量；在第一控制支路制动状态和第二控制支路制动状态下，供能装置通过第二供能支路向第一控制支路和第二控制支路传递制动能量。
[0010] 进一步地，供能装置包括储气筒；开关装置包括
脚踏制动
阀；制动能量分配装置包括换向气阀，换向气阀分别与第一供能支路、第二供能支路、第一控制支路和第二控制支路连接，其中，在正常制动状态，换向气阀连通第一供能支路和第一控制支路，且连通第一供能支路和第二控制支路；在第一控制支路制动状态，换向气阀连通第二供能支路和第一控制支路而切断第二供能支路和第二控制支路；在第二控制支路制动状态，换向气阀切断第二供能支路和第一控制支路而连通第二供能支路和第二控制支路。
[0011] 进一步地，控制装置包括用于控制制动系统在第一控制支路制动状态、第二控制支路制动状态和正常制动状态之间进行状态切换的控制回路。
[0012] 进一步地，换向气阀包括第一电磁线圈和第二电磁线圈，控制回路为电气控制回路，电气控制回路通过对第一电磁线圈和第二电磁线圈进行通电或断电控制来控制制动系统的状态切换。
[0013] 进一步地，电气控制回路包括：第一继电器；第二继电器；第一制动按键，分别与第一电磁线圈、第二电磁线圈、第一继电器和第二继电器耦合，第一制动按键用于控制制动系统切换至第一控制支路制动状态；第二制动按键，分别与第一电磁线圈、第二电磁线圈、第一继电器和第二继电器耦合，第二制动按键用于控制制动系统切换至第二控制支路制动状态。
[0014] 进一步地，第一继电器包括第一控制线圈、第一常闭触点和第一常开触点，第二继电器包括第二控制线圈、第二常闭触点和第二常开触点，电气控制回路还包括：第一电气支路，第一制动按键、第一控制线圈和第二常闭触点串接于第一电气支路中；第二电气支路，第二制动按键、第二控制线圈和第一常闭触点串接于第二电气支路中；第三电气支路，第一常开触点和第一电磁线圈串接于第三电气支路中；第四电气支路，第二常开触点和第二电磁线圈串接于第四电气支路中；其中，第一电气支路、第二电气支路、第三电气支路和第四电气支路并联设置。
[0015] 进一步地，第一制动分路包括用于驱动第一制动器和第四制动器进行制动的第一
制动缸；第二制动分路包括用于驱动第二制动器和第三制动器进行制动的第二制动缸。
[0016] 进一步地，第一制动缸为第一气顶油缸；第二制动缸为第二气顶油缸，第一气顶油缸和第二气顶油缸通过连接板固定连接。
[0017] 进一步地，制动系统为机械式制动系统、液压式制动系统、气压式制动系统或电磁式制动系统。
[0018] 本发明第二方面还提供一种车辆，包括制动系统，其中，制动系统为根据本发明第一方面中任一项的制动系统。
[0020] 根据本发明的车辆的制动系统和具有该制动系统的车辆，该制动系统包括控制装置、第一控制支路和第二控制支路，第一控制支路被设置为在控制装置的控制下向处于对
角线上的第一制动器和第四制动器传递制动能量，第二控制支路被设置为在控制装置的控制下向处于对角线上的第二制动器和第三制动器传递制动能量。采用本发明的制动系统，可实现在单侧车轮悬空的状态下对空转的车轮进行独立制动，从而使非悬空的车轮获得驱动力以脱离被搁置停驶的状态。进一步地，本发明可以在不改变车桥结构的前提下实现对空转的车轮进行独立制动，可以避免提高车桥的复杂程度和车桥的加工成本，以及避免降低车桥使用的可靠性。
附图说明
[0021] 构成本
申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性
实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0022] 图1是本发明优选实施例的制动系统的结构示意图；
[0023] 图2A是本发明优选实施例的制动系统在未制动状态下的原理示意图；
[0024] 图2B是本发明优选实施例的制动系统的电气控制回路在未制动状态下的原理示意图；
[0025] 图3A是本发明优选实施例的制动系统在正常制动状态下的原理示意图；
[0026] 图3B是本发明优选实施例的制动系统的电气控制回路在正常制动状态下的原理示意图；
[0027] 图4A是本发明优选实施例的制动系统在第一控制支路制动状态下的原理示意图；
[0028] 图4B是本发明优选实施例的制动系统的电气控制回路在第一控制支路制动状态下的原理示意图；
[0029] 图5A是本发明优选实施例的制动系统在第二控制支路制动状态下的原理示意图；
[0030] 图5B是本发明优选实施例的制动系统的电气控制回路在第二控制支路制动状态下的原理示意图；
[0031] 图6是本发明优选实施例的制动系统中双联气顶油缸的结构示意图。
具体实施方式
[0032] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0033] 本发明提供了一种车辆的制动系统。该车辆包括第一车桥、第二车桥、设置于第一车桥左侧的第一车轮、设置于第一车桥右侧的第二车轮、设置于第二车桥左侧的第三车轮和设置于第二车桥右侧的第四车轮，制动系统包括分别与第一车轮、第二车轮、第三车轮和第四车轮一一对应设置的第一制动器、第二制动器、第三制动器和第四制动器。制动系统还包括控制装置、第一控制支路和第二控制支路。其中，第一控制支路被设置为在控制装置的控制下向第一制动器和第四制动器传递制动能量。第二控制支路被设置为在控制装置的控制下向第二制动器和第三制动器传递制动能量。
[0034] 采用本发明的制动系统，可实现在单侧车轮悬空的状态下对空转的车轮进行独立制动，从而使非悬空的车轮获得驱动力以脱离被搁置停驶的状态。进一步地，本发明可以在不改变车桥结构的前提下实现对空转的车轮进行独立制动，可以避免提高车桥的复杂程度和车桥的加工成本，以及避免降低车桥使用的可靠性。
[0035] 优选地，本发明的制动系统具有第一控制支路制动状态和第二控制支路制动状态。该制动系统还包括用于提供制动能量的供能装置和制动能量分配装置，其中，制动能量分配装置分别与供能装置、第一控制支路和第二控制支路连接，以在第一控制支路和第二控制支路之间分配供能装置提供的制动能量。其中，在第一控制支路制动状态，制动能量分配装置向第一控制支路传递制动能量而不向第二控制支路传递制动能量；在第二控制支路制动状态，制动能量分配装置向第二控制支路传递制动能量而不向第一控制支路传递制动能量。该设置可以使第一控制支路和第二控制支路共用一套供能装置，无需各自独立设置供能装置。
[0036] 另外，由于车辆大多数工况下还是在正常状态行驶，为了不改变车辆正常行驶状态下制动的便利性，制动系统优选地还具有正常制动状态，在正常制动状态下，制动能量分配装置向第一控制支路和第二控制支路均传递制动能量。
[0037] 为了使制动系统随时可以从正常制动状态切换至第一控制支路制动状态和第二控制支路制动状态，或者随时可以从第一控制支路制动状态和第二控制支路制动状态切换至正常制动状态，优选地，供能装置与制动能量分配装置通过并联设置的第一供能支路和第二供能支路分别连接。第一供能支路包括控制该第一供能支路通断的开关装置，开关装置与车辆的制动踏板连接并在制动踏板的控制下执行开关动作。其中，在正常制动状态下，供能装置通过第一供能支路向第一控制支路和第二控制支路传递制动能量。在第一控制支路制动状态和第二控制支路制动状态下，供能装置通过第二供能支路向第一控制支路和第二控制支路传递制动能量。本发明的设计思想无论是在机械式制动系统、液压式制动系统、气压式制动系统还是电磁式制动系统中均可以实现，前述的制动能量也相应的可以是机械能、通过液体或气体传递的压力能或者电磁能。
[0038] 在以下的描述中，仅结合图1至图6以本发明优选实施例的气顶油制动系统为例对本发明作出说明。以下对优选实施例的描述不应构成对本发明的限制。
[0039] 在本发明中，“前”指的是车辆的车头方向，“后”指的是与“前”相对的方向，“左”或“右”指的是人朝向前方时的左方和右方。在本实施例中具体地，图1中箭头所指的方向为前方，箭头的下方为“左”，而箭头的上方为“右”。
[0040] 如图1所示，本实施例中车辆包括前桥10（对应于第一车桥）和后桥30（对应于第二车桥），以及包括设置于前桥10左侧的左前轮（对应于第一车轮）、设置于前桥10右侧的右前轮（对应于第二车轮）、设置于后桥30左侧的左后轮（对应于第三车轮）和设置于后桥30右侧的右后轮（对应于第四车轮）。
[0041] 在本实施例中，制动系统包括分别与左前轮、右前轮、左后轮和右后轮一一对应设置的第一制动器、第二制动器、第三制动器和第四制动器。制动系统还包括储气筒40、第一供气管路60、第二供气管路70、脚踏
制动阀20、换向气阀50、第一配气管路80、第二配气管路90、第一气顶油缸110、第二气顶油缸120、第一油路130和第二油路140。
[0042] 在本实施例中，前述的供能装置包括储气筒40。前述的制动能量分配装置包括换向气阀50。而前述的开关装置包括脚踏制动阀20。第一供气管路60作为前述的第一供能支路。第二供气管路70作为前述的第二供能支路。前述的第一控制支路包括第一配气管路80、第一气顶油缸110和第一油路130。前述的第二控制支路包括第二配气管路90、第二气顶油缸120和第二油路140。
[0043] 其中，脚踏制动阀20串接于第一供气管路60上，脚踏制动阀20受制动踏板的控制，在制动踏板踩下时，脚踏制动阀20控制第一供气管路60接通，在制动踏板未踩下时，脚踏制动阀20控制第一供气管路60断开。
[0044] 如图1所示，换向气阀50为三位
四通阀，具有三个工作
位置和四个连接端口。四个连接端口分别为第一端口A、第二端口B、第三端口C和第四端口D。其中，第一供气管路60、第二供气管路70、第一配气管路80和第二配气管路90分别与换向气阀50的第一端口A、第二端口B、第三端口C和第四端口D连接。第一供气管路60和第二供气管路70的另一端均与储气筒40接通。第一气顶油缸110的气接头与第一配气管路80连接，油接头与第一油路130连接。第二气顶油缸120的气接头与第二配气管路90连接，油接头与第二油路140连接。第一油路130分为两个分支分别驱动第一制动器和第四制动器，第二油路140分为两个支路分别驱动第二制动器和第三制动器。
[0045] 图2A是本发明优选实施例的制动系统在未制动状态下的原理示意图；图3A是该制动系统在正常制动状态下的原理示意图；图4A是该制动系统在第一控制支路制动状态下的原理示意图；图5A是该制动系统在第二控制支路制动状态下的原理示意图。参见图2A、图3A、图4A和图5A，换向气阀50的三个工作位置分别为图2A和图3A中所示的中位、图4A所示的左位和图5A所示的右位。
[0046] 如图2A和图3A所示，在车辆正常行驶时及制动体系统处于正常制动状态时，换向气阀50处于中位，换向气阀50连通第一供气管路60和第一分配管路80，且连通第一供气管路60和第二分配管路90。
[0047] 如图4A所示，在第一控制支路制动状态，换向气阀50处于左位，换向气阀50连通第二供气管路70和第一分配管路80而切断第一供气管路60和第二分配管路90。
[0048] 如图5A所示，在第二控制支路制动状态，换向气阀50处于右位，换向气阀50切断第二供气管路70和第一分配管路80而连通第二供气管路70和第二分配管路90。
[0049] 控制装置包括用于控制制动系统在第一控制支路制动状态、第二控制支路制动状态和正常制动状态之间进行状态切换的控制回路。在本实施例中，换向气阀50包括第一电磁线圈V1和第二电磁线圈V2，控制回路为电气控制回路，电气控制回路通过对第一电磁线圈V1和第二电磁线圈V2进行通电或断电控制来控制制动系统的状态切换。
[0050] 图2B是本发明优选实施例的制动系统的电气控制回路在未制动状态下的原理示意图；图3B是该电气控制回路在正常制动状态下的原理示意图；图4B是该电气控制回路在第一控制支路制动状态下的原理示意图；图5B是该电气控制回路在第二控制支路制动状态下的原理示意图。
[0051] 电气控制回路包括第一继电器K1、第二继电器K2、第一制动按键SW1和第二制动按键SW2。第一制动按键SW1分别与第一电磁线圈V1、第二电磁线圈V2、第一继电器K1和第二继电器K2耦合，第一制动按键SW1用于控制换向气阀50切换至第一工作状态。第二制动按键SW2分别与第一电磁线圈V1、第二电磁线圈V2、第一继电器K1和第二继电器K2耦合，第二制动按键SW2用于控制换向气阀50切换至第二工作状态。
[0052] 具体地，第一继电器K1包括第一控制线圈、第一常闭触点和第一常开触点。第二继电器K2包括第二控制线圈、第二常闭触点和第二常开触点。电气控制回路还包括并联设置的第一电气支路1，第二电气支路2，第三电气支路3和第四电气支路4。第一制动按键SW1、第一控制线圈和第二常闭触点串接于第一电气支路1中。第二制动按键SW2、第二控制线圈和第一常闭触点串接于第二电气支路2中。第一常开触点和第一电磁线圈V1串接于第三电气支路3中。第二常开触点和第二电磁线圈串接于第四电气支路4中。
[0053] 图6是本发明优选实施例的制动系统中双联气顶油缸的结构示意图。如图6所示，在本实施例中，第一气顶油缸110和第二气顶油缸120具有相同的结构，二者通过连接板180固定连接在一起形成双联气顶油缸。双联气顶油缸通过设置在连接板180上的安装孔与车辆的车体实现连接。双联气顶油缸可以针对现有车桥结构进行设计，从而不必对成熟产品进行设计更改，即可实现本发明的设计思想。
[0054] 下面结合图6以第二气顶油缸120为例说明第一气顶油缸110和第二气顶油缸120中每个气顶油缸的结构。
[0055] 如图6所示，第二气顶油缸120包括缸体121和位于缸体121的腔体内的
活塞122。缸体121包括缸筒、位于缸筒底端的缸底盖和位于缸筒顶端的缸顶盖。活塞122将缸体121的腔体分为位于缸顶盖一侧的气腔和位于缸底盖一侧的油腔。在油缸内还设有回位
弹簧123，回位弹簧123的两端分别与活塞122和缸底盖抵接。在第二气顶油缸120的缸顶盖上则设有气接头124。第二气顶油缸120的气接头124与第二配气接管路90连接。在第二气顶油缸120的缸底盖上设有油接头127。第二气顶油缸120的油接头127与第二油路140（参见图1）连接。另外，在第二气顶油缸120的缸顶盖上还设置了排气螺钉125。
[0056] 第一气顶油缸110的上接头与第一配气管路80连接，而第一气顶油缸110的油接头与第一油路130（参见图1）连接。
[0057] 以上实施例采用了气顶油缸作为制动缸将气压能转换为液压能。也可以采用不具有活塞的制动缸，而直接用高压气作用在油液上产生高压制动工作油液。当然，如果车辆的各制动器采用
气缸进行制动，则可不必经过气顶油缸而直接连接换向阀和制动器的进气口。
[0058] 以下结合图2A至图5B对本实施例的制动系统的工作过程进行描述。
[0059] 参见图2A和图2B，车辆正常行驶时，电气控制回路中第一制动按键SW1和第二制动按键SW2均处于断开状态。此时，制动踏板未踩下，脚踏制动阀20处于断开状态，而换向气阀50处于中位，换向气阀50连通第一供气管路60和第一分配管路80，且连通第一供气管路路
60和第二分配管路路90；而第二供气管路70被切断。从而在脚踏制动阀20和换向气阀50的控制下，制动能量不会传递至各制动器，车辆维持正常行驶。
[0060] 参见图3A和图3B，车辆正常制动时，制动系统处于正常制动状态，电气控制回路中第一制动按键SW1和第二制动按键SW2亦均处于断开状态。此时，制动踏板踩下，脚踏制动阀20处于接通状态，换向气阀50处于中位，换向气阀50连通第一供气管路60和第一分配管路
80，且连通第一供气管路60和第二分配管路90；而第二供气管路70被切断。从而在脚踏制动阀20和换向气阀50的控制下，制动能量将通过第一供气管路60、第一分配管路80和第二分配管路90以及第一气顶油缸110、第二气顶油缸120、第一油路130和第二油路140同时传递至各制动器，车辆的四轮同时实现制动，即进行正常制动。
[0061] 参见图4A和图4B，因右前轮或左后轮垫高而无力行驶时，可按下电气控制回路中的第一制动按键SW1，则第一继电器K1的第一控制线圈通电，第一常开触点闭合，使换向气阀50左侧的第一电磁线圈V1通电，换向气阀50处于左位，制动系统处于第一控制支路制动状态。此时，换向气阀50连通第二供气管路70和第一分配管路80而切断第一供气管路60和第二分配管路90，并切断第一供气管路60。从而，储气筒40内的压缩气体仅通过第二供气管路70和第一分配管路80进入第一气顶油缸110，并通过第一油管130传递对悬空的左前轮和右后轮的制动能量，从而对左前轮和右后轮进行制动，使着地的右前轮或左后轮车轮获得驱动力而能够继续行驶。
[0062] 参见图5A和图5B，因左前轮或右后轮垫高而无力行驶时，可按下电气控制回路中的第二制动按键SW2，则第二继电器K2的第一控制线圈通电，第二常开触点闭合，使换向气阀50右侧的第二电磁线圈V2通电，换向气阀50处于右位，制动系统处于第二控制支路制动状态。此时，换向气阀50连通第二供气管路70和第二分配管路90而切断第一供气管路60和第二分配管路90。从而，储气筒40内的压缩气体仅通过第二供气管路70和第二分配管路90进入第二气顶油缸120，并通过第二油管140传递对悬空的右前轮和左后轮的制动能量，从而对右前轮和左后轮进行制动，使着地的左前轮或右后轮车轮获得驱动力而能够继续行驶。
[0063] 本发明还提供一种包括以上的制动系统的车辆，例如各种工程车辆，尤其是车桥与车架固定连接的车辆，例如混凝土搅拌车。
[0064] 根据以上描述可知，本发明以上实施例是一种具有正常行驶时的制动功能和应急状况下双路分组进行单独制动的功能的
行车制动系统。该制动系统将位于对角线位置上的车轮分为一组，形成双路独立气顶油制动系统，使制动系统可以对左右侧车轮单独进行制动，在不改变现有车桥结构的前提下，就可实现在单侧车轮悬空的状态下对空转的车轮进行独立制动，从而使非悬空的车轮获得驱动力以脱离被搁置停驶的状态。而且制动系统的控制装置设计为可以通过按键实现左右侧单独制动，无须再踩踏制动踏板，可以简化操作。双联气顶油缸可以针对现有车桥结构进行设计，不必对成熟产品进行设计更改，即可实现本发明的设计思想。而且本发明以上实施例还具有结构简单、反应迅速、使用成本低的特点。
[0065] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
