专利名称：一种气顶液式行车制动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车行车制动系统，尤其是一种气顶液式行车制动系统。
背景技术：
目前，汽车上经常采用的行车动力制动系统有全气压动力制动系统和全液压动力 制动系统。 全气压动力制动系统，全部管路为气压的，气压产生和撤除均较慢，作用滞后时间 较长。全气压制动系统的制动气室的工作压力较低，一般为0.5MPa 0.7MPa。另外，由于 制动气室的直径大，只能置于制动器之外，通过杆件驱动制动器，使整车非簧载质量增大。 而全液压动力制动系统，需要发动机驱动油泵产生液压力，作为动力源，其结构复杂，尤其 在柴油车上，需要增设新机构。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，制动性能好，制动滞后时间
短的气顶液式行车制动系统，该系统兼有气压制动和液压制动的主要优点。 为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种气顶液式行车制动系统，包括制
动踏板，所述制动踏板与制动阀连接并控制所述制动阀的开度；所述制动阀的进气口与贮
气筒连接，出气口与气顶液总泵连接；所述气顶液总泵接受所述制动阀传送的气压并转换
成油压输出，并且增大压强；所述气顶液总泵的油压输出管路连接车轮的制动器。 进一步地，所述制动阀为串联双腔制动阀，具有两个进气口和两个出气口 ，所述两
个进气口分别与两个独立的贮气筒连接，所述两个出气口分别与两个气顶液总泵连接；所
述制动阀输出气压与踏板行程成正比例关系。 进一步地，所述制动阀与后轴气顶液总泵之间还设有感载阀，所述感载阀与后轴 纵向推力杆联系，用以根据轴荷的大小调节向该轴气顶液总泵输出的气压大小，最终调节 作用于该轴的制动器轮缸液压大小，保证制动力的大小与轴荷相匹配。 进一步地，所述气顶液总泵包括气室和油缸，所述气室内设有膜片，膜片通过膜片 托盘连接有顶杆；所述油缸内设有前腔活塞和后腔活塞，所述顶杆与后腔活塞连接，所述 前腔活塞将所述油缸的内腔分成前压油腔和后压油腔，前压油腔和后压油腔分别设有出油 口 ；所述前腔活塞与后腔活塞之间设有后腔弹簧，所述前腔活塞与油缸端部之间设有前腔 弹簧。 进一步地，所述油缸一侧设有储液罐，所述前腔与储液罐之间设有前腔旁通孔和 前腔补偿孔；所述后腔与储液罐之间设有后腔旁通孔和后腔补偿孔。 进一步地，所述制动器为浮动钳盘式制动器，所述制动钳为双缸制动钳，每个车轮 配置两个所述浮动钳盘式制动钳。 进一步地，所述气顶液总泵的前、后压油腔输出的油压分别输送给所述浮动钳盘 式制动器的前、后钳。[0012] 进一步地，每个车轴配置一套所述气顶液总泵，该气顶液总泵向其对应车轴的所 有车轮的制动器输送液压油，其中，所述左、右轮两前钳共油路，左、右轮两后钳共油路。 本实用新型采用气顶液总泵将气压转换成液压，且将压力值增大输出，操作轻便； 其动力源是空气压縮机，结构简单，尤其在柴油车上不需要增设新机构；因此本系统，既有 气压式制动系统的优点，又有液压式制动系统的优点。气顶液总泵的安装位置不受气源和 制动踏板机构的影响，可以合理布置气顶液总泵在车辆上的安装位置，尽量使得整车气压 管路较短，确保制动的作用滞后时间短，制动器的制动和释放速度快，制动灵敏性和稳定性 好。
图1是本实用新型的两轴车和三轴车气顶液式行车制动系统的结构原理图； 图2是本实用新型中气顶液总泵的一实施例的结构示意图。 图中101.制动踏板，102.制动阀，103.贮气筒，104.感载阀，105.前轴气顶液总 泵，106.前轮制动器，107.后轴气顶液总泵，108.后轮制动器，109.前制动钳，IIO.后制动 钳；lll.中轴气顶液总泵，112.中轮制动器 1.气室壳体，2.膜片，3.顶杆，4.后腔活塞，5.后腔补偿孔6.后腔活塞皮碗， 7.后腔旁通孔，8.后压油腔，9.后腔弹簧，IO.油缸，ll.前腔活塞，12.前腔补偿孔，13.前 腔活塞皮碗，14.前腔旁通孔，15.前压油腔，16.前腔弹簧，17.储液罐，18.前进油腔， 19.后进油腔，20.回位弹簧，21.防尘罩，22.膜片托盘。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员 可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。 如图1所示，示出的是将本实用新型的制动系统应用于4*4越野车上时的结构原 理图。在本实施例中，制动踏板101连接到制动阀102，这种连接可以是机械式制动踏板机 械连接到制动阀，也可以是电子式制动踏板电连接到制动阀。制动阀102为串联式双腔制 动阀，其两个腔的进气口分别连接两个独立的贮气筒103。其中一个腔的出气口连接前轴 的气顶液总泵105，前轴气顶液总泵105输出的两路油压输送到前轴上两个车轮的制动器 106 ;串联式双腔制动阀另一个腔的出气口通过感载阀104与后轴的气顶液总泵107连接， 后轴的气顶液总泵107输出的油压输出到后轴上的两个车轮制动器108。 当制动踏板101被踩下时，制动阀102得到信号而开启，并可根据制动踏板101被 踩下的幅度来控制制动阀102的开启度，贮气筒103中的压縮气体经制动阀102输出到气 顶液总泵，气顶液总泵将气压转换成液压并放大后输出到制动器，产生制动力。本实施例 中，气顶液总泵的输入气压为0. 5MPa 0. 8MPa，而输出的液压最大13MPa左右。 车轮的制动器可以采用浮动钳盘式制动器，制动器的制动钳为双缸油压钳，即每 个车轮安装前、后两个制动钳，气顶液总泵输出的两路油压分别输出到相应制动器的前制 动钳和后制动钳。相较与同体积的单缸制动钳对制动盘产生的制动力矩增加许多倍。对有 轮边减速器的全驱桥系统，在有限布置空间里获得了较大的制动力，每个轮上有两付制动 摩擦块，还提高了制动热容量，具有良好的热稳定性。[0022] 例如，前轴气顶液总泵105输出的一路油压分别输送给左前轮和右前轮的前制动 钳109，另一路油压输送给左前轮和右前轮的后制动钳IIO，这样，当气顶液总泵输出的两 路油压中有一路发生故障时，左前轮和右前轮都还有一个制动钳在起作用，既可以起到制 动作用，又不会因单轮制动引起车辆跑偏或侧滑等失控问题。本实施例中，整车气压管路为 双回路系统，整车液压管路为多回路系统，整车具有良好的制动效能，兼有气压制动和液压 制动的优点。 本实用新型的制动系统还具有良好的水稳定性，浸水后效能降低较少，且经一两 次制动即可恢复正常。另外，本实用新型的制动系统当某油路失效时，制动量损失小。例如 上述两轴车制动损失量主干油路失效时，制动损失量为总效能的1/4 ;次干油路失效时， 制动损失量为总效能的1/8。 在本实用新型中，气顶液总泵在整车中配置的个数和安装位置可根据整车需求灵 活选用。例如，无ABS(Anti-skid Brake system.防滑刹车系统，又称刹车防抱死系统)系 统的两轴车，采用两套气顶液总泵，实行轴控制的管路系统；装配四通道的ABS系统的两轴 车，采用四套气顶液总泵，实行轮控制的管路系统。本实用新型的气顶液总泵安装位置不同 于真空助力或气压助力系统那样受气源和制动踏板机构的推杆位置影响，而是可以合理布 置气顶液总泵的位置，尽量使得整车气压管路较短，确保制动的作用滞后时间短，制动器的 制动和释放速度快，制动稳定性好。 本实施中，后轴气顶液总泵的输入气压，是经感载比例阀根据轴载荷状态调整后 的，即后轴气顶液总泵输出液压随轴荷变化。使制动器轮缸的工作压力与轴荷相匹配，前、 后轴制动力接近理想特性。 如图2所示，是本实用新型的制动系统中气顶液总泵的一实施例的结构示意图， 其气室壳体1与油缸10相互连接，气室壳体1形成的气室中设有一膜片2，该膜片2将气室 分成两部分，其中外侧部分与气源相通。在膜片2的内侧通过膜片托盘22连接有顶杆3，膜 片托盘22与气室壳体1之间设有回位弹簧20。顶杆3与设置在油缸10中的后腔活塞4相 连，后腔活塞4的两端分别设置有后腔活塞皮碗6，使后腔活塞4与油缸IO之间形成密封。 油缸10的内腔中还设有前腔活塞ll，前腔活塞11与后腔活塞4之间形成后压油腔8，前腔 活塞11与油缸IO端部之间形成前压油腔15，前压油腔15与后压油腔8分别设有与制动器 油路相通的出油口 (图中未示出)。前腔活塞11两端分别设有前腔活塞皮碗13，使前腔活 塞11与油缸10之间形成密封。前腔活塞11与后腔活塞4之间设有后腔弹簧9，前腔活塞 11与油缸10端部之间设有前腔弹簧16。油缸10 —侧设有储液罐17，前腔与储液罐17之 间设有前腔旁通孔14和前腔补偿孔12 ;后腔与储液罐17之间设有后腔旁通孔7和后腔补 偿孔5。 工作时，从气源输送来的压縮空气进入气室，气压推动膜片2变形，导致膜片托盘 19及顶杆3产生位移，顶杆3推动后腔活塞4前移，至后腔活塞皮碗6盖住后腔旁通孔7， 此时，后压油腔8形成了半封闭空间，后压油腔8中的油从出油口向制动器输出压力；在后 压油腔液压和后腔弹簧9的作用下，推动前腔活塞11前移，至前腔活塞皮碗13盖住前腔旁 通孔14，此时，前压油腔15形成了半封闭空间，前压油腔15中的油从出油口向制动器输出 压力。本气顶液总泵装置可将气压值放大15倍，以液压形式输出，两腔输出的油压是各自 独立的。
5[0028] 压縮空气撤出后，膜片托盘22及顶杆3在回位弹簧20的作用下回移。顶杆3对 油缸10内的活塞不再有促动力，油缸10内的前、后腔活塞11、4在前、后腔弹簧16、9的作 用下回位。输出管路中的制动液借其压力流会油缸，于是解除制动。 当油缸不工作时，前腔、后腔活塞11、4的头部及其皮碗正好位于各自的旁通孔 14、7和补偿孔12、5之间。 当气压迅速撤除时，由于油液的粘性和管路阻力，油液不能及时流回油缸并填充 因活塞左移而让出的空间。旁通孔开启前，前、后压油腔中产生一定的真空度。前、后腔活 塞中的前、后进油腔18、19的油液便从前、后活塞皮碗的边缘与缸壁间的间隙流入各自压 油腔。同时，储液罐中的油液经补偿孔流入各自的进油腔。 在采用本实用新型的气顶液总泵的制动系统中，若双回路中有一回路的管路损坏 漏油时，前后两腔的活塞在气室顶杆的促动下产生位移，完好的一回路仍能建立液压，气顶 液总泵仍有一半的正常工作能力。 本实施例由以前的单管路气顶液制动系统改为了双管路气顶液制动系统，保证了 当一条回路失效时，另一条回路仍能正常制动，提高了制动的安全性、可靠性。当然，油缸中 也可以只设置一套活塞装置，只输出一路油压，以应用于需要的制动系统或其它系统中。 本实施例突出优点，整车制动力分配合理，左右制动力平衡。每轴液压双回路布 置，能很好地保证制动力左右平衡。有漏油损失时，通常也是同轴左右轮等值减少。即失效 时，也有较好的平衡性，不易跑偏。整车气压管路为双回路系统，整车液压管路为多回路系 统。整车具有良好的制动效能，本系统兼有气压制动和液压制动的主要优点。 以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型 的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变 换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
权利要求一种气顶液式行车制动系统，包括制动踏板，其特征在于，所述制动踏板与制动阀连接并控制所述制动阀的开度；所述制动阀的进气口与贮气筒连接，出气口与气顶液总泵连接；所述气顶液总泵接受所述制动阀传送的气压并转换成油压输出，并且增大压强；所述气顶液总泵的油压输出管路连接车轮的制动器。
2. 根据权利要求1所述的气顶液式行车制动系统，其特征在于，所述制动阀为串联双 腔制动阀，具有两个进气口和两个出气口 ，所述两个进气口分别与两个独立的贮气筒连接， 所述两个出气口分别与两个气顶液总泵连接；所述制动阀输出气压与踏板行程成正比例关 系。
3. 根据权利要求1所述的气顶液式行车制动系统，其特征在于，所述制动阀与后轴气 顶液总泵之间还设有感载阀，所述感载阀与纵向推力杆联系，用以根据轴荷的大小调节向 该轴气顶液总泵输出的气压大小，最终调节作用于该轴的制动器轮缸液压大小，保证制动 力的大小与轴荷相匹配。
4. 根据权利要求1所述的气顶液式行车制动系统，其特征在于，所述气顶液总泵包括 气室和油缸，所述气室内设有膜片，膜片通过膜片托盘连接有顶杆；所述油缸内设有前腔活 塞和后腔活塞，所述顶杆与后腔活塞连接，所述前腔活塞将所述油缸的内腔分成前压油腔 和后压油腔，前压油腔和后压油腔分别设有出油口 ；所述前腔活塞与后腔活塞之间设有后 腔弹簧，所述前腔活塞与油缸端部之间设有前腔弹簧。
5. 根据权利要求4所述的气顶液式行车制动系统，其特征在于，所述油缸一侧设有储 液罐，所述前腔与储液罐之间设有前腔旁通孔和前腔补偿孔；所述后腔与储液罐之间设有 后腔旁通孔和后腔补偿孔。
6. 根据权利要求1所述的气顶液式行车制动系统，其特征在于，所述制动器为浮动钳 盘式制动器，所述制动钳为双缸制动钳，每个车轮配置两个所述浮动钳盘式制动钳。
7. 根据权利要求6所述的气顶液式行车制动系统，其特征在于，所述气顶液总泵的前、 后压油腔输出的油压分别输送给所述浮动钳盘式制动器的前、后钳。
8. 根据权利要求6所述的气顶液式行车制动系统，其特征在于，每个车轴配置一套所 述气顶液总泵，该气顶液总泵向其对应车轴的所有车轮的制动器输送液压制动力，其中，所 述左、右轮两前钳共油路，左、右轮两后钳共油路。
专利摘要本实用新型公开了一种气顶液式行车制动系统。包括制动踏板，制动踏板与制动阀连接并控制制动阀的开度；制动阀的进气口与贮气筒连接，出气口与气顶液总泵连接；所述气顶液总泵接受制动阀传送的气压并转换成油压输出，气顶液总泵的油压输出管路连接车轮的制动器。本实用新型采用气顶液总泵将气压转换成液压，操作轻便；其动力源是空气压缩机，结构简单，在柴油车上不需要增设新机构，本实用新型兼有气压式制动系统和液压式制动系统的优点。气顶液总泵的安装位置不受气源和制动踏板机构的影响，可以合理布置气顶液总泵在车辆上的安装位置，尽量使得整车气压管路较短，确保制动的作用滞后时间短，制动器的制动和释放速度快，制动灵敏性和稳定性好。
文档编号B60T11/18GK201484399SQ200920160668
公开日2010年5月26日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者朱柏山, 柯德钧, 裴红军 申请人:武汉创想未来汽车设计开发有限公司