一种液压制动系统及矿用自卸车的制作方法

1.本公开涉及液压控制技术领域，具体而言，涉及一种液压制动系统及矿用自卸车。


背景技术：

2.目前，在大吨位矿用自卸车领域中，其制动功能一般都是通过液压系统实现的，司机通过控制脚踏制动阀、制动按钮来实现大吨位矿用自卸车的行车制动、辅助制动等功能。
3.由于脚踏制动阀为纯液压元件，无法实现自动驾驶，系统输出预设压力时还需要额外安装紧急制动阀、装载制动阀，以上阀组安装繁琐，管路连接复杂，不利于及时排除系统故障，且上述阀组预设压力为固定值，不能随时更改；另一方面，脚踏制动阀为大吨位矿用自卸车制动时，无法实现前、后、左、右车轮分别制动，当某一侧车轮出现空转和打滑现象时，自卸车无法及时脱困，将会影响车辆行驶安全。
4.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本公开的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种液压制动系统及矿用自卸车。
6.根据本公开的一个方面，提供一种液压制动系统，应用于车辆，所述系统包括：控制器，输入端与制动踏板连接，所述控制器被配置为基于所述制动踏板的踏板行程信号输出行车制动信号，所述行车制动信号正比于所述踏板行程信号；第一制动继动阀，包括至少一路第一控制油路，所述第一控制油路的电信号触点连接所述控制器的输出端，所述第一制动继动阀被配置为响应所述行车制动信号控制所述第一控制油路输出具有第一压力的液压油，所述第一压力匹配于所述行车制动信号；至少一个第一制动器，所述第一制动器连接于所述第一控制油路的输出端，所述第一制动器被配置为在所述第一控制油路输出的液压油的作用下制动与其连接的车轮。
7.在本公开的一种示例性实施例中，所述控制器还与所述车辆的紧急制动电路连接，所述控制器还被配置为在所述紧急制动电路被触发时输出紧急制动信号；所述第一制动继动阀还被配置为响应所述紧急制动信号控制所述第一控制油路输出具有第二压力的液压油。
8.在本公开的一种示例性实施例中，所述控制器还与所述车辆的装载制动电路连接，所述控制器还被配置为在所述装载制动电路被触发时输出装载制动信号；所述系统还包括：第二制动继动阀，包括至少一路第二控制油路，所述第二控制油路的电信号触点连接于所述控制器的输出端，所述第二制动继动阀被配置为响应所述行车制动信号控制所述第二控制油路输出具有第一压力的液压油，所述第一压力匹配于所述行车制动信号，或者响应于所述紧急制动信号输出具有所述第二压力的液压油，或者响应于所述装载制动信号输出具有第三压力的液压油；至少一个第二制动器，所述第二制动器连接于所述第二控制油
路的输出端，所述第二制动器被配置为在所述第二控制油路输出的液压油的作用下制动与其连接的车轮。
9.在本公开的一种示例性实施例中，所述行车制动信号、所述紧急制动信号、所述装载制动信号均为脉冲电流信号。
10.在本公开的一种示例性实施例中，所述第一制动继动阀包括两路所述第一控制油路，且两路所述第一控制油路并联；所述第二制动继动阀包括两路所述第二控制油路，且两路所述第二控制油路并联；所述系统包括两个所述第一制动器和两个所述第二制动器，且所述第一制动器与所述第一控制油路与一一对应设置，所述第二制动器与所述第二控制油路一一对应设置；其中，两个所述第一制动器分别用于制动车辆的左前轮和右前轮，两个所述第二制动器分别用于制动车辆的左后轮和右后轮。
11.在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括进油管路，所述进油管路包括依次连接的液压油箱、制动泵、过滤器、制动多路阀和蓄能器；其中，所述制动多路阀包括进油口、回油口、第一出油口和第二出油口，所述进油口连接所述过滤器，所述回油口连接回油管路，所述第一出油口连接所述第一制动继动阀的进油口，所述第二出油口连接所述第二制动继动阀的进油口；所述制动多路阀被配置为通过所述第一出油口向所述第一制动继动阀提供液压油以及通过所述第二出油口向所述第二制动继动阀提供液压油。
12.在本公开的一种示例性实施例中，所述第一控制油路包括：第一阀芯组，包括第一电信号触点、第一子进油口、第一子出油口和第一子回油口，所述第一电信号触点连接所述控制器的第一输出端，所述第一子进油口连接所述第一制动继动阀的平衡进油口，所述第一制动继动阀的平衡进油口连接所述制动多路阀的第一出油口，所述第一子出油口连接所述第一制动器，所述第一子回油口连接所述回油管路，所述第一阀芯组被配置为响应所述行车制动信号或所述紧急制动信号或所述装载制动信号调节所述第一子出油口的开口大小，以输出对应压力的液压油；所述第二控制油路包括：第二阀芯组，包括第二电信号触点、第二子进油口、第二子出油口和第二子回油口，所述第二电信号触点连接所述控制器的第二输出端，所述第二子进油口连接所述第二制动继动阀的平衡进油口，所述第二制动继动阀的平衡进油口连接所述制动多路阀的第二出油口，所述第二子出油口连接所述第二制动器，所述第二子回油口连接所述回油管路，所述第二阀芯组被配置为响应所述行车制动信号或所述紧急制动信号或所述装载制动信号调节所述第二子出油口的开口大小，以输出对应压力的液压油。
13.在本公开的一种示例性实施例中，
14.所述控制器还被配置为当车辆实施行车制动时，若检测到任意车轮打滑，则确定目标制动器，并向与所述目标制动制动器连接的第一制动继动阀或第二制动继动阀输出打滑制动释放信号；所述第一制动继动阀和/或所述第二制动继动阀还被配置为响应于所述打滑制动释放信号输出压力减小的液压油，且液压油的压力减小量正比于所述打滑释放信号，以减小或消除对所述目标制动器的制动压力；或者，所述控制器还被配置为在检测到任意车轮空转时，确定目标制动器，并向与所述目标制动器连接的第一制定继动阀或第二制动继动阀输出空转制动信号；所述第一制动继动阀和/或所述第二制动继动阀还被配置为响应于所述空转制动信号输出压力增加的液压油，以增加对所述目标制动器的制动压力。
15.在本公开的一种示例性实施例中，所述第一制动继动阀、所述第二制动继动阀均
为电比例制动继动阀。
16.根据本公开的另一个方面，还提供一种矿用自卸车，包括本公开任意实施例所述的液压制动系统。
17.本公开提供的液压制动系统，控制器能够根据踏板行程信号输出电比例的行车制动信号，相应地控制第一制动继动阀输出对应压力的液压油对车轮进行制动，即该踏板行程信号越大，则对车轮的制动压力也就越大，当该液压制动系统应用于大吨位自卸车时，可提升大吨位矿用自卸车的制动控制性能，通过控制器输出的电信号控制制动器压力，既可以是人为控制的制动压力也可以是控制器预设的控制压力，提高了自卸车的制动系统安全性。本公开提供的液压制动系统可应用于大吨位自卸车，通过在大吨位自卸车设置本公开所述的液压制动系统，无需安装脚踏制动阀、紧急制动阀和装载制动阀，节省了安装空间和管路连接，提升了大吨位自卸车的可维修性。
18.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
19.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为根据本公开一种实施方式的液压制动系统的结构示意图；
21.图2为根据本公开一种实施方式的第一制动继动阀的结构示意图；
22.图3为根据本公开一种实施方式的第二制动继动阀的结构示意图。
具体实施方式
23.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。
24.虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
25.用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
26.本公开实施方式提供了一种液压制动系统，图1为根据本公开一种实施方式的液压制动系统的结构示意图。该液压制动系统可应用于大吨位矿用自卸车，如图1所示，该液压制动系统可包括：控制器110、第一制动继动阀210和至少一个第一制动器311，其中，控制器110的输入端与制动踏板10连接，控制器110被配置为基于制动踏板10的踏板行程信号输出行车制动信号，行车制动信号正比于踏板行程信号；第一制动继动阀210包括至少一路第一控制油路，第一控制油路的电信号触点连接控制器110的输出端，第一制动继动阀210被配置为响应行车制动信号控制第一控制油路输出具有第一压力的液压油，第一压力匹配于行车制动信号；至少一个第一制动器311，第一制动器311连接于第一控制油路的输出端，第一制动器311被配置为在第一控制油路输出的液压油的作用下制动与其连接的车轮。
27.本公开提供的液压制动系统，控制器110能够根据踏板行程信号输出电比例的行车制动信号，相应地控制第一制动继动阀210输出对应压力的液压油对车轮进行制动，即该踏板行程信号越大，则对车轮的制动压力也就越大，当该液压制动系统应用于大吨位自卸车时，可提升大吨位矿用自卸车的制动控制性能，通过控制器110输出的电信号控制制动器压力，既可以是人为控制的制动压力也可以是控制器110预设的控制压力，提高了自卸车的制动系统安全性。本公开提供的液压制动系统可应用于大吨位自卸车，通过在大吨位自卸车设置本公开所述的液压制动系统，无需安装脚踏制动阀、紧急制动阀和装载制动阀，节省了安装空间和管路连接，提升了大吨位自卸车的可维修性。
28.如图1所示，本示例性实施例中，第一制动器311可用于制动车辆的前轮。第一制动继动阀210中的第一油路可用于向第一制动器311输出一定压力的液压油，从而控制第一制动器311对车辆的前轮进行制动控制。第一制动器311可以包括两组，一组第一制动器311用于制动左前轮，另一组第一制动器311用于制动右前轮。本示例性实施例中，控制器110可对两组第一制动器311进行独立控制，具体而言，第一制动继动阀210可包括两路第一控制油路，两路第一控制油路均与控制器110的输出端连接，即控制器110可同时向两路第一控制油路输出行车制动信号。一路第一控制油路的输出连接一组第一制动器311，另一路第一控制油路的输出连接另一组第一制动器311，从而控制器110可通过两路独立的第一控制油路向两组第一制动器311输出相应压力的液压油，实现对两组第一制动器311的独立控制，即实现控制器110对左前轮和右前轮进行独立控制。
29.本示例性实施例中，行车制动信号可以为0～0.7a的脉冲电流信号。此外，应该理解的是，第一控制油路所输出的液压油的第一压力并非一固定压力，该第一压力与控制器110输出的行车制动信号的电流大小成正比例关系，行车制动信号值越大，则该第一压力值越大，行车制动信号值越小，则该第一压力值越小。控制器110可以为车辆的整车控制器ecu。
30.如图1所示，本示例性实施例中，车辆还可以包括第二制动器312和第二制动继动阀220，第二制动器312可用于制动车辆的后轮，第二制动继动阀220包括第二控制油路，第二控制油路可用于向第二制动器312输出一定压力的液压油，从而控制第二制动器312对车辆的后轮进行制动控制。同样地，第二制动器312可以包括两组，一组用于制动左后轮，另一组用于制动右后轮，并且第二制动继动阀220可具有与第一制动继动阀210类似的结构，包括两路第二控制油路，两路第二控制油路的输入均连接控制器110的输入，一路第二控制油路连接一组第二制动器312，另一路第二控制油路连接另一组第二制动器312，从而控制器
110可通过两路独立的第二控制油路向对应连接的第二制动器312输出相应压力的液压油，实现控制器110对两组第二制动器312的独立控制，即实现控制器110对左后轮和右后轮的独立控制。本示例性实施例中，第二制动器312可与第一制动器311具有相同的结构，当然，在其他示例性实施例中，第二制动器312也可以与第一制动器311结构不同。
31.本示例性实施例中，第一制动继动阀210、第二制动继动阀220可均为电比例制动继动阀，即第一制动继动阀210和第二制动继动阀220可根据控制器110输出的电信号相应改变自身的阀芯位置而输出相匹配的制动压力，本示例性实施例中，制动压力与控制器输出的电信号相匹配是指制动压力与电信号具有正比例关系。
32.此外，如图1所示，本示例性实施例中，液压制动系统还可以包括进油管路，进油管路可包括依次连接的液压油箱40、制动泵50、过滤器60、制动多路阀70和蓄能器80，其中，液压制动系统通过制动泵50从液压油箱40吸取液压油，经由过滤器60进入制动多路阀70，并在蓄能器80内储存，同时制动多路阀70通过pm、pn将液压油输送到第一制动继动阀、第二制动继动阀的进油口。制动多路阀70包括进油口、回油口t、第一出油口pm和第二出油口pn，进油口连接过滤器60，回油口t连接回油管路，第一出油口pm连接第一制动继动阀210的进油口，第二出油口pn连接第二制动继动阀220的进油口，制动多路阀70被配置为通过第一出油口pm向第一制动继动阀210提供液压油以及通过第二出油口pn向第二制动继动阀220提供液压油。蓄能器80与制动多路阀70是互通的，即蓄能器80与制动多路阀70可进行压力互补，当制动多路阀70压力减小时，蓄能器80可对制动多路阀70进行压力补偿，或者，当蓄能器80压力减小时，制动多路阀70可对蓄能器80进行压力补偿。蓄能器80可在紧急状况下向第一制动继动阀210和/或第二制动继动阀220提供液压油。本示例性实施例中，制动多路阀70可以为集成式制动多路阀，当然，在其他示例性实施例中，制动多路阀70也可以具有其他结构。
33.应该理解的是，本示例性实施例中，为了对前后左右四个车轮进行独立控制，控制器110可包括四个输出端，用于输出四路行车制动信号，四路行车控制信号分别控制两个第一制动器311和两个第二制动器312输出对应的制动压力。
34.下面结合附图对第一制动继动阀210和第二制动继动阀220的结构作进一步介绍。如图1所示，本示例性实施例中，第一制动继动阀210包括两路第一控制油路，两路第一控制油路可具有相同的结构，图2为根据本公开一种实施方式的第一制动继动阀的结构示意图，如图1、2所示，第一控制油路可包括第一阀芯组，一路第一阀芯组可包括第一电信号触点a1、第一子进油口p1、第一子出油口b1和第一子回油口t1，另一路第一阀芯组可包括第一电信号触点a2、第一子进油口p2、第一子出油口b1和第一子回油口t1。以其中的一路第一阀芯组为例，第一电信号触点a1连接控制器110的第一输出端，第一子进油口p1连接第一制动继动阀210的平衡进油口px1，第一制动继动阀210的平衡进油口px1连接制动多路阀70的第一出油口pm，第一子出油口b1连接第一制动器311，第一子回油口t1连接回油管路，第一阀芯组可响应行车制动信号调节第一子出油口b1的开口大小，以输出对应压力的液压油。其中，第一阀芯组可包括两组阀芯，一组阀芯可响应行车制动信号按照比例输出较小压力的液压油，该较小压力的液压油用于控制另一组阀芯按照比例输出较大压力的液压油。示例性的，第一阀芯组可包括串联的第一阀芯和第二阀芯，第一阀芯可包括第一电信号触点a1、第一子进油口p1，第二阀芯可包括第一子出油口b1、第一子回油口t1，第一阀芯的出油口连接第
二阀芯，从而第一阀芯在控制器110输出的行车制动信号的作用下改变自身的阀芯位置而输出对应压力的液压油，进而控制第二阀芯中的阀芯移动，由第二阀芯向第一制动器311输出对应压力的液压油，第一制动器311在液压油的压力推动下对所控制的车轮施加相应的制动力。本示例性实施例中，控制器110在获取到踏板行程信号后，即根据踏板行程信号输出相应比例的电控制信号，在该电控制信号的作用下，第一阀芯组按照比例改变阀芯位置而输出压力匹配的液压油，提升了大吨位矿用自卸车的制动控制性能。
35.图3为根据本公开一种实施方式的第二制动继动阀的结构示意图，结合图1和图3，第二制动继动阀220可包括两路第二控制油路，第二控制油路可包括第二阀芯组，其中的一路第二阀芯组可包括第二电信号触点a3、第二子进油口p3、第二子出油口b3和第二子回油口t3，另一路第二阀芯组可包括第二电信号触点a4、第二子进油口p4、第二子出油口b4和第二子回油口t4。以其中的一路第二阀芯组为例，第二阀芯组可包括两组串联的第三阀芯和第四阀芯，第三阀芯可包括第二电信号触点a3、第二子进油口p3，第四阀芯可包括第二子出油口b3和第二子回油口t3，第三阀芯的出油口连接第四阀芯，使得第三阀芯与第四阀芯串连接，第二电信号触点a3连接控制器110的第二输出端，第二子进油口p3连接第二制动继动阀220的平衡进油口px2，第二制动继动阀220的平衡进油口px2连接制动多路阀70的第二出油口pn，第二子出油口b3连接第二制动器312，第二子回油口t3连接回油管路，第二阀芯组可响应行车制动信号调节第二子出油口b3的开口大小，以输出对应压力的液压油。其中，第三阀芯的第二电信号触点a3在获取到控制器110输出的行车制动信号后，第三阀芯按照比例改变动自身的阀芯位置而输出对应比例压力的液压油，推动第四阀芯按照比例改变阀芯位置，进而第四阀芯从第二子出油口b3向第二制动器312输出压力匹配的液压油，第二制动器312在液压油的压力推动下对所控制的车轮施加相应的制动力。
36.行车制动实施完毕后，液压油由第一制动器311返回第一制动继动阀210、由第二制动器312返回第二制动继动阀220，经由回油管路返回集成式制动多路阀70。
37.本示例性实施例中，第一制动继动阀210和第二制动继动阀220可具有相同的结构和控制原理。当然，在本公开的其他示例性实施例中，第一制动继动阀210和第二制动继动阀220也可以具有不同的结构。
38.此外，如图1所示，本示例性实施例中，液压制动系统中的控制器110还可以与车辆的紧急制动电路和装载制动电路分别连接，当紧急制动电路被触发时，控制器110可根据该触发信号和预先设定的程序，输出紧急制动信号至第一制动继动阀210和/或第二制动继动阀220，从而第一制动继动阀210向控制前轮的两个第一制动器311输出第二制动压力的制动压力，和/或，第二制动继动阀220向控制后轮的两个第二制动器312输出第二制动压力的液压油，具体而言，是第一制动继动阀210中的第一阀芯组响应紧急制动信号调节第一子出油口b1的开口大小，输出第二制动压力的液压油，对车辆进行紧急制动。
39.同样地，当装载制动电路被触发时，控制器110可根据该触发信号和预先设定的程序输出装载制动信号至第二制动继动阀220，从而第二制动继动阀220向控制后轮的两个第二制动继动阀220输出具有第三制动压力的液压油，具体而言，是第二制动继动阀220中的第二阀芯组响应装载制动信号调节第二子出油口b3的开口大小，输出第三制动压力的液压油，对车辆进行装载制动。
40.如图1所示，本示例性实施例中，可在车辆中设置一紧急制动按钮20和一装载制动
按钮30，以分别触发紧急制动电路和装载制动电路，即在紧急制动按钮20被触发时，控制器110相应输出紧急制动信号，在装载制动按钮被触发时，控制器110相应输出装载制动信号。本示例性实施例中，紧急制动信号和装载制动信号可以为脉冲电流信号，并且紧急制动信号和装载制动信号所对应的脉冲电流信号的大小可以相同或不同。此外，不同于第一压力，本示例性实施例中的第二压力和第三压力可以为一固定压力，第二压力和第三压力的压力值可以相同或不同，并且第二压力和第三压力可预先设定和调节。此外，为了对前后左右四个车轮进行独立控制，控制器110的四个输出端可输出四路紧急制动信号和两路装载制动信号，四路紧急制动信号分别控制两个第一制动器311和两个第二制动器312输出对应的制动压力，两路装载制动信号分别控制两个第二制动器312输出对应的制动压力。
41.可以理解的是，在紧急制动或装载制动完毕后，液压油由第一制动器返回第一制动继动阀210、由第二制动器返回第二制动继动阀220，经由回油管路返回集成式制动多路阀70。
42.本示例性实施例中，第一制动继动阀210、第二制动继动阀220均设置了左右两条独立油路，在此基础上，可通过四路独立油路对四组制动器进行精准控制，提高车辆的路面脱困能力，辅助车辆脱困。示例性的，控制器110内部可集成有检测程序，控制器110可通过内置的检测程序对车辆进行实时检测，例如，可通过检测车辆的行驶速度和各个车轮的转速，来检测车辆是否打滑或空转。当检测到某个车轮打滑时，控制器110可向控制该车轮的制动器输出一打滑制动释放信号，该打滑制动释放信号可以控制第一制动继动阀210和/或第二制动继动阀220减小或消除对第一制动器311和/或第二制动器312的制动压力(制动压力的减小量正比于该打滑制动释放信号)，提高该车轮与地面的粘着力，从而帮助该车轮脱困。或者，控制器110在检测到有车轮空转时，控制器110可向制动该车轮的第一制动器311和/或第二制动器312输出空转制动信号，该空转制动信号可控制第一制动继动阀210和/或第二制动继动阀220增加对该第一制动器311和/或第二制动器312的制动压力，控制该车轮不再空转，而帮助该车轮脱困。可见，本示例性实施例提供的液压制动系统通过所配置的两组制动继动阀四路独立油路能够对四组制动器进行精准控制，当应用于大吨位矿用自卸车时，可确保对大吨位矿用自卸车四组制动器的精准控制，及时消除车轮出现的打滑、空转现象，提高自卸车的路面脱困能力。
43.本公开还提供一种矿用自卸车，该矿用自卸车装配有上述任意实施例所述的液压制动系统。
44.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。