制动系统及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及制动系统结构设计技术领域，具体而言，涉及一种制动系统及具有其的车辆。

背景技术

传统的双横臂悬架系统布置(如图1所示)，通常将制动钳、制动盘布置在轮边(也即车轮一侧)，制动盘通过轮毂轴承与转向节可转动地连接，制动盘的另一侧连接车轮，制动钳与转向节直接连接。制动过程中，制动钳抱紧制动盘，制动钳、制动盘与转向节形成整体，转向节为固定不动件，从而实现制动。

采用上述布置型式具有如下缺陷：

第一、制动钳及制动盘重量较大，而且相当于簧下质量，影响整车平顺性，且制动抖动容易通过悬架系统传递到整个车身；

第二、对于单臂单球头构型的双横臂悬架，由于制动扭矩需要通过转向节限制，而上控制臂和下控制臂起到限制转向节扭矩的作用，因此需要在控制臂的连接衬套上设置轴向限位结构，防止衬套脱落，衬套限位结构与车身或副车架支架进行压缩限位，采用该方案会带来噪声甚至异响的附加影响。

第三、由于制动盘限制，一号下控制臂和二号下控制臂(如图1所示)在整车Y方向上布置受限，因此无法将悬架系统的主销轴线布置的整车Y方向的更外侧。尤其是对于制动性能要求更高的车辆，制动产生的热量大，需要更大的制动盘偏置距，与悬架主销的布置冲突会更大。

第四、对于制动性能较高的车辆，制动产生的热量大，需要车轮轮辋裸漏出更大的空间以对制动盘进行散热，从而给轮辋的造型起到了限制作用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种制动系统及具有其的车辆，以解决现有技术中的制动系统布置不合理导致制动系统结构设置不合理导致的车辆附加噪声和异响的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种制动系统，包括：驱动轴，驱动轴的第一端与动力装置的输出端连接，驱动轴的第二端与车辆的轮毂连接；制动盘，制动盘与驱动轴的第一端连接；制动钳，制动钳与动力装置的壳体连接，制动钳具有抱死制动盘的制动状态，以及制动钳具有松开制动盘的解除状态。

进一步地，驱动轴的第一端与差速器的输出齿轮连接，差速器与动力装置的输出端连接。

进一步地，驱动轴的第一端具有万向节，制动盘设置于万向节与差速器之间。

进一步地，制动系统还包括制动冷却装置，制动冷却装置设置于车辆的机舱内，制动冷却装置用于对制动盘执行冷却作业。

进一步地，制动盘的中心轴线与驱动轴的中心轴线重合设置。

进一步地，制动盘与动力装置的壳体之间具有直线距离L1，10mm≤L1≤20mm。

进一步地，制动钳与动力装置的壳体通过螺栓连接，其中，动力装置上设置有用于过滤制动钳的振动的悬置结构。

进一步地，制动盘的直径为L2，制动盘的厚度为L3，其中，200mm≤L2≤400mm，25mm≤L3≤35mm。

进一步地，制动盘与驱动轴的第一端采用过盈连接或螺栓连接。

根据本发明的一个方面，提供了一种车辆，包括动力装置和制动系统，制动系统与动力装置连接，动力装置为发动机或电驱总成，制动系统为上述的制动系统。

应用本发明的技术方案，通过将制动盘与驱动轴的第一端连接，以及将制动钳与动力装置的壳体连接，使得制动器件(制动盘与制动钳)布置于驱动轴的内侧，也即布置于驱动轴靠近动力装置的一端，远离车轮和转向节，相当于降低了簧下质量，进而起到了提高车辆运动平顺性，避免现有技术中制动器件产生的振动通过悬架系统传递至车身的缺陷，降低了由制动器件引起的车辆的附加噪音。采用本申请的技术方案，有效地解决了现有技术中的制动系统布置不合理导致制动系统结构设置不合理导致的车辆附加噪声和异响的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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：

图1示出了现有技术中的制动系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明的制动系统的第一实施例的结构示意图；

图3示出了根据本发明的制动系统的第二实施例的结构示意图；

图4示出了现有技术中的悬架控制臂所采用的衬套的结构示意图；

图5示出了根据本发明的悬架控制臂所采用的衬套的结构示意图；

图6示出了根据本发明的悬架控制臂与转向节的配合结构示意图；

图7示出了根据现有技术中悬架控制臂与制动盘的配合结构示意图；

图8示出了根据本发明的悬架系统的主销的位置示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、驱动轴；

2、制动盘；

3、制动钳；

4、轮毂轴承；

5、转向节；

6、上控制臂；

7、副车架；

8、一号下控制臂；

9、二号下控制臂；

10、车轮；

11、衬套；

12、衬套限位结构；

13、主销线。

具体实施方式

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图2、图3、图5、图6、图8所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种制动系统。

制动系统包括：驱动轴1，驱动轴1的第一端与动力装置的输出端连接，驱动轴1的第二端与车辆的轮毂连接；制动盘2，制动盘2与驱动轴1的第一端连接；制动钳3，制动钳3与动力装置的壳体连接，制动钳3具有抱死制动盘2的制动状态，以及制动钳3具有松开制动盘2的解除状态。

应用本申请的技术方案，通过将制动盘2与驱动轴1的第一端连接，以及将制动钳3与动力装置的壳体连接，使得制动器件(制动盘2与制动钳3)布置于驱动轴1的内侧，也即布置于驱动轴1靠近动力装置的一端，远离车轮和转向节，相当于降低了簧下质量，进而起到了提高车辆运动平顺性，避免现有技术中制动器件产生的振动通过悬架系统传递至车身的缺陷，降低了由制动器件引起的车辆的附加噪音。采用本申请的技术方案，有效地解决了现有技术中的制动系统布置不合理导致制动系统结构设置不合理导致的车辆附加噪声和异响的问题。

采用上述实施例的技术方案，优化制动钳和制动盘的布置，将其布置到驱动轴内节(也即驱动轴1的第一端)位置，并位于动力总成与驱动轴内节之间，远离轮边，从而避免上述问题。

具体的，刹车盘是制动器的核心部件，通过与刹车片或刹车鞋的摩擦来减速车辆。刹车片用于刹车盘，刹车鞋用于刹车鼓，它们是制动器与刹车盘或刹车鼓之间的接触部件，通过摩擦产生阻力，使车辆减速或停止。制动钳是制动器的执行部件，通过施加压力使刹车片或刹车鞋与刹车盘或刹车鼓接触，产生摩擦力。

制动系统中还可以配置制动助力器。制动助力器是一种帮助驾驶员施加刹车力的装置，通过增加刹车力的效果，降低驾驶员的踏力，提高刹车的灵敏度和效果。

在一个可选的实施例中，制动系统还包括如下部件：

1、刹车踏板：驾驶员通过踩踏刹车踏板来施加刹车力，控制车辆刹车。

2、主缸：主缸是刹车系统的核心部件，它将驾驶员施加在刹车踏板上的力转化为液压压力，推动刹车液体进入制动器。

3、刹车液：刹车液是一种具有高沸点和低冰点的液体，它能够传递压力并保持系统的稳定性，起到传递刹车力的作用。

4、刹车管路：刹车管路将主缸输出的刹车液传输到制动器上，确保刹车力传递的可靠性。

进一步地，驱动轴1的第一端与差速器的输出齿轮连接，差速器与动力装置的输出端连接。这样设置使得驱动轴1能够有效地传递动力装置的转速至车轮。

进一步地，驱动轴1的第一端具有万向节，制动盘2设置于万向节与差速器之间。制动钳具有抱死制动盘时，制动盘2锁死驱动轴的内节。

进一步地，制动系统还包括制动冷却装置，制动冷却装置设置于车辆的机舱内，制动冷却装置用于对制动盘2执行冷却作业。

在一个可选的实施例中，制动冷却装置可以是刹车散热器，其安装在制动盘附近，用于散热。它可以通过增大散热面积或利用风力进行散热，降低制动系统的温度，提高刹车性能和耐久性。底盘上可以设置通风孔使外界与机舱，其用于增加空气流动，加速刹车系统的散热。这些结构相互配合，通过摩擦产生的热量经过刹车系统散热器的散热和通风孔的通风，实现车辆刹车的冷却。这样可以保持刹车系统的温度在适宜的范围内，提高刹车性能和安全性。或者，在机舱内发热高的部位(如机舱排气)与制动盘之间设置隔热板。

制动冷却装置还可以是机舱内制动盘2的环境件(或单独设置的管道)上设置的冷却流道，通过将制动盘2产生的热量通过环境换热传递至外界环境。

为了提高制动盘2的工作精度，制动盘2的中心轴线与驱动轴1的中心轴线重合设置。制动盘2随驱动轴1转动而转动。

进一步地，制动盘2与动力装置的壳体之间具有直线距离L1，10mm≤L1≤20mm。这样设置使得制动盘2与动力装置之间预留足够的包括空间，防止热量的堆积导致刹车失效。

制动钳3与动力装置的壳体通过螺栓连接，其中，动力装置上设置有用于过滤制动钳3的振动的悬置结构。这样设置能够避免制动钳3的振动对动力总成的工况点产生影响，悬置结构可以是橡胶悬置结构，其作为常用部件可以将动力总成的振动传递至车身。橡胶悬置结构主要包括内外金属件和位于两个金属件之间的橡胶材料。

进一步地，制动盘2的直径为L2，制动盘2的厚度为L3，其中，200mm≤L2≤400mm，25mm≤L3≤35mm。这样设置技能保证制动系统的制动能力，同时不会占用太多的舱内空间。

进一步地，制动盘2与驱动轴1的第一端采用过盈连接或螺栓连接。

如图1示出了轮毂轴承4、转向节5、上控制臂6、副车架7、一号下控制臂8、二号下控制臂9。

如图8示出了根据本发明的悬架系统的主销的位置示意图。现有的制动盘和制动钳布置方式中，制动时，制动力在轮胎接地点，制动过程中主销后倾方向会随着制动力力矩方向转动，角度及拖距均减小，对车辆稳定性产生不利影响。而采用本申请的技术方案，制动力作用在车轮中心，主销参数不发生改变，有利于车辆稳定性。图8中还示出了车轮10和主销线13。

如图4示出了现有技术中的悬架控制臂所采用的衬套的结构示意图；图5示出了根据本发明的悬架控制臂所采用的衬套的结构示意图。图4中示出了衬套限位结构12、衬套11。采用本申请的技术方案，由于制动力作用在轮心处，力臂减短，对上下侧的控制的臂的作用扭矩均减小，对于上单臂单球头或下单臂单球头结构的控制臂，可以取消衬套限位结构12，进而避免衬套异响，减小衬套噪声，极大地提升整车NVH性能。

图6示出了根据本发明的悬架控制臂与转向节的配合结构示意图；图6中示出了车轮10。相比于现有技术，车轮侧没有制动盘限制后，下控制臂布置所受到的空间限制放开，因此其可以向车轮外侧移动，使得主销也向车轮外侧移动，轮心及接地点主销偏置距。

图3示出了根据本发明的制动系统的第二实施例的结构示意图，具体地，为将制动器件内置于驱动轴内节侧之后轮辋的造型示意图。轮辋造型设计不需要考虑制动盘散热需求，轮辋造型风格可以不受限制，尤其对于目前新能源车型，需要考虑降风阻、增续航需求，可以将轮辋造型面设计为非镂空结构(如图3中所示轮辋为非镂空结构)。

根据本发明的一个方面，提供了一种车辆，包括动力装置和制动系统，制动系统与动力装置连接，动力装置为发动机或电驱总成，制动系统为上述的制动系统。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

提供了一种新型的制动系统，将制动盘布置到驱动轴的内节与动力总成之间，制动盘通过过盈、螺栓等方式与驱动轴内节配合，随驱动轴内节旋转。制动钳与动力总成螺栓连接，动力总成可以是燃油车辆的发动机或新能源车辆的电机。制动过程中，制动器钳抱死制动盘，制动盘连同驱动轴内节抱死形成制动，制动钳扭矩通过动力总成克服。制动钳和制动盘远离轮边，带来簧下质量减小、布置空间节省、悬架性能得到极大优化、轮内没有散热等优点。

动力装置包括电驱总成或内燃机，分别对应两种不同的车辆。车辆包括新能源车辆和传统油车。新能源汽车指的是使用非传统燃料或能源的汽车，以减少对环境的污染和降低对传统石油能源的依赖。以下是对新能源汽车的介绍：

1、电动汽车(EV)：电动汽车使用电池储存能量，通过电动机驱动车辆。电动汽车不会产生尾气排放，因此对环境友好。它们可以通过插电充电或使用充电桩进行充电。

2、混合动力汽车(HEV)：混合动力汽车结合了内燃机和电动机的技术，以提高燃油效率和减少尾气排放。这些汽车可以使用内燃机和电动机分别或同时驱动车辆。

3、燃料电池汽车(FCV)：燃料电池汽车使用氢气和氧气作为燃料，通过化学反应产生电能来驱动电动机。这些汽车的尾气排放只是水蒸气，因此对环境无污染。

4、太阳能汽车：太阳能汽车使用太阳能充电电池，以供电给电动机驱动车辆。这些汽车通常在车顶安装太阳能板，以捕捉太阳能来充电。

新能源汽车的优势包括：环保，减少尾气排放；节约能源，减少对石油的依赖；降低交通噪音；提高能源利用效率；未来可能降低运营成本等。然而，新能源汽车也面临一些挑战，如高价格、充电基础设施的不完善和充电时间较长等。

新能源汽车中，依靠电驱总成进行驱动的电动汽车和混合动力汽车逐渐普及，本申请还提供了一种电动汽车或混合动力汽车，其包括制动系统。制动系统包括：驱动轴1，驱动轴1的第一端与动力装置的输出端连接，驱动轴1的第二端与车辆的轮毂连接；制动盘2，制动盘2与驱动轴1的第一端连接；制动钳3，制动钳3与动力装置的壳体连接，制动钳3具有抱死制动盘2的制动状态，以及制动钳3具有松开制动盘2的解除状态。

传统内燃汽车是一种以内燃机为动力源的机动车辆。它使用燃油燃烧产生的热能驱动车辆运转。传统内燃汽车主要包括汽油车和柴油车两种类型。

汽油车是使用汽油作为燃料的内燃汽车。它的发动机是由活塞、气缸、燃烧室、点火系统等组成。燃油在气缸内被喷射进入燃烧室，然后点火产生火花，使燃油燃烧，释放出能量驱动活塞运动，从而带动车辆前进。汽油车具有高速度、加速迅猛的特点，适合高速公路等道路条件。

柴油车则是使用柴油作为燃料的内燃汽车。它的发动机结构与汽油车类似，但柴油车的点火方式是通过压力点火，即将柴油喷射进气缸内，借助高压产生的热能引燃柴油。相比汽油车，柴油车具有更高的燃烧温度和压缩比，使得柴油车的燃烧更充分，效率更高。柴油车在经济性和耐久性方面优于汽油车，适合长途运输和重载工作。

不管是汽油机还是柴油机，其均可与本申请所提供的制动系统连接。也即提供了一种内燃机车，其包括制动系统。制动系统包括：驱动轴1，驱动轴1的第一端与动力装置的输出端连接，驱动轴1的第二端与车辆的轮毂连接；制动盘2，制动盘2与驱动轴1的第一端连接；制动钳3，制动钳3与动力装置的壳体连接，制动钳3具有抱死制动盘2的制动状态，以及制动钳3具有松开制动盘2的解除状态。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

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。