CN103863289A - 一种气压式电控驻车制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气压式电控驻车制动系统，包括：控制开关、控制器、电磁阀和手继动阀；控制开关与控制器的第一输入端电连接，控制器的输出端与电磁阀的控制端电连接；电磁阀的输入端口与贮气筒连接，电磁阀的输出端口与手继动阀的控制端口连接；手继动阀的进气口与贮气筒连接，手继动阀的出气口与制动气室连接。本发明的气压式电控驻车制动系统，响应速度快、制动操作力小，操作方便并能提高操作的安全性，可以提高驾驶室内空间利用率，优化驾驶室布置，并具有发动机熄火自动驻车功能，提高驻车安全性，避免意外溜车。

Description

一种气压式电控驻车制动系统

技术领域

本发明涉及车辆制动技术领域，尤其涉及一种气压式电控驻车制动系统。

背景技术

目前，按照制动能量的传输方式，制动系统可分为机械制动、液压制动、气压制动、电磁制动和组合制动。1、机械制动：机械制动装置由纯机械零件组成，一般用于驻车制动；因制动力矩大，可靠性高，效果好而被采用，但该种制动结构复杂，操纵灵敏性和反应快速性差。2、液压制动：液压制动装置利用液压油，将制动踏板力转换为液压力，通过管路传至车轮制动器，再将液压力转变为机械力进行制动；液压制动具有操纵轻便省力、反应灵敏、结构简单、质量小等特点，但是液压制动力矩不稳，管路布置困难。3、气压制动：气压制动装置是利用压缩空气作为动力源，并将空气压力转变为机械推力，进行车轮制动。其制动迅速平稳，解除制动迅速彻底，能量传输安全可靠，无污染，操纵轻便省力，是目前制动系统中最常用的能量传输方式。4、电磁制动：借助电磁力的作用，产生（或消除）制动功能；电磁制动结构紧凑，操作简单，响应灵敏，使用可靠，易于实现远距离控制，主要用于冶金、机床、轮船等机械。5、组合制动：多种制动形式的组合。气压制动系统又分为行车制动、驻车制动、应急制动、辅助制动等，一般应急制动与驻车制动共用一套系统，传统驻车制动一般通过控制机械式手刹（手制动阀）进行驻车动作。液压式驻车制动的控制方式分为机械手刹和电子手刹，电子手刹把手刹的推拉式操纵杆改成卷尺型的操纵杆，是电子控制方式实现停车制动的技术，电子手刹可提高行车安全性和操纵简便性。传统的气压式驻车制动采用机械式手制动阀进行操作，操作力大；手制动阀布置到驾驶员座椅旁，操作时，手移动距离大，操作不便；驻车制动（应急制动）时，单手控制方向盘，操作安全性低；由于驾驶员疏忽，出现忘记手刹，则车辆会出现溜车现象。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种气压式电控驻车制动系统，能够有效地解决上述的问题。

一种气压式电控驻车制动系统，包括：控制开关、控制器、电磁阀和手继动阀；所述控制开关与所述控制器的第一输入端电连接，所述控制器的输出端与所述电磁阀的控制端电连接；所述电磁阀的输入端口与贮气筒连接，所述电磁阀的输出端口与所述手继动阀的控制端口连接；所述手继动阀的进气口与贮气筒连接，所述手继动阀的出气口与制动气室连接；在正常行驶的状态下，所述电磁阀的输出端口和输入端口接通，第一压力气体通过所述电磁阀进入所述手继动阀的控制端口并使所述手继动阀的进气口与出气口接通，第二压力气体进入所述制动气室；当所述控制器接收到所述控制开关发送的驻车制动信号时，所述控制器向所述电磁阀发送控制信号，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开，所述手继动阀的控制端口失气并使所述手继动阀的进气口与出气口断开，进行驻车制动动作。

根据本发明的一个实施例，进一步的，发动机转速传感器或发电机的励磁端与所述控制器的第二输入端电连接；当发动机停止转动时，所述控制器向所述电磁阀发送控制信号，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开。

根据本发明的一个实施例，进一步的，当所述控制器接收到所述控制开关发送的驻车制动信号并且发动机运行时，所述控制器向所述电磁阀发送控制信号，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开。

根据本发明的一个实施例，进一步的，当所述控制器接收到所述控制开关发送的驻车制动信号并且发动机停止运行时，所述控制器向所述电磁阀发送控制信号，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开。

根据本发明的一个实施例，进一步的，当所述控制器没有接收到所述控制开关发送的驻车制动信号并且发动机停止运行时，所述控制器向所述电磁阀发送控制信号，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述控制器向所述电磁阀发送控制信号为电平信号；当所述控制器向所述电磁阀发送高电平信号时，所述电磁阀的输出端口和输入端口接通，当所述控制器向所述电磁阀发送低电平信号时，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述控制开关设置在方向盘上。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述控制开关为电子开关。

本发明的气压式电控驻车制动系统，响应速度快、制动操作力小，操作方便并能提高操作的安全性，可以提高驾驶室内空间利用率，优化驾驶室布置，并具有发动机熄火自动驻车功能，提高驻车安全性，避免意外溜车。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明的气压式电控驻车制动系统的一个实施例的示意图；

图2为根据本发明的气压式电控驻车制动系统的一个实施例中的控制开关的安装示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的中“第一”、“第二”等为描述上相区别，并没有其它特殊的含义。

如图1所示，气压式电控驻车制动系统包括：控制开关7、控制器3、电磁阀4和手继动阀5。控制开关7与控制器3的第一输入端电连接，控制器3的输出端与电磁阀4的控制端电连接。电磁阀4的输入端口与贮气筒15连接，电磁阀的输出端口与手继动阀5的控制端口42连接。手继动阀5的进气口1与贮气筒14连接，手继动阀5的出气口2与制动气室6，16连接。

手继动阀5为控制元件，控制气路的通断，进而控制制动气室6，16的得气、失气情况，具有差动功能，防止行车制动和驻车制动同时工作，以免制动气室过载。制动气室6，16将压缩空气的压力转变为导杆的机械力，进而控制制动器动作。

制动器是产生阻碍车辆运动或运动趋势的力（制动力）的部件。贮气筒是车辆用气的存贮装置，各回路贮气筒相互独立，可以由统一的贮气筒分别连接手继动阀5和电磁阀4，或者设置独立的贮气筒分别为手继动阀5和电磁阀4提供压力气体。

在车辆正常行驶的状态下，电磁阀4的输出端口和输入端口接通，第一压力气体通过电磁阀4进入手继动阀5的控制端口42并使手继动阀的进气口1与出气口2接通，第二压力气体进入制动气室6，16。当控制器3接收到控制开关7发送的驻车制动信号时，控制器3向电磁阀4发送控制信号，电磁阀4的输出端口和输入端口断开，手继动阀5的控制端口42失气并使手继动阀5的进气口1与出气口2断开，进行驻车制动动作。

根据本发明的一个实施例，发动机转速传感器或发电机的励磁端8与控制器3的第二输入端电连接。控制器3采集发动机的转速信息；当发动机停止转动时，控制器3向电磁阀4发送控制信号，电磁阀4的输出端口和输入端口断开。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，驻车系统的控制电路为：控制开关信号、发动机运转信号、其他信号(1…n)—控制器输入端—控制器—控制器输出端—电磁阀控制端。控制电路采集的信号主要有控制开关信号、发动机运转信号等，通过控制器处理后输出控制信号。控制器对采集到的信号进行处理，输出控制信号，例如，输出的信号为开关信号“1”（高电平）、“0”（低电平）。

控制开关信号、发动机运转信号为已定检测信号，可以扩展其他信号为检测信号，例如熄火档位信号、汽车车速信号等。发动机运转信号可以通过采集发电机的励磁端（D+）或发动机转速传感器得到，例如，发动机运转时，发动机运转信号为“1”（高电平）。发动机熄火后，发动机运转信号为“0”（低电平）。

驻车系统的控制气路为：贮气筒—电磁阀—手继动阀控制口42。控制气路通过电磁阀实现气路通断。电磁阀得电，即控制端信号为“1”（高电平），电磁阀气路接通。电磁阀失电，即控制端信号为“0”（低电平），电磁阀气路断开。

驻车系统的主气路为：贮气筒—手继动阀进气口1—手继动阀出气口2—制动气室的驻车制动进气口12—制动气室——制动器。主气路通过手继动阀实现气路通断。手继动阀控制口42得气则主气路接通，驻车制动不动作。手继动阀控制口42失气则主气路断开，驻车制动动作。

本发明的气压式电控驻车制动系统，通过采集发动机运转信号与控制开关信号，经控制器处理之后，发出控制信号对电磁阀进行控制，进而实现对驻车制动的控制，具有发动机熄火自动驻车功能，提高驻车安全性，避免意外溜车。

根据本发明的一个实施例，车辆的主要工作状态有正常行驶状态、起步状态、驻车状态、自动驻车状态、应急制动状态、短时间驻车（如等红灯）、短时间驻车（如拥堵）等。驻车制动一般叫手刹，其功能是停车时，给车辆一个阻力避免溜车现象发生。应急制动是指在行车制动失效（或部分失效）的情况下，在一定距离内将车辆停下。关于驻车制动（应急制动）。通过本发明的气压式电控驻车制动系统实现车辆工作状态的控制状态如下表1所示：

表1－气压式电控驻车制动系统实现车辆工作状态的控制状态

正常行驶状态实现过程：控制开关断开，发动机运转，控制器输出高电平；电磁阀得电，气路接通。手继动阀控制口42得气，主气路接通；制动气室进气口12得气，驻车制动不动作。起步状态、短时间驻车（如拥堵）的实现过程与正常行驶状态相同。

驻车制动实现过程：控制开关关闭，发动机熄火，控制器输出低电平；电磁阀失电，气路断开；手继动阀控制口42失气，主气路断开；制动气室进气口12失气，驻车制动动作。

应急制动实现过程：控制开关关闭，发动机运转，控制器输出低电平；电磁阀失电，气路断开；手继动阀控制口42失气，主气路断开；制动气室进气口12失气，驻车制动动作。短时间驻车（如等红灯）的实现过程与应急制动实现过程相同。

自动驻车实现过程：控制开关忘记关闭（断开），发动机熄火，控制器输出低电平；电磁阀失电，气路断开；手继动阀控制口42失气，主气路断开；制动气室进气口12失气，驻车制动动作。

根据本发明的一个实施例，当控制器接收到控制开关发送的驻车制动信号并且发动机运行时，控制器向电磁阀发送控制信号，电磁阀的输出端口和输入端口断开。当控制器接收到控制开关发送的驻车制动信号并且发动机停止运行时，控制器向电磁阀发送控制信号，电磁阀的输出端口和输入端口断开。当控制器没有接收到控制开关发送的驻车制动信号并且发动机停止运行时，控制器向电磁阀发送控制信号，电磁阀的输出端口和输入端口断开。

根据本发明的一个实施例，控制开关采用常用的按钮式开关，布置到方向盘靠近右手的位置，便于操作，同时提高操作的安全性，提高驾驶室内空间利用率。如图2所示，控制开关设置在方向盘上，控制开关可以采用多种类型，例如为电子开关等，取消传统的手刹操纵拉杆，采用电子按钮开关进行控制，有利于减小制动操纵力，提高驾驶室内空间利用率，进行制动操作时，可双手控制方向盘，操作安全迅速。

本发明的气压式电控驻车制动系统具有以下优点：

1、采用电路控制，响应速度快；其操纵机构为电子按钮开关，与机械式手刹相比，制动操作力小；

2、将电子开关布置到方向盘上右手易于操作的位置，操作方便，同时操作时可双手控制方向盘，操作安全性高；

3、控制回路检测发动机运转信号，在发动机熄火时，实现自动驻车，避免停车后因忘记手刹造成溜车现象；

4、该控制系统采集信号不仅包括已知信号（发动机运转信号与控制开关信号），而且还包括扩展用信号，为后期控制系统性能的完善与提升，提供了可能；

5、此气压式电控驻车制动系统取消了手制动阀及其操作把手，采用电子按钮作为操纵机构，体积小，占用驾驶室内部空间小，提高驾驶室内空间利用率，优化驾驶室布置。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种气压式电控驻车制动系统，其特征在于，包括：

控制开关、控制器、电磁阀和手继动阀；

所述控制开关与所述控制器的第一输入端电连接，所述控制器的输出端与所述电磁阀的控制端电连接；所述电磁阀的输入端口与贮气筒连接，所述电磁阀的输出端口与所述手继动阀的控制端口连接；所述手继动阀的进气口与贮气筒连接，所述手继动阀的出气口与制动气室连接；

在正常行驶的状态下，所述电磁阀的输出端口和输入端口接通，第一压力气体通过所述电磁阀进入所述手继动阀的控制端口并使所述手继动阀的进气口与出气口接通，第二压力气体进入所述制动气室；

当所述控制器接收到所述控制开关发送的驻车制动信号时，所述控制器向所述电磁阀发送控制信号，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开，所述手继动阀的控制端口失气并使所述手继动阀的进气口与出气口断开，进行驻车制动动作。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

发动机转速传感器或发电机的励磁端与所述控制器的第二输入端电连接；其中，当发动机停止转动时，所述控制器向所述电磁阀发送控制信号，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：

当所述控制器接收到所述控制开关发送的驻车制动信号并且发动机运行时，所述控制器向所述电磁阀发送控制信号，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于：

当所述控制器接收到所述控制开关发送的驻车制动信号并且发动机停止运行时，所述控制器向所述电磁阀发送控制信号，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开。

5.如权利要求2所述的系统，其特征在于：

当所述控制器未接收到所述控制开关发送的驻车制动信号并且发动机停止运行时，所述控制器向所述电磁阀发送控制信号，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述控制器向所述电磁阀发送控制信号为电平信号；

当所述控制器向所述电磁阀发送高电平信号时，所述电磁阀的输出端口和输入端口接通，当所述控制器向所述电磁阀发送低电平信号时，所述电磁阀的输出端口和输入端口断开。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述控制开关设置在方向盘上。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：

所述控制开关为电子开关。

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