CN105564413A - 车辆智能联合制动管理控制系统、方法、装置 - Google Patents

车辆智能联合制动管理控制系统、方法、装置 Download PDF

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Abstract

提供一种车辆智能联合制动管理控制系统、方法、装置,其包括带有行程电信号输出的制动总阀、控制电脑、排气制动电磁控制阀、制动器温度传感器等,当驾驶员踩制动踏板时.制动总阀内置的行程传感器记录驾驶员踩踏板行程,并将此信号输送至控制电脑.控制电脑根据行程信号和该信号持续的时间记录,判断驾驶员需求的制动减速度,控制电脑根据预置逻辑判断出此减速度需求状况下辅助制动介入的时机和强度,并在制动状态持续时对制动器温度进行监控,当制动器温度达到警戒值时,在向驾驶员发出警报的情况下,主动加大辅助制动的介入力度,并在整车设置允许情况下,间隔地停止实施气压主制动,避免车辆由于制动器温度过高而完全丧失气压主制动能力。

Description

车辆智能联合制动管理控制系统、方法、装置
技术领域
本发明涉及车辆制动控制领域,具体涉及一种用于重型车辆,特别是重型卡车的制动管理控制系统、方法、装置。
背景技术
随着车辆动力技术的提高和高速公路的迅猛发展,对重型卡车运行高速、重载、安全、舒适的要求日益迫切,重型卡车高速制动或者频繁减速制动造成的制动器过热、热衰退、制动器和磨擦片磨损等问题严重威胁到车辆的运行安全,特别是在山区路段,车辆下长坡时,车辆制动器要消耗大量的运动能量,制动器摩擦片容易过热导致制动器制动效能下降甚至使车辆完全丧失制动能力。单一的摩擦制动器由于受其本身性能的限制,越来越难于满足车辆制动安全要求。
联合制动就是在传统摩擦式制动器气压制动的基础上,增加辅助制动系统(如发动机排气制动),在控制装置的作用下达到一定的制动效果并减轻摩擦制动器的负担、提高摩擦制动器的使用寿命。装有辅助制动器后提高了车辆的坡道平均行驶速度、经济性和舒适性,因此恰当的使用辅助制动系统的智能型联合制动势必成为重型卡车制动系统未来发展的方向。通过电脑控制的智能型联合制动管理系统,能够通过电脑系统的软硬件升级,通过复杂而细致的控制逻辑,实现重型卡车制动系统效能的极大提高。
发明内容
为实现重型卡车气压主制动系统与以发动机排气制动为基础的辅助制动系统的最佳联合控制,减少由于驾驶者和环境因素造成的不良影响,提高重型卡车运行的安全性,本发明提供一种车辆智能联合制动管理控制系统、方法、装置。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种车辆智能联合制动管理控制系统,其特征在于,包括主制动系统、发动机排气辅助制动系统、控制电脑、制动器温度监控系统:
控制电脑分别与主制动系统、发动机排气辅助制动系统、制动器温度监控系统连接,控制电脑根据预置逻辑,实现对主制动及以发动机排气制动为基础的辅助制动的智能化联合控制;
主制动系统,包括制动器及制动控制元件,主制动系统接收制动指令并实施制动,主制动系统发送制动减速度强弱信号及制动持续时间信号给控制电脑,制动控制元件包括带有行程电信号输出的制动总阀;
发动机排气辅助制动系统,包括排气制动控制元件及排气制动器,发动机排气辅助制动系统接收控制电脑信号或驾驶员发送的信号;
制动器温度监控系统,包括制动器温度传感器,对制动器温度进行监测并发送监测数据给控制电脑。
进一步地,所述发动机排气辅助制动系统的排气制动控制元件包括排气制动电磁控制阀。
进一步地,所述制动总阀内置行程传感器,其实现行程的电信号输出。
进一步地,所述制动器温度传感器设置在中后桥上。
进一步地,所述主制动系统采用气压制动。
一种车辆智能联合制动管理控制方法,采用上述任一种车辆智能型联合制动管理控制系统,首先,当驾驶员踩制动踏板时.制动总阀内置的行程传感器记录驾驶员踩踏板行程,并将此信号输送至控制电脑;其次,控制电脑根据行程信号和该信号持续的时间记录,判断驾驶员需求的制动减速度,控制电脑根据预置逻辑判断出此减速度需求状况下辅助制动介入的时机和强度,并在制动状态持续时对制动器温度进行监控;再次,当制动器温度达到警戒值时,在向驾驶员发出警报的情况下,主动加大辅助制动的介入力度,并在整车设置允许情况下,间隔地停止实施气压主制动,避免车辆由于制动器温度过高而完全丧失气压主制动能力。
一种车辆智能联合制动管理控制装置,包括依次连接的系统元件检测模块、联动分析模块、制动执行模块:
系统元件检测模块包括制动总阀内置的行程传感器、制动器温度传感器、排气制动器电磁控制阀,系统元件检测模块负责对元件的工作状态进行检测,在确认系统一切正常的前提下发送信号给联动分析模块,如果对系统相关元件工作状态的检测发现故障,则向仪表提供故障的显示代码,而不输出控制指令,车辆主制动系统正常工作,辅助制动系统恢复原有操作模式,系统元件检测模块处理接收制动器温度传感器的实时信号,实时对制动器温度进行监控,并发信号给联动分析模块;
联动分析模块,联动分析模块接收系统元件检测模块的信号并进行处理分析,对制动减速度需求信号的强弱和制动持续时间进行分析,根据预置逻辑计算出辅助制动介入的时机和强度,当制动器温度达到警戒值时,向驾驶员发出警报,并向排气制动执行模块发送信号,主动加大辅助制动的介入力度;
制动执行模块,联动分析模块连接制动执行模块,制动执行模块包括主制动执行模块、排气制动执行模块,排气制动执行模块执行辅助制动的动作,且当接到警戒值的信号后,排气制动控制开关及排气制动器接收信号并输出信号,在停止向发动机供燃料的同时促使排气制动器关闭,使发动机产生运转阻力,这一阻力经变速器放大后通过传动轴输入中后桥,中后桥对该阻力再次放大后通过车轮产生制动效果,实现辅助制动主动介入气压制动过程;主制动执行模块接收联动分析模块的命令,在整车设置允许情况下,间隔地停止实施主制动。
一种重型车辆,采用上述任一种车辆智能联合制动管理控制系统。
一种重型车辆,采用上述车辆智能联合制动管理控制方法。
一种重型车辆,采用上述车辆智能联合制动管理控制装置。
本发明优势为:在车辆特别是重型卡车常规气压制动及发动机排气辅助制动的基础上,增加具有实现电控功能的专有部件,实现了气压主制动系统与发动机排气辅助制动系统的最佳联合控制,体现出逻辑和闭环控制的优势,极大地提高了制动系统效能。在电脑控制系统出现故障时,又能以常规制动系统的形式工作,提高了制动系统的可靠性。
附图说明
图1车辆智能联合制动管理控制系统元件关系连接示意图;
图2车辆智能联合制动管理控制系统结构示意图;
图3车辆智能联合制动管理控制装置结构示意图。
具体实施方式
现结合附图1至3对本发明作进一步的说明。
图中:1、空气压缩机(发动机附带);2、空气干燥器;3、四回路保护阀;4、车载储气筒;5、中后桥继动阀;6、中后桥制动气室及制动器;7、前轴制动气室及制动器;8、带有制动信号输出功能的制动总阀;9、排气制动控制开关;10、控制单片机;11、制动器温度传感器;12、车辆所配发动机;13、车辆所配变速器;14、车辆所配传动轴;15、车辆所配中后桥及车轮;16、带有电磁控制阀的排气制动器。
在常规重型卡车上,主制动及发动机排气辅助制动这两个系统彼此独立,分别操作,当驾驶员需要车辆制动时,脚踩制动总阀8,由空气压缩机(发动机附带)1制备、经过空气干燥器2处理、通过四回路保护阀3输往彼此独立的车载储气筒4内的压缩空气即通过制动总阀8所开启的管路,分别抵达前轴制动气室7及中后桥继动阀5,前轴制动气室7在压缩空气作用下促使制动器动作,产生前轴制动。而中后桥继动阀5在制动总阀8输出气压信号作用下,接通专用储气筒至中后桥制动气室6之间的气管路,使得储气筒中的压缩空气进入中后桥制动气室6,中后桥制动气室6在压缩空气作用下促使制动器动作,产生中后桥制动,实现整车气压制动功能。而如果驾驶员要实施发动机排气辅助制动时,按(或踩)下排气制动控制开关9,通过输出电信号,在停止向发动机12供燃料的同时促使排气制动器16关闭,使发动机12产生运转阻力,这一阻力经变速器13放大后通过传动轴14输入中后桥15,中后桥15对该阻力再次放大后通过车轮产生制动效果,实现发动机排气辅助制动功能。
本发明在常规车辆主制动及发动机排气辅助制动的基础上,将常规功能的制动总阀替换为带有行程电信号输出的制动总阀8,增加控制电脑10、中后桥制动器温度传感器,将这两大制动系统有效的组合起来。当驾驶员踩制动总阀8时.制动总阀在实施常规气压制动功能的同时,其内置的行程传感器记录驾驶员踩制动总阀8的行程,并将此信号输送至控制电脑10.控制电脑10激活,其首先对系统电控元件:排气制动控制开关9、制动器温度传感器11、排气制动器16上的电磁控制阀等的工作状态进行检测,在确认系统一切正常的前提下,,根据制动总阀8行程信号和该信号持续的时间记录,判断驾驶员需求的制动减速度,控制电脑10根据预置逻辑判断出此减速度需求状况下辅助制动介入的时机和强度,并在制动状态持续时对制动器温度传感器11输入的制动器6温度信号进行测算监控,当制动器6温度达到系统设置的警戒值时,在向驾驶员发出警报的情况下,主动向排气制动控制开关9及排气制动器16输出电信号,在停止向发动机12供燃料的同时促使排气制动器16关闭,使发动机12产生运转阻力,这一阻力经变速器13放大后通过传动轴14输入中后桥15,中后桥15对该阻力再次放大后通过车轮产生制动效果,实现辅助制动主动介入气压制动过程,避免车辆由于制动器6温度过高而完全丧失气压主制动能力。
一种车辆智能联合制动管理控制系统,包括主制动系统、发动机排气辅助制动系统、控制电脑、制动器温度监控系统:控制电脑分别与主制动系统、发动机排气辅助制动系统、制动器温度监控系统连接,控制电脑根据预置逻辑,实现对主制动及以发动机排气制动为基础的辅助制动的智能化联合控制;主制动系统,包括制动器及制动控制元件,主制动系统接收制动指令并实施制动,主制动系统发送制动减速度强弱信号及制动持续时间信号给控制电脑,制动控制元件包括带有行程电信号输出的制动总阀;发动机排气辅助制动系统,包括排气制动控制元件及排气制动器,发动机排气辅助制动系统接收控制电脑信号或驾驶员发送的信号;制动器温度监控系统,包括制动器温度传感器,对制动器温度进行监测并发送监测数据给控制电脑。
一种车辆智能联合制动管理控制方法,首先,当驾驶员踩制动踏板时,制动总阀内置的行程传感器记录驾驶员踩踏板行程,并将此信号输送至控制电脑;其次,控制电脑根据行程信号和该信号持续的时间记录,判断驾驶员需求的制动减速度,控制电脑根据预置逻辑判断出此减速度需求状况下辅助制动介入的时机和强度,并在制动状态持续时对制动器温度进行监控;再次,当制动器温度达到警戒值时,在向驾驶员发出警报的情况下,主动加大辅助制动的介入力度,并在整车设置允许情况下,间隔地停止实施气压主制动,避免车辆由于制动器温度过高而完全丧失气压主制动能力。
一种车辆智能联合制动管理控制装置,包括依次连接的系统元件检测模块、联动分析模块、制动执行模块:系统元件检测模块包括制动总阀内置的行程传感器、制动器温度传感器、排气制动器电磁控制阀,系统元件检测模块负责对元件的工作状态进行检测,在确认系统一切正常的前提下发送信号给联动分析模块,如果对系统相关元件工作状态的检测发现故障,则向仪表提供故障的显示代码,而不输出控制指令,车辆主制动系统正常工作,辅助制动系统恢复原有操作模式,系统元件检测模块处理接收制动器温度传感器的实时信号,实时对制动器温度进行监控,并发信号给联动分析模块;联动分析模块,联动分析模块接收系统元件检测模块的信号并进行处理分析,对制动减速度需求信号的强弱和制动持续时间进行分析,根据预置逻辑计算出辅助制动介入的时机和强度,当制动器温度达到警戒值时,向驾驶员发出警报,并向排气制动执行模块发送信号,主动加大辅助制动的介入力度;制动执行模块,联动分析模块连接制动执行模块,制动执行模块包括主制动执行模块、排气制动执行模块,排气制动执行模块执行辅助制动的动作,且当接到警戒值的信号后,排气制动控制开关及排气制动器接收信号并输出信号,在停止向发动机供燃料的同时促使排气制动器关闭,使发动机产生运转阻力,这一阻力经变速器放大后通过传动轴输入中后桥,中后桥对该阻力再次放大后通过车轮产生制动效果,实现辅助制动主动介入气压制动过程;主制动执行模块接收联动分析模块的命令,在整车设置允许情况下,间隔地停止实施主制动。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换而不脱离方案的精神,其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种车辆智能联合制动管理控制系统,其特征在于,包括主制动系统、发动机排气辅助制动系统、控制电脑、制动器温度监控系统:
控制电脑分别与主制动系统、发动机排气辅助制动系统、制动器温度监控系统连接,控制电脑根据预置逻辑,实现对主制动及以发动机排气制动为基础的辅助制动的智能化联合控制;
主制动系统,包括制动器及制动控制元件,主制动系统接收制动指令并实施制动,主制动系统发送制动减速度强弱信号及制动持续时间信号给控制电脑,制动控制元件包括带有行程电信号输出的制动总阀;
发动机排气辅助制动系统,包括排气制动控制元件及排气制动器,发动机排气辅助制动系统接收控制电脑信号或驾驶员发送的信号;
制动器温度监控系统,包括制动器温度传感器,对制动器温度进行监测并发送监测数据给控制电脑。
2.根据权利要求1所述的车辆智能联合制动管理控制系统,其特征在于,所述发动机排气辅助制动系统的排气制动控制元件包括排气制动电磁控制阀。
3.根据权利要求1或2所述的任一种车辆智能联合制动管理控制系统,其特征在于,所述制动总阀内置行程传感器,其实现行程的电信号输出。
4.根据权利要求1至3所述的任一种车辆智能联合制动管理控制系统,其特征在于,所述制动器温度传感器设置在中后桥上。
5.根据权利要求1至4所述的任一种车辆智能联合制动管理控制系统,其特征在于,所述主制动系统采用气压制动。
6.一种车辆智能联合制动管理控制方法,其特征在于,采用上述权利要求1至5所述的任一种车辆智能型联合制动管理控制系统,首先,当驾驶员踩制动踏板时.制动总阀内置的行程传感器记录驾驶员踩踏板行程,并将此信号输送至控制电脑;其次,控制电脑根据行程信号和该信号持续的时间记录,判断驾驶员需求的制动减速度,控制电脑根据预置逻辑判断出此减速度需求状况下辅助制动介入的时机和强度,并在制动状态持续时对制动器温度进行监控;再次,当制动器温度达到警戒值时,在向驾驶员发出警报的情况下,主动加大辅助制动的介入力度,并在整车设置允许情况下,间隔地停止实施气压主制动,避免车辆由于制动器温度过高而完全丧失气压主制动能力。
7.一种车辆智能联合制动管理控制装置,其特征在于,包括依次连接的系统元件检测模块、联动分析模块、制动执行模块:
系统元件检测模块包括制动总阀内置的行程传感器、制动器温度传感器、排气制动器电磁控制阀,系统元件检测模块负责对元件的工作状态进行检测,在确认系统一切正常的前提下发送信号给联动分析模块,如果对系统相关元件工作状态的检测发现故障,则向仪表提供故障的显示代码,而不输出控制指令,车辆主制动系统正常工作,辅助制动系统恢复原有操作模式,系统元件检测模块处理接收制动器温度传感器的实时信号,实时对制动器温度进行监控,并发信号给联动分析模块;
联动分析模块,联动分析模块接收系统元件检测模块的信号并进行处理分析,对制动减速度需求信号的强弱和制动持续时间进行分析,根据预置逻辑计算出辅助制动介入的时机和强度,当制动器温度达到警戒值时,向驾驶员发出警报,并向排气制动执行模块发送信号,主动加大辅助制动的介入力度;
制动执行模块,联动分析模块连接制动执行模块,制动执行模块包括主制动执行模块、排气制动执行模块,排气制动执行模块执行辅助制动的动作,且当接到警戒值的信号后,排气制动控制开关及排气制动器接收信号并输出信号,在停止向发动机供燃料的同时促使排气制动器关闭,使发动机产生运转阻力,这一阻力经变速器放大后通过传动轴输入中后桥,中后桥对该阻力再次放大后通过车轮产生制动效果,实现辅助制动主动介入气压制动过程;主制动执行模块接收联动分析模块的命令,在整车设置允许情况下,间隔地停止实施主制动。
8.一种重型车辆,其特征在于,采用上述权利要求1至5所述的任一种车辆智能联合制动管理控制系统。
9.一种重型车辆,其特征在于,采用上述权利要求6所述的车辆智能联合制动管理控制方法。
10.一种重型车辆,其特征在于,采用上述权利要求7所述的车辆智能联合制动管理控制装置。
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