CN105905086B - 一种非公路矿用自卸车abs防抱死液压制动系统 - Google Patents

一种非公路矿用自卸车abs防抱死液压制动系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统，其工作过程可分为常规制动阶段与ABS防抱死液压制动阶段，提高车辆在非公路上行驶的安全性和可靠性，在每个车轮与路面附着系数存在较大差异情况下，通过限制车轮滑动或将车轮抱死降到最低，提高车辆制动效能、制动时方向稳定性及横向稳定性，改善车轮磨损状况，缩短制动距离。

Description

一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统
技术领域
本发明属于工程机械电液控制技术领域，特别涉及将ABS防抱死制动系统应用到非公路矿用自卸车液压制动系统中。
背景技术
非公路矿用自卸车是指在露天矿山或大型土建工地等专用道路上作短距离运输的一种专用载重车辆，广泛应用于各类露天矿山、水电工程、铁路和公路建设工程及大型建筑工程中。由于具有承载重（目前最大可达450t）、工作路况恶劣的特点，该车型普遍采用全液压制动系统，实现车辆制动控制，但矿用汽车一般行驶的路面条件差，坡道、弯道多，特别是重载下坡制动时，一旦失去转向能力会造成严重后果，应避免出现前轮先抱死的情况发生，提高车辆的制动效能。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统，提高车辆在非公路上行驶的安全性和可靠性，在每个车轮与路面附着系数存在较大差异情况下，通过限制车轮滑动或将车轮抱死降到最低，提高车辆制动效能、制动时方向稳定性及横向稳定性，改善车轮磨损状况，缩短制动距离。
为解决上述问题，本发明具体采用以下技术方案：
一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统，其特征在于，包括供油组、制动踏板阀、继动阀、梭阀、制动阀组、蓄能器以及ABS防抱死制动控制装置，所述供油组、蓄能器均与制动阀组相连接，所述ABS防抱死制动控制装置通过继动阀同时分别与制动踏板阀、制动阀组相连接，所述梭阀的两端分别连接于继动阀、制动踏板阀。
前述的一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统，其特征在于，所述ABS防抱死制动控制装置包括轮速传感器、压力传感器、电液比例阀、ABS电子控制单元以及钳盘制动器，所述ABS电子控制单元连接于轮速传感器、电液比例阀，所述电液比例阀与钳盘制动器、压力传感器相连接。
前述的一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统，其特征在于，所述ABS防抱死制动控制装置为四通道四传感器ABS防抱死制动控制装置，包括四个轮速传感器、四个压力传感器、四个电液比例阀以及四个钳盘制动器，每个车轮制动压力占用一个通道，每个车轮都有一个轮速传感器、一个压力传感器、一个电液比例阀以及一个钳盘制动器。
前述的一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统，其特征在于，所述电液比例阀为三位三通电磁阀。
前述的一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统，其特征在于，该种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统的工作过程，包括常规制动阶段、ABS防抱死制动阶段，
所述常规制动阶段：所述钳盘制动器与继动阀、制动踏板阀连通，所述钳盘制动器的压力随着驾驶员踩下制动踏板阀角度的增大而增大，车轮制动力则随着钳盘制动器的压力增大而增大，各电液比例阀处于不通电、非工作状态；
所述ABS防抱死制动阶段：随着车轮制动力的不断增大，当ABS电子控制单元通过轮速传感器感知到车轮趋于抱死倾向时，ABS电子控制单元控制电液比例阀的柱塞移动至电磁铁得电工作位置，钳盘制动器的进油口与油箱相通，钳盘制动器的油液随即流回到油箱中，钳盘制动器制动压力减小，钳盘制动器处于减压阶段，车轮滑移率减小；当电液比例阀柱塞移动至中间位置时，电液比例阀的三个口互不相通，钳盘制动器中的油液既不增加也不减少，此时钳盘制动器处于保压状态，车轮滑移率处于稳定状态；电液比例阀的柱塞移动至电磁铁非工作位置时，电液比例阀的进油口与钳盘制动器的进油口相通，此时钳盘制动器又处于增压状态，车轮滑移率增大。
本发明的有益效果：本发明提供的一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统，包括供油组、制动踏板阀、继动阀、梭阀、制动阀组、蓄能器以及ABS防抱死制动控制装置，其中所述ABS防抱死制动控制装置包括轮速传感器、压力传感器、电液比例阀、ABS电子控制单元以及钳盘制动器，该系统的工作过程可分为常规制动、ABS防抱死液压制动（制动压力增加、制动压力保持和制动压力减小）两个过程，在常规制动阶段，ABS不进行压力的控制，各调压电磁阀处于不通电、非工作状态；在ABS防抱死液压制动阶段，ABS电子控制单元（ECU）通过接收轮速传感器、压力传感器反馈信号，并通过运算直接控制电液比例阀工作位切换，实现对钳盘制动器制动压力控制。在该系统中每个车轮制动压力占用一个通道，每个车轮都对应一个轮速传感器、一个压力传感器、一个电液比例阀以及一个钳盘制动器，因此可以实现单独调节、独立控制。
附图说明
图1为本发明的一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统的示意图；
图2 为本发明的ABS电子控制单元的控制示意图。
附图标记含义如下：
1：供油组；2：制动踏板阀；3：轮速传感器；4：压力传感器；5：电液比例阀；6：ABS电子控制单元；7：钳盘制动器；8：继动阀；9：梭阀；10：制动阀组；11：蓄能器；12：ABS控制面板；13：制动控制面板；14：压力传感器组；15：轮速传感器组；16：电液比例阀电磁铁组。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1、图2所示，一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统，包括供油组1、制动踏板阀2、继动阀8、梭阀9、制动阀组10、蓄能器11以及ABS防抱死制动控制装置，所述供油组1、蓄能器11均与制动阀组10相连接，所述ABS防抱死制动控制装置通过继动阀8同时分别与制动踏板阀2、制动阀组10相连接，所述梭阀9的两端分别连接于继动阀8、制动踏板阀2，其中，所述ABS防抱死制动控制装置包括轮速传感器3、压力传感器4、电液比例阀5、ABS电子控制单元6以及钳盘制动器7，所述ABS电子控制单元6连接于轮速传感器3、电液比例阀5，所述电液比例阀5与钳盘制动器7、压力传感器4相连接。具体的，所述ABS防抱死制动控制装置为四通道四传感器ABS防抱死制动控制装置，包括四个轮速传感器3、四个压力传感器4、四个电液比例阀5以及四个钳盘制动器7，每个车轮制动压力占用一个通道，每个车轮都有一个轮速传感器3、一个压力传感器4、一个电液比例阀5以及一个钳盘制动器7，因此可以实现单独调节、独立控制。四个压力传感器4构成一组压力传感器组14，四个轮速传感器3构成一组轮速传感器组15，且四个电液比例阀5内的电磁铁构成电液比例阀电磁铁组16，电液比例阀5内的电磁铁为电液比例阀上的部件，进行电信号的接收。此外，通过与ABS电子控制单元6连接的ABS控制面板12、制动控制面板13进行制动反馈。
ABS电子控制单元6控制的基本原理是：ABS电子控制单元（ECU）6通过监测并分析轮速传感器组15、压力传感器组14提供的反馈信号，不断计算制动过程中车轮滑移率的大小，一旦发现车轮的滑移率达到最佳值，ABS电子控制单元（ECU）6便启动制动压力调节程序，通过快速且连续地调整钳盘制动器7的制动压力来控制车轮的制动力，将车轮的滑移率保持在最大附着系数附近，防止车轮的抱死并获得最佳的制动效能。
该非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统的工作过程，包括常规制动阶段、ABS防抱死制动阶段（制动压力增加、制动压力保持和制动压力减小等三个阶段），
所述常规制动阶段：所述钳盘制动器7与继动阀8、制动踏板阀2连通，所述钳盘制动器7的压力随着驾驶员踩下制动踏板阀2角度的增大而增大，车轮制动力则随着钳盘制动器7的压力增大而增大，该阶段ABS不进行压力的控制，各电液比例阀处于不通电、非工作状态；即车轮制动力与驾驶员踩下制动踏板阀2的角度是成正比的，此时，制动处于常规液压制动；
所述ABS防抱死制动阶段：该系统中电液比例阀5为三位三通电磁阀，电液比例阀5的柱塞在通电线圈的作用下，可以变换三个位置，电液比例阀5的三个通口在每一个位置的连通状态都不一样。制动过程中，随着车轮制动力的不断增大，当ABS电子控制单元6通过轮速传感器3感知到车轮趋于抱死倾向时，ABS电子控制单元6控制电液比例阀5的柱塞移动至最右位置，即ABS电子控制单元6控制电液比例阀5的柱塞移动至电磁铁得电工作位置，钳盘制动器7的进油口与油箱相通，钳盘制动器7的油液随即流回到油箱中，钳盘制动器7制动压力减小，钳盘制动器7处于减压阶段；当电液比例阀5柱塞移动至中间位置时，电液比例阀5的三个口互不相通，钳盘制动器7中的油液既不增加也不减少，此时钳盘制动器7处于保压状态；电液比例阀5的阀芯移动至最左位置时，即电液比例阀5的柱塞移动至电磁铁非工作位置时，电液比例阀5的进油口与钳盘制动器7的进油口相通，此时钳盘制动器7又处于增压状态。钳盘制动器7的压力增大时，车轮滑移率（滑移率保持在20%左右，此时接近峰值附着系数，车辆具有良好的制动效能）增大，钳盘制动器7的压力减小时，车轮滑移率减小，钳盘制动器7的压力保持时，滑移率处于稳定状态。ABS电子控制单元6通过对电液比例阀5的不断调整，使制动压力处于增压、保压和减压的状态，实现了车轮滑移率的控制效果。由于有了ABS电子控制单元6的参与，制动压力调节的频率可达30Hz，保证了在大负荷制动或紧急制动时，车轮处于最佳滑移率状态，此时，制动处于ABS防抱死液压制动。
该非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统采用四通道四传感器式ABS防抱死制动系统，其工作过程可分为常规制动阶段与ABS防抱死液压制动阶段；ABS电子控制单元（ECU）通过对信号采集、运算处理、发出指令控制电液比例阀工作位切换形成制动压力的转换；四通道四传感器ABS防抱死制动可实现每个车轮制动的独立控制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统，其特征在于，包括供油组（1）、制动踏板阀（2）、继动阀（8）、梭阀（9）、制动阀组（10）、蓄能器（11）以及ABS防抱死制动控制装置，所述供油组（1）、蓄能器（11）均与制动阀组（10）相连接，所述ABS防抱死制动控制装置通过继动阀（8）同时分别与制动踏板阀（2）、制动阀组（10）相连接，所述梭阀（9）的两端分别连接于继动阀（8）、制动踏板阀（2）；
所述ABS防抱死制动控制装置包括轮速传感器（3）、压力传感器（4）、电液比例阀（5）、ABS电子控制单元（6）以及钳盘制动器（7），所述ABS电子控制单元（6）连接于轮速传感器（3）、电液比例阀（5），所述电液比例阀（5）与钳盘制动器（7）、压力传感器（4）相连接；
所述ABS防抱死制动控制装置为四通道四传感器ABS防抱死制动控制装置，包括四个轮速传感器（3）、四个压力传感器（4）、四个电液比例阀（5）以及四个钳盘制动器（7），每个车轮制动压力占用一个通道，每个车轮都有一个轮速传感器（3）、一个压力传感器（4）、一个电液比例阀（5）以及一个钳盘制动器（7）；
所述电液比例阀（5）为三位三通电磁阀；
该种非公路矿用自卸车ABS防抱死液压制动系统的工作过程，包括常规制动阶段、ABS防抱死制动阶段，
所述常规制动阶段：所述钳盘制动器（7）与继动阀（8）、制动踏板阀（2）连通，所述钳盘制动器（7）的压力随着驾驶员踩下制动踏板阀（2）角度的增大而增大，车轮制动力则随着钳盘制动器（7）的压力增大而增大，各电液比例阀处于不通电、非工作状态；
所述ABS防抱死制动阶段：随着车轮制动力的不断增大，当ABS电子控制单元（6）通过轮速传感器（3）感知到车轮趋于抱死倾向时，ABS电子控制单元（6）控制电液比例阀（5）的柱塞移动至电磁铁得电工作位置，钳盘制动器（7）的进油口与油箱相通，钳盘制动器（7）的油液随即流回到油箱中，钳盘制动器（7）制动压力减小，钳盘制动器（7）处于减压阶段，车轮滑移率减小；当电液比例阀（5）柱塞移动至中间位置时，电液比例阀（5）的三个口互不相通，钳盘制动器（7）中的油液既不增加也不减少，此时钳盘制动器（7）处于保压状态，车轮滑移率处于稳定状态；电液比例阀（5）的柱塞移动至电磁铁非工作位置时，电液比例阀（5）的进油口与钳盘制动器（7）的进油口相通，此时钳盘制动器（7）又处于增压状态，车轮滑移率增大。
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