CN108556830B - 一种电控气压汽车制动系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车制动装置技术领域，公开一种电控气压汽车制动系统及其控制方法。本发明是在原有汽车气压制动系统的基础上，使用带电控接口的电磁阀通过气压管路依次并联连接在脚踏制动总阀管路前后，通过控制电磁阀的开与关来控制制动管路中气压的通与断，从而实现汽车气压制动系统的电子控制。本发明对现有车辆的制动系统进行升级改造，对车辆原有部件改造较少，从而提高可靠性与安全性。能使汽车气压制动系统实现电控制动的功能，并且任何时候不会影响原系统的制动性能以及人工操作，对于汽车的主动安全产品和智能汽车的发展有巨大的促进作用，社会效益巨大。

Description

一种电控气压汽车制动系统的控制方法

技术领域

本发明涉及汽车制动装置技术领域，更具体地，涉及一种电控气压汽车制动系统的控制方法。

背景技术

汽车目前已是人们生活中必不可少的交通工具之一，制动系统是汽车行车安全的重要组成部分。

目前，机动车辆的制动系统，特别是中大型卡车的制动系统主要以气压制动为主，中大型卡车的制动系统中，气压制动系统是应用最为广泛、稳定、可靠的车辆制动系统，属人为机械控制系统。虽然有少量的高端车辆已经配备有电子制动接口的电子气压制动系统，但是可靠性仍然处于验证阶段，可靠性和普及度并不高。近年来随着汽车主动安全系统(AEB)、自适应巡航控制系统(ACC)等产品的发展，智能汽车(如自动驾驶和无人驾驶)的发展趋势更加迅猛，迫切需要一套可靠而且可以实现电控的车辆气压制动系统来满足机动车辆制动的实际需要。因此，对现有机动车辆原气压制动系统进行改造，使其具备人工和电子双路控制模式，以适应现代机动车辆电控化、智能化的需求，是非常有必要的。

中国发明专利申请(公开号CN 203032658 U，公开日2013年7月3日)公开了一种气压式智能电子驻车制动装置，该装置包括由气路依次连接的储气筒、压力开关、驻车制动气室，以及与压力开关电连接的制动控制器，在所述压力开关与驻车制动气室之间的气路上还依次设有气压式集成电子驻车制动阀和气压传感器，所述气压式集成电子驻车制动阀和气压传感器还分别与制动控制器通过导线相连接。该气压式智能电子驻车制动装置存在以下问题：摒弃了传统手刹、脚刹的制动系统，完全依赖气压式电子驻车制动系统来实现汽车的驻车释放和驻车制动，当各个传感器和电磁阀部件出现问题，系统出现故障，严重威胁着行人和车辆的安全性。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种电控气压汽车制动系统的控制方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

提供一种电控气压汽车制动系统，包括气压制动系统以及与气压制动系统连接的电控气压控制单元；

所述气压制动系统包括由气路依次连接的空气压缩机、空气干燥器、贮气筒、前制动器室、后制动器室以及双通单向阀、手刹手柄、手刹继动阀、前继动阀、后继动阀和脚踏制动总阀；

所述电控气压控制单元包括前开关电磁阀、后开关电磁阀、开关电磁阀、压力传感器和电子控制器，所述前开关电磁阀和后开关电磁阀分别设置在脚踏制动总阀气路的前后两端，所述前开关电磁阀与脚踏制动总阀并联，所述后开关电磁阀与脚踏制动总阀串联，所述开关电磁阀输入端与手刹继动阀的输出端连接，所述压力传感器用于检测前制动器室、后制动器室内的制动压力，所述电子控制器分别与前开关电磁阀、后开关电磁阀、开关电磁阀、压力传感器连接，通过压力传感器输入的压力参数来控制各个电磁阀的动作。

本发明是在原有汽车气压制动系统的基础上，使用带电控接口的电磁阀通过气压管路依次并联连接在脚踏制动总阀管路前后，通过控制电磁阀的开与关来控制制动管路中气压的通与断，从而实现汽车气压制动系统的电子控制。

一种电控气压汽车制动系统的控制方法，包括人工制动模式和电子气压制动模式；

所述人工制动包括以下步骤：

A.行车制动

增压：当人踩下脚踏制动总阀后，贮气筒中的压缩空气通过后开关电磁阀后，进入前、后继动阀中，压缩空气将前、后继动阀打开，使贮气筒内的压缩空气进入前、后制动器室内，从而实现增压制动过程；

保压：当人踩下脚踏制动总阀到某一个位置不动时，制动系统管路中的制动压力保持不变，实现车辆制动的保压过程；

减压：当人松开脚踏制动总阀后，关闭脚踏制动总阀以前的管路，使脚踏制动总阀以后的管路与大气接通，前、后继动阀中的压缩空气原路返回并排放到大气当中，由于前、后继动阀中没有压缩空气，所以前、后继动阀关闭，使前、后制动器室和与大气相通，从而减压直至解除制动；

B.驻车制动

人工拉起手刹手柄后，关闭手刹手柄以前的管路，使手刹手柄以后的管路与大气相通，手刹继动阀中的压缩空气原路返回并排放到大气当中，由于手刹继动阀中没有压缩空气，所以手刹继动阀关闭，使后制动器室与大气相通，从而实现驻车制动；

所述电子气压制动包括以下步骤：

C.行车制动

增压：电子控制器控制前开关电磁阀通电，打开通路，同时控制后开关电磁阀通电，关闭通路，贮气筒中的压缩空气通过前开关电磁阀，进入前、后继动阀中，压缩空气将前、后继动阀打开，使贮气筒内的压缩空气进入前、后制动器室内，从而实现增压制动过程；

保压：电子控制器控制前开关电磁阀断电，关闭通路，同时控制后开关电磁阀通电，关闭通路，此时制动系统管路中的制动压力保持不变，实现车辆制动的保压过程；

减压：电子控制器控制后开关电磁阀断电，打开通路，使脚踏制动总阀以后的管路与大气接通，前、后继动阀中的压缩空气原路返回并排放到大气当中，由于前、后继动阀中没有压缩空气，所以前、后继动阀关闭，使前、后制动器室和与大气相通，从而减压直至解除制动；

D.驻车制动

电子控制器控制开关电磁阀通电，关闭手刹继动阀后的管路，并使后制动器室与大气相通，从而实现驻车制动；

其中，在人工制动模式中，电控气压控制单元不工作；在电子气压制动模式工作中，人工干预了制动，踩下脚踏制动总阀后，位置传感器感应到了位置信号后，将位置信号输出给电子控制器，电子控制器停止工作，以人工制动为主；当后开关电磁阀关闭通路，制动管路中的压缩空气还可以从脚踏制动总阀到单向阀再到前、后继动阀从而实现制动。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明对现有车辆的制动系统进行升级改造，对车辆原有部件改造较少，从而提高可靠性与安全性。能使汽车气压制动系统实现电控制动的功能，并且任何时候不会影响原系统的制动性能以及人工操作，对于汽车的主动安全产品和智能汽车的发展有巨大的促进作用，社会效益巨大。可用于汽车主动安全系统(AEB)、自适应巡航控制系统(ACC)等系统中电控制动系统中的执行部分等。

本发明在后开关电磁阀上还并联有单向阀，当后开关电磁阀处于关闭状态时，制动管路中的压缩空气还可以从脚踏制动总阀通过单向阀再到前后继动阀从而实现制动，以保证当电控制动系统出现故障时还可以实现人工制动，从而提高行人和的车辆安全性。

本发明通过设置位置传感器来提高车辆安全性能，当位置传感器检测到踏板位置变化的时候，将信号输出给电子控制器(AEBS)，电子控制器(AEBS)停止工作，电子气压制动会自动解除控制，以人工制动为主，从而保证了车辆控制的安全性。

附图说明

图1气压制动系统制动原理图。

图2实施例1电控气压汽车制动系统原理图。

图3电控气压汽车制动系统行车制动原理图。

图4电控气压汽车制动系统驻车制动原理图。

图5实施例2电控气压汽车制动系统原理图。

其中，1.空气压缩机，2.空气干燥器，3.贮气筒，4.双通单向阀，5.手刹手柄，6.手刹继动阀，7.后制动器室，8.后继动阀，9.脚踏制动总阀，10.前制动器室，11.前开关电磁阀，12.后开关电磁阀，13.开关电磁阀，14.压力传感器，15.电子控制器(AEBS)，16.前继动阀，17.单向阀。

其中，需要说明的是，为了使原理图更加简要清楚，仅在图2中标示出了两个压力传感器14，其余图省略。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1～4所示，本实施例提供一种电控气压汽车制动系统，包括气压制动系统以及与气压制动系统连接的电控气压控制单元；

如图1所示，所述气压制动系统包括由气路依次连接的空气压缩机1、空气干燥器2、贮气筒3、前制动器室10、后制动器室7以及多个双通单向阀4、手刹手柄5、手刹继动阀6、前继动阀16、后继动阀8和脚踏制动总阀9；

如图2所示，所述电控气压控制单元包括前开关电磁阀11、后开关电磁阀12、开关电磁阀13、压力传感器14和电子控制器(AEBS)15，前开关电磁阀11和后开关电磁阀12分别成对设置在脚踏制动总阀9气路的前后两端，分别将气路联通到前制动器室10、后制动器室7，具体前开关电磁阀11与脚踏制动总阀9并联，后开关电磁阀12与脚踏制动总阀9串联，开关电磁阀13输入端与手刹继动阀6的输出端连接，压力传感器14设有两个，分别用于检测前制动器室10、后制动器室11内的制动压力，压力传感器14设在前继动阀16、后继动阀8到前后制动器管路之间，电子控制器(AEBS)15分别与前开关电磁阀11、后开关电磁阀12、开关电磁阀13、压力传感器14连接，电子控制器(AEBS)15通过压力传感器14输入的压力参数来控制各个电磁阀的动作，从而实现闭环控制，进而达到预期设定的制动效果。

本实施例中电子控制器(AEBS)15为单片机、微处理器和数字信号处理器的任意一种，两个压力传感器14均为半导体压电阻型压力传感器，向电子控制器(AEBS)15动态反馈前后制动力参数，从而实现闭环控制；.电子控制器(AEBS)15通过两个压力传感器14传送来前、后压力参数，结合汽车本身自带的车速传感器传送来的车辆行驶速度参数，控制各个电磁阀动作，调节前后制动力分配，进而达到预期设定的制动效果。

本实施例中前开关电磁阀11为常闭式两位两通电磁阀，后开关电磁阀12为常开式两位两通电磁阀，开关电磁阀13为两位三通电磁阀。

本实施例是在原有汽车气压制动系统的基础上，使用带电控接口的电磁阀通过气压管路依次并联连接在脚踏制动总阀管路前后，通过控制电磁阀的开与关来控制制动管路中气压的通与断，从而实现汽车气压制动系统的电子控制。

本实施例对现有车辆的制动系统进行升级改造，对车辆原有部件改造较少，从而提高可靠性与安全性。能使汽车气压制动系统实现电控制动的功能，并且任何时候不会影响原系统的制动性能以及人工操作，对于汽车的主动安全产品和智能汽车的发展有巨大的促进作用，社会效益巨大。

实施例2

如图5所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，后开关电磁阀12上还并联有单向阀17，单向阀17的输入端与脚踏制动总阀9的输出端连接。

本实施例中当后开关电磁阀12处于关闭状态时，制动管路中的压缩空气还可以从脚踏制动总阀通过单向阀再到前、后继动阀从而实现制动，以保证当电控制动系统出现故障时还可以实现人工制动，从而提高行人和的车辆安全性。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，所述脚踏制动总阀9还设有用于感应踏板位置变化的位置传感器，所述位置传感器与电子控制器(AEBS)15连接。

本实施例中当位置传感器检测到踏板位置变化的时候，将信号输出给电子控制器(AEBS)15，电子控制器(AEBS)15停止工作，电子气压制动会自动解除控制，以人工制动为主，从而保证了车辆控制的安全性。

实施例4

本实施例提供一种电控气压汽车制动系统的控制方法，包括人工制动模式和电子气压制动模式；

如图2所示，所述人工制动包括以下步骤：

A.行车制动

增压：当人踩下脚踏制动总阀后，贮气筒中的压缩空气通过后开关电磁阀后，进入前、后继动阀中，压缩空气将前、后继动阀打开，使贮气筒内的压缩空气进入前、后制动器室内，从而实现增压制动过程；

保压：当人踩下脚踏制动总阀到某一个位置不动时，制动系统管路中的制动压力保持不变，实现车辆制动的保压过程；

减压：当人松开脚踏制动总阀后，关闭脚踏制动总阀以前的管路，使脚踏制动总阀以后的管路与大气接通，前、后继动阀中的压缩空气原路返回并排放到大气当中，由于前、后继动阀中没有压缩空气，所以前、后继动阀关闭，使前、后制动器室和与大气相通，从而减压直至解除制动；

B.驻车制动

人工拉起手刹手柄后，关闭手刹手柄以前的管路，使手刹手柄以后的管路与大气相通，手刹继动阀中的压缩空气原路返回并排放到大气当中，由于手刹继动阀中没有压缩空气，所以手刹继动阀关闭，使后制动器室与大气相通，从而实现驻车制动；

如图3、4所示，所述电子气压制动包括以下步骤：

C.行车制动

增压：电子控制器控制前开关电磁阀通电，打开通路，同时控制后开关电磁阀通电，关闭通路，贮气筒中的压缩空气通过前开关电磁阀，进入前、后继动阀中，压缩空气将前、后继动阀打开，使贮气筒内的压缩空气进入前、后制动器室内，从而实现增压制动过程；

保压：电子控制器控制前开关电磁阀断电，关闭通路，同时控制后开关电磁阀通电，关闭通路，此时制动系统管路中的制动压力保持不变，实现车辆制动的保压过程；

减压：电子控制器控制后开关电磁阀断电，打开通路，使脚踏制动总阀以后的管路与大气接通，前、后继动阀中的压缩空气原路返回并排放到大气当中，由于前、后继动阀中没有压缩空气，所以前、后继动阀关闭，使前、后制动器室和与大气相通，从而减压直至解除制动；

D.驻车制动

电子控制器控制开关电磁阀通电，关闭手刹继动阀后的管路，并使后制动器室与大气相通，从而实现驻车制动；

其中，在人工制动模式中，电控气压控制单元不工作；在电子气压制动模式工作中，人工干预了制动，踩下脚踏制动总阀后，位置传感器感应到了位置信号后，将位置信号输出给电子控制器，电子控制器停止工作，以人工制动为主；当后开关电磁阀关闭通路，制动管路中的压缩空气还可以从脚踏制动总阀到单向阀再到前、后继动阀从而实现制动。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种电控气压汽车制动系统的控制方法，其特征在于，所述电控气压汽车制动系统包括气压制动系统以及与气压制动系统连接的电控气压控制单元；所述气压制动系统包括由气路依次连接的空气压缩机、空气干燥器、贮气筒、前制动器室、后制动器室以及双通单向阀、手刹手柄、手刹继动阀、前继动阀、后继动阀和脚踏制动总阀；所述电控气压控制单元包括前开关电磁阀、后开关电磁阀、开关电磁阀、压力传感器和电子控制器，所述前开关电磁阀和后开关电磁阀分别设置在脚踏制动总阀气路的前后两端，所述前开关电磁阀与脚踏制动总阀并联，所述后开关电磁阀与脚踏制动总阀串联，所述开关电磁阀输入端与手刹继动阀的输出端连接，所述压力传感器用于检测前制动器室、后制动器室内的制动压力，所述电子控制器分别与前开关电磁阀、后开关电磁阀、开关电磁阀、压力传感器连接，通过压力传感器输入的压力参数来控制各个电磁阀的动作；

所述前开关电磁阀为常闭式两位两通电磁阀，所述后开关电磁阀为常开式两位两通电磁阀；所述开关电磁阀为两位三通电磁阀；所述后开关电磁阀上还并联有单向阀，所述单向阀的输入端与脚踏制动总阀的输出端连接；

所述控制方法包括人工制动模式和电子气压制动模式；

所述人工制动包括以下步骤：

A.行车制动

增压：当人踩下脚踏制动总阀后，贮气筒中的压缩空气通过后开关电磁阀后，进入前、后继动阀中，压缩空气将前、后继动阀打开，使贮气筒内的压缩空气进入前、后制动器室内，从而实现增压制动过程；

保压：当人踩下脚踏制动总阀到某一个位置不动时，制动系统管路中的制动压力保持不变，实现车辆制动的保压过程；

减压：当人松开脚踏制动总阀后，关闭脚踏制动总阀以前的管路，使脚踏制动总阀以后的管路与大气接通，前、后继动阀中的压缩空气原路返回并排放到大气当中，由于前、后继动阀中没有压缩空气，所以前、后继动阀关闭，使前、后制动器室和与大气相通，从而减压直至解除制动；

B.驻车制动

人工拉起手刹手柄后，关闭手刹手柄以前的管路，使手刹手柄以后的管路与大气相通，手刹继动阀中的压缩空气原路返回并排放到大气当中，由于手刹继动阀中没有压缩空气，所以手刹继动阀关闭，使后制动器室与大气相通，从而实现驻车制动；

所述电子气压制动包括以下步骤：

C.行车制动

增压：电子控制器控制前开关电磁阀通电，打开通路，同时控制后开关电磁阀通电，关闭通路，贮气筒中的压缩空气通过前开关电磁阀，进入前、后继动阀中，压缩空气将前、后继动阀打开，使贮气筒内的压缩空气进入前、后制动器室内，从而实现增压制动过程；

保压：电子控制器控制前开关电磁阀断电，关闭通路，同时控制后开关电磁阀通电，关闭通路，此时制动系统管路中的制动压力保持不变，实现车辆制动的保压过程；

减压：电子控制器控制后开关电磁阀断电，打开通路，使脚踏制动总阀以后的管路与大气接通，前、后继动阀中的压缩空气原路返回并排放到大气当中，由于前、后继动阀中没有压缩空气，所以前、后继动阀关闭，使前、后制动器室和与大气相通，从而减压直至解除制动；

D.驻车制动

电子控制器控制开关电磁阀通电，关闭手刹继动阀后的管路，并使后制动器室与大气相通，从而实现驻车制动；

其中，在人工制动模式中，电控气压控制单元不工作；在电子气压制动模式工作中，人工干预了制动，踩下脚踏制动总阀后，位置传感器感应到了位置信号后，将位置信号输出给电子控制器，电子控制器停止工作，以人工制动为主；当后开关电磁阀关闭通路，制动管路中的压缩空气还可以从脚踏制动总阀到单向阀再到前、后继动阀从而实现制动。