CN110481531A - 车辆制动系统、车辆制动系统的检测方法和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆制动系统、车辆制动系统的检测方法和车辆，车辆制动系统包括踏板、液压制动器、制动管路、制动压力测量器、活塞行程测量器和报警器，液压制动器包括主液压缸和活塞，主液压缸内设有制动液，制动管路与主液压缸连通，踏板用于推动活塞相对主液压缸运动，以将主液压缸内的制动液通过制动管路流动至车辆的车轮处并对车轮制动，制动压力测量器用于测量制动液受到的制动压力，活塞行程测量器用于测量活塞的移动行程，报警器用于在制动压力测量器测量的制动压力相对活塞行程测量器测量的移动行程变化异常时报警。根据本发明的车辆制动系统，驾驶员可以及时得知车辆制动系统工作异常，保证行车安全。

Description

车辆制动系统、车辆制动系统的检测方法和车辆

技术领域

本发明涉及车辆制造领域，具体而言，涉及一种车辆制动系统、车辆制动系统的检测方法和车辆。

背景技术

相关技术中，在设置液压式制动系统的车辆中，车辆的制动原理为：驾驶员踩下制动踏板，促动推杆和主缸，使主缸内的制动液在活塞一定行程下建立起一定的压力并通过制动管路流入各个车轮处的轮缸，流入轮缸的高压制动液推动轮缸活塞、摩擦块滑动，夹紧制动盘，从而产生制动压力。在整个过程中，制动液起到了传递压力的介质作用。

在车辆制动过程中，当制动系统出现异常状况时，例如制动液中进入气体或制动管路发生泄漏等，则制动系统工作时，制动液不能随着制动踏板的促动行程建立起预期的制动压力。如进入气体，制动液会随着不同的制动压力发生不同的体积压缩，直接影响了压力传递效率。再如制动管路泄漏，则会直接导致制动压力建立失败，最终影响车辆制动能力。现有技术未设有用于对车辆的制动系统进行监控的装置，当制动系统出现异常状况时驾驶员无法及时得知，导致车辆制动失灵，影响行车安全。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一方面提出了一种至少在一定程度上能提高行车安全的车辆制动系统。

本发明的第二方面提出了一种车辆制动系统的检测方法。

本发明的第三方面提出了另一种车辆制动系统的检测方法。

本发明的第四方面提出了一种具有上述车辆制动系统的车辆。

根据本发明第一方面所述的车辆制动系统，包括踏板、液压制动器、制动管路、制动压力测量器、活塞行程测量器和报警器，所述液压制动器包括：主液压缸和活塞，所述主液压缸内设有制动液，所述制动管路与所述主液压缸连通，所述踏板用于推动所述活塞相对所述主液压缸运动，以将所述主液压缸内的制动液通过所述制动管路流动至车辆的车轮处并对所述车轮制动，所述制动压力测量器用于测量所述制动液受到的制动压力，所述活塞行程测量器用于测量所述活塞的移动行程，所述报警器用于在所述制动压力测量器测量的所述制动压力相对所述活塞行程测量器测量的所述移动行程变化异常时报警。

根据本发明第一方面所述的车辆制动系统，驾驶员可以及时得知车辆制动系统工作异常，以及时检查车辆制动系统，避免车辆由于制动异常而发生事故，保证行车安全。

进一步地，所述制动压力测量器设置在主液压缸的内底壁处。

进一步地，所述制动压力测量器设置在所述制动管路内。

进一步地，所述车辆制动系统还包括控制器，所述控制器分别与所述制动压力测量器、所述活塞行程测量器以及所述报警器连接，所述控制器适于根据所述制动压力测量器测量的所述制动压力以及所述活塞行程测量器测量的所述移动行程对所述报警器报警。

进一步地，所述制动管路包括：前制动管路、左前制动管路、右前制动管路、后制动管路、左后制动管路、右后制动管路、前分配器、后分配器，其中，所述左前制动管路与所述车辆的左前车轮连通，所述右前制动管路与所述车辆的右前车轮连通，所述前制动管路的第一端与所述主液压缸连通，所述前制动管路的第二端通过所述前分配器分别与所述左前制动管路、所述右前制动管路连通，所述左后制动管路与所述车辆的左后车轮连通，所述右后制动管路与所述车辆的右后车轮连通，所述后制动管路的第一端与所述主液压缸连通，所述后制动管路的第二端通过所述后分配器分别与所述左后制动管路、所述右后制动管路连通。

根据本发明第二方面所述的车辆制动系统的检测方法，包括如下步骤：车辆液压制动时测量制动压力和活塞的移动行程，当测量点的所述制动压力与对应的所述移动行程的比值超出预定的比值范围时报警。

根据本发明第二方面所述的车辆制动系统的检测方法，可以在车辆制动系统工作异常时及时报警通知驾驶员，使驾驶员及时检查车辆制动系统，避免车辆由于制动异常而发生事故，保证行车安全。

进一步地，所述预定的制动压力范围通过冗余测试测得。

根据本发明第三方面所述的车辆制动系统的检测方法，包括如下步骤：车辆液压制动时测量制动压力和活塞的移动行程，当两个相邻测量点之间的所述制动压力之差与对应的所述移动行程之差的比值超出预定的比值范围时报警。

根据本发明第三方面所述的车辆制动系统的检测方法，可以在车辆制动系统工作异常时及时报警通知驾驶员，使驾驶员及时检查车辆制动系统，避免车辆由于制动异常而发生事故，保证行车安全。

根据本发明第四方面所述的车辆，设有如本发明第一方面所述的车辆制动系统。

根据本发明第四方面所述的车辆，驾驶员可以及时得知车辆制动系统工作异常，以及时检查车辆制动系统，避免车辆由于制动异常而发生事故，保证行车安全。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的车辆制动系统在车辆内的布置图；

图2是本发明实施例的主液压缸内的结构图；

图3是本发明一个实施例的车辆制动系统的检测方法的原理图；

图4是本发明另一个实施例的车辆制动系统的检测方法的原理图；

图5是本发明实施例的车辆制动系统的检测方法的检测流程图。

附图标记：

车辆1000，车辆制动系统100，踏板1，助力器2，液压制动器3，主液压缸31，活塞32，制动管路4，前制动管路41，左前制动管路42，右前制动管路43，后制动管路44，左后制动管路45，右后制动管路46，前分配器47，后分配器48，制动压力测量器5，活塞行程测量器6，报警器7，控制器8，储液杯9，车轮200，实际运行曲线C0，理想曲线C1，最大正常运行曲线C2。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并参考具体实施例描述本发明实施例的车辆制动系统100。

首先结合图1-图5描述本发明实施例的车辆制动系统100。

如图1-图5所示，本发明实施例的车辆制动系统100可以包括踏板1、液压制动器3、制动管路4、制动压力测量器5、活塞行程测量器6和报警器7，液压制动器3包括主液压缸31和活塞32，主液压缸31内设有制动液，制动管路4与主液压缸31连通，踏板1用于推动活塞32相对主液压缸31运动(例如驾驶员踩踏踏板1可以推动活塞32的活塞杆在主液压缸31内运动)，以将主液压缸31的制动液推送至制动管路4内，制动液进一步通过制动管路4流动至车辆的车轮200处并对车轮200制动(例如，制动液通过制动管路4流动至车轮200处的轮缸，流入轮缸的高压制动液推动轮缸活塞、摩擦块滑动，夹紧制动盘，从而产生制动压力)。

在车辆制动时，制动压力测量器5用于测量制动液受到的制动压力(即制动液受到的活塞32的推力)，活塞行程测量器6用于测量活塞32受到踏板1推动而在主液压缸31内的移动行程，当制动系统出现异常状况时，例如制动液中进入气体或制动管路4发生泄漏等，相同的活塞32移动行程下产生的制动压力会降低，影响车辆的制动性能。

报警器7用于在制动压力测量器5测量的制动压力相对活塞行程测量器6测量的移动行程变化异常时报警，例如，对应的活塞32的移动行程下制动压力测量器5测量制动压力低于预设压力最小值时或高于预设压力最大值时，说明此时车辆无法进行有效制动，此时报警器7发出警报，以及时提醒驾驶员检查和修理车辆制动系统100，避免车辆由于制动异常而发生事故，保证行车安全。

在本发明的一些可选的实施例中，如图2所示，制动压力测量器5设置在主液压缸31的内底壁处。活塞32沿主液压缸31的轴向移动时，可以避让制动压力测量器5，以保证踏板1顺利推动活塞32在主液压缸31内移动。

在另一些具体的实施例中，如图2所示，制动压力测量器5也可以设置在制动管路4内，此时制动压力测量器5可以测量制动管路4内的制动液受到的制动压力，同时可以避让活塞32在主液压缸31内的移动。

具体地，制动压力测量器5为压力传感器。活塞行程测量器6为行程测量器。

具体地，如图1所示，车辆制动系统100还包括控制器8，控制器8分别与制动压力测量器5、活塞行程测量器6以及报警器7连接，控制器8适于根据制动压力测量器5测量的制动压力以及活塞行程测量器6测量的移动行程控制报警器7报警。例如，控制器8首先接收来自制动压力测量器5测得的制动压力和对应该制动压力时间点下活塞行程测量器6测量的活塞32的移动行程，当控制器8判断制动压力超出预定的合理范围外时，对报警器7传递信号以控制报警器7发出警报，从而提醒驾驶员及时检修车辆制动系统100。具体地，控制器8为车辆的车载电脑。

具体地，如图1所示，制动管路4包括前制动管路41、左前制动管路42、右前制动管路43、后制动管路44、左后制动管路45、右后制动管路46、前分配器47、后分配器48，其中，左前制动管路42与车辆的左前车轮连通，右前制动管路43与车辆的右前车轮连通，前制动管路41的第一端与主液压缸31连通，前制动管路41的第二端通过前分配器47分别与左前制动管路42、右前制动管路43连通，左后制动管路45与车辆的左后车轮连通，右后制动管路46与车辆的右后车轮连通，后制动管路44的第一端与主液压缸31连通，后制动管路44的第二端通过后分配器48分别与左后制动管路45、右后制动管路46连通。

可以理解的是，制动液从主液压缸31被推至制动管路4时，一部分被推向前制动管路41，另一部分被推向后制动管路44。被推向前制动管路41的制动液首先流动至前分配器47，前分配器47对流动至前分配器47的制动液的流量进行分配，将一部分制动液分散至左前制动管路42，并通过左前制动管路42流动至左前车轮处以对左前车轮进行制动，并将另一部分制动液分散至右前制动管路43，并通过右前制动管路43流动至右前车轮处以对右前车轮进行制动。由此，可以根据车辆行驶状况对左前车轮和右前车轮分配相同或不同的制动力。例如，当车辆直线行驶时制动可以对左前车轮和右前车轮分配相同的制动力，而当车辆转弯行驶时制动可以根据情况对左前车轮和右前车轮分配不同的制动力。

相似地，被推向后制动管路44的制动液首先流动至后分配器48，后分配器48对流动至后分配器48的制动液的流量进行分配，将一部分制动液分散至左后制动管路45，并通过左后制动管路45流动至左后车轮处以对左后车轮进行制动，并将另一部分制动液分散至右后制动管路46，并通过右后制动管路46流动至右后车轮处以对右后车轮进行制动。由此，可以根据车辆行驶状况对左后车轮和右后车轮分配相同或不同的制动力。例如，当车辆直线行驶时制动可以对左后车轮和右后车轮分配相同的制动力，而当车辆转弯行驶时制动可以根据情况对左后车轮和右后车轮分配不同的制动力。

具体地，如图1所示，车辆制动系统100还包括储液杯9，储液杯9内储存有备用制动液，从而可以在主液压缸31内的制动液减少时对主液压缸31进行补液。

具体地，如图1所示，车辆制动系统100还包括助力器2，助力器2设置在踏板1与活塞32之间，以在驾驶员踩踏踏板1时进行助力，更便于推动活塞32在主液压缸31内移动。

具体地，报警器7可以设置在仪表板上，通过文字、图像、声音或强光等方式进行报警，以方便驾驶员及时注意车辆制动系统100工作异常。

下面结合图3和图5描述本发明一个实施例的车辆制动系统100的检测方法。

如图3和图5所示，根据本发明实施例的车辆制动系统100的检测方法，包括如下步骤：车辆液压制动时测量制动压力P和活塞32的移动行程L，当测量点的制动压力P与对应的移动行程L的比值超出预定的比值范围时报警。

如图3所示，C1表示车辆制动系统100位于理想工作状态下的制动压力P随活塞32的移动行程L的关系曲线，C2表示车辆制动系统100位于保证车辆有效制动下的最差工作状态时的制动压力P随活塞32的移动行程L的关系曲线，C0表示车辆制动系统100位于理想工作状态下的制动压力P随活塞32的移动行程L的关系曲线。

将C1和C2输入控制器8后，可以对实际待测量的车辆制动系统100的工作状态进行检测，此时通过车辆制动系统100对车辆进行制动，控制器8记录制动压力测量器5测量的制动压力P和活塞行程测量器6测量的活塞32的移动行程L。

如图3所示，例如控制器8在测量点A时，记录测量点A对应的制动压力PA和活塞32的移动行程LA，通过计算制动压力PA与对应的移动行程LA的比值计算出KA＝PA/LA。控制器8通过计算曲线C1在LA处对应的制动压力PA1，进一步计算出预定的最大比值KA1＝PA1/LA。控制器8通过计算曲线C2在LA处对应的制动压力PA2，进一步计算出预定的最小比值KA2＝PA2/LA。

当KA2≤KA≤KA1时，说明车辆制动系统100处于正常的工作范围，控制器8不对报警器7发送报警信息并进一步记录下一个测量点的制动压力PA和移动行程LA，报警器7不报警。

当KA＜KA2或KA＞KA1时，说明车辆制动系统100工作异常，无法有效制动车辆，控制器8对报警器7发送报警信息，报警器7报警。

根据本发明实施例的车辆制动系统100的检测方法，可以在车辆制动系统100工作异常时及时报警通知驾驶员，使驾驶员及时检查车辆制动系统100，避免车辆由于制动异常而发生事故，保证行车安全。

具体地，预定的制动压力范围通过冗余测试测得。换言之，在对实际待测量的车辆制动系统100的工作状态进行测试之前，可以用标准件测量并绘出C1和C2。

首先，先对车辆制动系统100进行理想状态测试，此时需保证标准件的车辆制动系统100的各个部件良好，且制动液内没有混入空气，此时为车辆制动系统100工作的理想状态，在该理想状态下可以通过车辆制动系统100对车辆进行制动，此时控制器8记录制动压力测量器5测量的制动压力P和活塞行程测量器6测量的活塞32的移动行程L，并根据此时的制动压力P和活塞32的移动行程L绘出曲线C1。

随后，对车辆制动系统100进行保证车辆正常制动的最差工作状态测试，此时可向标准件的车辆制动系统100内的制动液内注入空气并保证车辆正常制动，在该工作状态下可以通过车辆制动系统100对车辆进行制动，此时控制器8记录制动压力测量器5测量的制动压力P和活塞行程测量器6测量的活塞32的移动行程L，并根据此时的制动压力P和活塞32的移动行程L绘出曲线C2。

下面结合图4和图5描述本发明另一个实施例的车辆制动系统100的检测方法。

如图4和图5所示，根据本发明实施例的车辆制动系统100的检测方法，包括如下步骤：车辆液压制动时测量制动压力P和活塞32的移动行程L，当两个相邻测量点之间的制动压力之差与对应的移动行程之差的比值超出预定的比值范围时报警。

如图3所示，C1表示车辆制动系统100位于理想工作状态下的制动压力P随活塞32的移动行程L的关系曲线，C2表示车辆制动系统100位于保证车辆有效制动下的最差工作状态时的制动压力P随活塞32的移动行程L的关系曲线，C0表示车辆制动系统100位于理想工作状态下的制动压力P随活塞32的移动行程L的关系曲线。

将C1和C2输入控制器8后，可以对实际待测量的车辆制动系统100的工作状态进行测试，此时通过车辆制动系统100对车辆进行制动，控制器8记录制动压力测量器5测量的制动压力P和活塞行程测量器6测量的活塞32的移动行程L。

如图4所示，例如控制器8在测量点A时，记录测量点A对应的制动压力PA和活塞32的移动行程LA，控制器8在测量点A的下一个测量点B时，记录测量点B对应的制动压力PB和活塞32的移动行程LB。进一步，控制器8计算KAB＝(PB-PA)/(LB-LA)。

控制器8通过计算曲线C1在LA处对应的制动压力PA1，C1在LB处对应的制动压力PB1，曲线C2在LA处对应的制动压力PA2，C2在LB处对应的制动压力PB2，进一步计算出预定的最大比值KB1A2＝(PB1-PA2)/(LB1-LA2)，并算出预定的最小比值KB2A1＝(PB2-PA1)/(LB2-LA1)。

当KB2A1≤KAB≤KB1A2时，说明车辆制动系统100处于正常的工作范围，控制器8不对报警器7发送报警信息并进一步记录下一个测量点的制动压力和移动行程，报警器7不报警。

当KAB＜KB2A1或KAB＞KB1A2时，说明车辆制动系统100工作异常，无法有效制动车辆，控制器8对报警器7发送报警信息，报警器7报警。

根据本发明实施例的车辆制动系统100的检测方法，可以在车辆制动系统100工作异常时及时报警通知驾驶员，使驾驶员及时检查车辆制动系统100，避免车辆由于制动异常而发生事故，保证行车安全。

具体地，本发明实施例的C1和C2的获得方法与本发明前一实施例的C1和C2的获得方法相同，在此不再赘述。

下面描述本发明实施例的车辆。

本发明实施例的车辆设有如本发明上述任一种实施例的车辆制动系统100。

根据本发明实施例的车辆，通过设置车辆制动系统100，驾驶员可以及时得知车辆制动系统100工作异常，以及时检查车辆制动系统100，避免车辆由于制动异常而发生事故，保证行车安全。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种车辆制动系统，其特征在于，包括：踏板、液压制动器、制动管路、制动压力测量器、活塞行程测量器和报警器，所述液压制动器包括：主液压缸和活塞，所述主液压缸内设有制动液，所述制动管路与所述主液压缸连通，所述踏板用于推动所述活塞相对所述主液压缸运动，以将所述主液压缸内的制动液通过所述制动管路流动至车辆的车轮处并对所述车轮制动；

所述制动压力测量器用于测量所述制动液受到的制动压力，所述活塞行程测量器用于测量所述活塞的移动行程，所述报警器用于在所述制动压力测量器测量的所述制动压力相对所述活塞行程测量器测量的所述移动行程变化异常时报警。

2.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述制动压力测量器设置在主液压缸的内底壁处。

3.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述制动压力测量器设置在所述制动管路内。

4.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器分别与所述制动压力测量器、所述活塞行程测量器以及所述报警器连接，所述控制器适于根据所述制动压力测量器测量的所述制动压力以及所述活塞行程测量器测量的所述移动行程控制所述报警器报警。

5.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述制动管路包括：前制动管路、左前制动管路、右前制动管路、后制动管路、左后制动管路、右后制动管路、前分配器、后分配器；

其中，所述左前制动管路与所述车辆的左前车轮连通，所述右前制动管路与所述车辆的右前车轮连通，所述前制动管路的第一端与所述主液压缸连通，所述前制动管路的第二端通过所述前分配器分别与所述左前制动管路、所述右前制动管路连通；

所述左后制动管路与所述车辆的左后车轮连通，所述右后制动管路与所述车辆的右后车轮连通，所述后制动管路的第一端与所述主液压缸连通，所述后制动管路的第二端通过所述后分配器分别与所述左后制动管路、所述右后制动管路连通。

6.一种车辆制动系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

车辆液压制动时测量制动压力和活塞的移动行程；

当测量点的所述制动压力与对应的所述移动行程的比值超出预定的比值范围时报警。

7.根据权利要求6所述的车辆制动系统的检测方法，其特征在于，所述预定的制动压力范围通过冗余测试测得。

8.一种车辆制动系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：车辆液压制动时测量制动压力和活塞的移动行程；

当两个相邻测量点之间的所述制动压力之差与对应的所述移动行程之差的比值超出预定的比值范围时报警。

9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-5中任一项所述的车辆制动系统。