CN110595701B - 一种汽车气制动系统的气密性检测系统及其检测方法 - Google Patents

一种汽车气制动系统的气密性检测系统及其检测方法 Download PDF

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Abstract

一种汽车气制动系统的气密性检测系统，包括气制动系统与车联网系统，所述气制动系统包括用于采集制动系统前回路、制动系统后回路和制动系统驻车回路的气压数据的气压传感器，所述车联网系统包括车载终端与网联平台，所述车载终端与气压传感器电连接，车载终端与网联平台信号连接；所述车载终端，用于接收气压传感器发送的车辆熄火时、再次启动时的气压数据，并将气压数据及车辆熄火时、再次启动时对应的时刻数据发送到网联平台；所述网联平台，用于计算停车时长及停车期间的气压降，并将气压降与设定的阀值比较作出气密性判断。本设计不仅提高了气制动系统气密性检测的精准度，而且可靠性高。

Description

一种汽车气制动系统的气密性检测系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及汽车制动领域，尤其涉及一种汽车气制动系统的气密性检测系统及其检测方法，主要适用于提高气制动系统气密性检测的精准度。
背景技术
汽车行业中采用压缩空气作为制动系统能源的商用车，其气制动系统采用空压机提供压缩空气，采用储能装置储存压缩空气，采用管路传输，采用各种功能的阀或元件使压缩空气产生预期功能。由于气制动系统的储能装置、管路、阀等元件需通过大量的连接接头连接，压缩空气存在泄露的可能。针对严重的泄露，司机易察觉，且车辆上的传感器也会及时报警；但对于慢泄露，或气制动系统老化后导致的慢泄露，传感器无法判断识别，人为也很难发现。采用气制动系统的车辆，车辆启动时必须保证压缩空气达到足够的压力，才能保证足够的制动能力，保证安全。当车辆停了一晚后，由于慢泄露导致压缩空气压力低，需要空压机慢慢打气提升气压，这样导致起步时间变长，影响出行效率。气制动系统老化导致的慢泄露，有可能突然形成剧烈漏气，导致气制动系统功能降低或丧失，危及行车安全。
中国专利，申请公布号为CN107588904A，申请公布日为2018年1月16日的发明专利公开了一种客车制动系统气密性检测系统及其检测方法，包括打气泵、冷凝器、干燥器、气压传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、四回路保护阀和储气筒，冷凝器的一端与打气泵相连，另一端与干燥器相连，气压传感器的一端与干燥器相连，另一端与第一电磁阀的进气口相连，第一电磁阀的出气口通向四回路保护阀，四回路保护阀通向四个储气筒，四回路保护阀与储气筒之间均设有一个第二电磁阀。虽然本发明能够在短时间内感应到制动管路中每个回路的气压变化，并根据气压压降参考值决定该车辆是否通过整车气密性检测，但是其仍然存在以下缺陷：该发明并不能检测出制动系统存在压缩空气慢泄露，使得制动系统气密性检测精准度较低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的制动系统气密性检测精准度低的缺陷与问题，提供一种制动系统气密性检测精准度高的汽车气制动系统的气密性检测系统及其检测方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种汽车气制动系统的气密性检测系统，包括气制动系统，所述气制动系统包括用于采集制动系统前回路、制动系统后回路和制动系统驻车回路的气压数据的气压传感器；
所述气密性检测系统还包括车联网系统，所述车联网系统包括车载终端与网联平台，所述车载终端与气压传感器电连接，车载终端与网联平台信号连接；
所述车载终端，用于接收气压传感器发送的车辆熄火时、再次启动时的气压数据，并将气压数据及车辆熄火时、再次启动时对应的时刻数据发送到网联平台；
所述网联平台，用于计算停车时长及停车期间的气压降，并将气压降与设定的阀值比较作出气密性判断。
所述气压传感器安装在前回路储气筒、后回路储气筒和驻车回路储气筒上。
一种汽车气制动系统的气密性检测系统的检测方法，包括以下步骤：
A、车辆熄火时，气压传感器采集制动系统前回路的气压P2熄、制动系统后回路的气压P1熄和制动系统驻车回路的气压P3熄，并将气压数据发送到车载终端；
车辆再次启动时，气压传感器采集制动系统前回路的气压P2启、制动系统后回路的气压P1启和制动系统驻车回路的气压P3启，并将气压数据发送到车载终端；
B、车载终端将气压数据及车辆熄火的时刻t熄、车辆再次启动的时刻t启发送到网联平台；
C、当满足如下判断条件时，网联平台计算车辆熄火时与再次启动时各回路的气压降：
Figure BDA0002203192220000021
上式中，P0为汽车气制动系统的卸载压力，P0设定为850kpa或者1000kpa；P差设定为300kpa、400kpa或者500kpa；Δt为车辆停车时长；
D、网联平台通过下式计算车辆熄火时与再次启动时x回路n小时的气压降ΔPx降n：
ΔPx降n＝n*ΔPx/Δt＝n*(Px熄-Px启)/(t启-t熄)；
上式中，x为1、2、3，1为制动系统后回路，2为制动系统前回路，3为制动系统驻车回路，n为设定时间，ΔPx为车辆熄火时与再次启动时x回路的气压降；
E、将x回路n小时的气压降△Px降n与设定的阀值相比较，若x回路n小时的气压降△Px降n高于设定的阀值的次数大于等于5次时，判定气制动系统漏气。
步骤C中，当P1熄-P2熄≤50kPa、600kPa≤P1熄≤750kPa、2h＜Δt≤24h，且P1熄-P3熄≤100kPa或者P1熄-P3熄≤-100kPa发生的次数大于等于5次时，判定气压传感器存在故障。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种汽车气制动系统的气密性检测系统及其检测方法中车载终端与气压传感器电连接，车载终端与网联平台信号连接；当车辆熄火时、再次启动时，气压传感器采集各回路的气压数据，并将气压数据发送到车载终端，车载终端通过无线信号将气压数据及车辆熄火时、再次启动时对应的时刻数据发送到网联平台，网联平台计算停车时长及停车期间的气压降，并将气压降与设定的阀值比较作出气密性判断；上述设计能精准检测出气制动系统存在的压缩空气慢泄露，从而提醒驾驶员及时检查维护，不仅减少了车辆起步时间，提高了出行效率，而且避免出现突发事故导致车辆制动失效，保证行车安全。因此，本发明提高了气制动系统气密性检测的精准度。
2、本发明一种汽车气制动系统的气密性检测系统及其检测方法中通过判断条件确定网联平台是否计算车辆熄火时与再次启动时各回路的气压降，避免误报，提高了检测的可靠性能；将x回路n小时的气压降△Px降n与设定的阀值相比较，若气压降△Px降n高于设定的阀值的次数大于等于5次时，判定气制动系统漏气，进一步提高了判定的精准度；当P1熄-P2熄≤50kPa、600kPa≤P1熄≤750kPa、2h＜Δt≤24h，且P1熄-P3熄≥100kPa或者P1熄-P3熄≥100kPa发生的次数大于等于5次时，判定气压传感器存在故障，便于驾驶员检查维护。因此，本发明不仅可靠性高、检测精准度高，而且降低了检查维护的难度。
附图说明
图1是本发明一种汽车气制动系统的气密性检测系统的结构示意图。
图2是本发明一种汽车气制动系统的气密性检测方法的控制原理图。
图3是本发明的实施例中的场景4气压计算预期结果示意图。
图4是本发明的实施例中的场景5气压计算预期结果示意图。
图中：空压机1、干燥器2、前回路储气筒31、后回路储气筒32、驻车回路储气筒33、脚制动阀4、手控阀5、前回路阀6、ABS7、前回路气室8、后回路气室9、后回路阀10、驻车回路阀11、气压传感器12、车载终端13、网联平台14。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1、图2，一种汽车气制动系统的气密性检测系统，包括气制动系统，所述气制动系统包括用于采集制动系统前回路、制动系统后回路和制动系统驻车回路的气压数据的气压传感器12；
所述气密性检测系统还包括车联网系统，所述车联网系统包括车载终端13与网联平台14，所述车载终端13与气压传感器12电连接，车载终端13与网联平台14信号连接；
所述车载终端13，用于接收气压传感器12发送的车辆熄火时、再次启动时的气压数据，并将气压数据及车辆熄火时、再次启动时对应的时刻数据发送到网联平台14；
所述网联平台14，用于计算停车时长及停车期间的气压降，并将气压降与设定的阀值比较作出气密性判断。
所述气压传感器12安装在前回路储气筒31、后回路储气筒32和驻车回路储气筒33上。
一种汽车气制动系统的气密性检测系统的检测方法，包括以下步骤：
A、车辆熄火时，气压传感器12采集制动系统前回路的气压P2熄、制动系统后回路的气压P1熄和制动系统驻车回路的气压P3熄，并将气压数据发送到车载终端13；
车辆再次启动时，气压传感器12采集制动系统前回路的气压P2熄、制动系统后回路的气压P1启和制动系统驻车回路的气压P3启，并将气压数据发送到车载终端13；
B、车载终端13将气压数据及车辆熄火的时刻t熄、车辆再次启动的时刻t启发送到网联平台14；
C、当满足如下判断条件时，网联平台14计算车辆熄火时与再次启动时各回路的气压降：
Figure BDA0002203192220000051
上式中，P0为汽车气制动系统的卸载压力，P0设定为850kpa或者1000kpa；P差设定为300kpa、400kpa或者500kpa；Δt为车辆停车时长；
D、网联平台14通过下式计算车辆熄火时与再次启动时x回路n小时的气压降ΔPx降n：
ΔPx降n＝n*ΔPx/Δt＝n*(Px熄-Px启)/(t启-t熄)；
上式中，x为1、2、3，1为制动系统后回路，2为制动系统前回路，3为制动系统驻车回路，n为设定时间，ΔPx为车辆熄火时与再次启动时x回路的气压降；
E、将x回路n小时的气压降ΔPx降n与设定的阀值相比较，若x回路n小时的气压降ΔPx降n高于设定的阀值的次数大于等于5次时，判定气制动系统漏气。
步骤C中，当P1熄-P2熄≤50kPa、600kPa≤P1熄≤750kPa、2h＜Δt≤24h，且P1熄-P3熄≥100kPa或者P1熄-P3熄≤-100kPa发生的次数大于等于5次时，判定气压传感器12存在故障。
本发明的原理说明如下：
气制动系统的原理为：空压机1将高压空气输送至干燥器2，干燥器2上的四保阀分别将高压空气输送至前回路储气筒31、后回路储气筒32、驻车回路储气筒33；其中，前回路储气筒31、后回路储气筒32的压缩空气输送至脚制动阀4，后回路储气筒32的压缩空气同时将压缩空气输送到后回路阀10，驻车回路储气筒33将压缩空气输送到手控阀5和驻车回路阀11；行车制动回路：脚制动阀4控制前回路阀6、ABS7和前回路气室8制动和解除制动，同时脚制动阀4控制后回路阀10、ABS7和后回路气室9制动和解除制动；驻车制动回路：手控阀5控制驻车回路阀11、后回路气室9驻车制动和解除。
现有技术在气制动系统的各个回路上安装气压传感器12，当车辆处于通电状态时，气压传感器12实时将各回路的气压数据传送到驾驶室内的气压表中；无论气制动系统是快速漏气或慢漏气，只要气压过低达到报警气压时，驾驶室内的气压表提示制动系统气压低，驾驶员根据显示结果安排检查维修。
网联平台14按图2所示控制原理图的方法，计算每次停车期间车辆的气压降，经过几次停车的统计，网联平台14分析气压变化的趋势，基于气制动系统的结构，当气压降达到设定的阀值时，提醒驾驶员及时检查维护，避免出现突发事故导致车辆制动失效，保证行车安全。
实施例：
参见图1、图2，一种汽车气制动系统的气密性检测系统，包括气制动系统与车联网系统，所述气制动系统包括用于采集制动系统前回路、制动系统后回路和制动系统驻车回路的气压数据的气压传感器12，所述气压传感器12安装在前回路储气筒31、后回路储气筒32和驻车回路储气筒33上，所述车联网系统包括车载终端13与网联平台14，所述车载终端13与气压传感器12电连接，车载终端13与网联平台14信号连接；所述车载终端13，用于接收气压传感器12发送的车辆熄火时、再次启动时的气压数据，并将气压数据及车辆熄火时、再次启动时对应的时刻数据发送到网联平台14；所述网联平台14，用于计算停车时长及停车期间的气压降，并将气压降与设定的阀值比较作出气密性判断。
按上述方案，一种汽车气制动系统的气密性检测系统的检测方法，包括以下步骤：
A、车辆熄火时，气压传感器12采集制动系统前回路的气压P2熄、制动系统后回路的气压P1熄和制动系统驻车回路的气压P3熄，并将气压数据发送到车载终端13；
车辆再次启动时，气压传感器12采集制动系统前回路的气压P2启、制动系统后回路的气压P1启和制动系统驻车回路的气压P3启，并将气压数据发送到车载终端13；
B、车载终端13将气压数据及车辆熄火的时刻t熄、车辆再次启动的时刻t启发送到网联平台14；
C、当满足如下判断条件时，网联平台14计算车辆熄火时与再次启动时各回路的气压降：
Figure BDA0002203192220000071
上式中，P0为汽车气制动系统的卸载压力，P0设定为850kpa或者1000kpa；P差设定为300kpa、400kpa或者500kpa；Δt为车辆停车时长；
当P1熄-P2熄≤50kPa、600kPa≤P1熄≤750kPa、2h＜Δt≤24h，且P1熄-P3熄≥100kPa或者P1熄-P3熄≤-100kPa发生的次数大于等于5次时，判定气压传感器12存在故障；
D、网联平台14通过下式计算车辆熄火时与再次启动时x回路n小时的气压降ΔPx降n：
ΔPx降n＝n*ΔPx/Δt＝n*(Px熄-Px启)/(t启-t熄)；
上式中，x为1、2、3，1为制动系统后回路，2为制动系统前回路，3为制动系统驻车回路，n为设定时间，ΔPx为车辆熄火时与再次启动时x回路的气压降；
E、将x回路n小时的气压降ΔPx降n与设定的阀值相比较，若x回路n小时的气压降ΔPx降n高于设定的阀值的次数大于等于5次时，判定气制动系统漏气。
以制动系统后回路为例，当n为6时，则：
ΔP1降6＝6*ΔP1/Δt＝6*(P1熄-P1启)/(t启-t熄)；其它回路采用同样方式计算；
网联平台14的判断逻辑为：
Figure BDA0002203192220000072
Figure BDA0002203192220000081
当各回路的ΔPx降n高于图3中虚线的气压的次数小于5次时，如图3中的第4次的ΔPx降n高于虚线的气压，车辆可能存在异常状态，不进行提醒；
当各回路的ΔPx降n高于图3中虚线的气压的次数大于等于5次时，如图3中的第7次-11次的ΔPx降n高于虚线的气压，基本判断存在漏气，此时提醒车辆气制动系统漏气；
当P1熄-P3熄≥100kPa或者P1熄-P3熄≤-100kPa只发生1次时，如图4中的第2次虚线的气压差值，车辆可能存在异常状态，不进行提醒；
当P1熄-P3熄≥100kPa或者P1熄-P3熄≤-100kPa发生的次数大于等于5次时，如图4中的第4次-8次的虚线的气压差值，基本判断气压传感器存在故障，此时进行提醒。

Claims (3)

1.一种汽车气制动系统的气密性检测系统的检测方法，其特征在于：
所述检测系统包括气制动系统与车联网系统，所述气制动系统包括用于采集制动系统前回路、制动系统后回路和制动系统驻车回路的气压数据的气压传感器(12)，所述车联网系统包括车载终端(13)与网联平台(14)，所述车载终端(13)与气压传感器(12)电连接，车载终端(13)与网联平台(14)信号连接；所述车载终端(13)，用于接收气压传感器(12)发送的车辆熄火时、再次启动时的气压数据，并将气压数据及车辆熄火时、再次启动时对应的时刻数据发送到网联平台(14)；所述网联平台(14)，用于计算停车时长及停车期间的气压降，并将气压降与设定的阀值比较作出气密性判断；
所述检测方法包括以下步骤：
A、车辆熄火时，气压传感器(12)采集制动系统前回路的气压P2熄、制动系统后回路的气压P1熄和制动系统驻车回路的气压P3熄，并将气压数据发送到车载终端(13)；
车辆再次启动时，气压传感器(12)采集制动系统前回路的气压P2启、制动系统后回路的气压P1启和制动系统驻车回路的气压P3启，并将气压数据发送到车载终端(13)；
B、车载终端(13)将气压数据及车辆熄火的时刻t熄、车辆再次启动的时刻t启发送到网联平台(14)；
C、当满足如下判断条件时，网联平台(14)计算车辆熄火时与再次启动时各回路的气压降：
Figure FDA0002926682370000011
上式中，P0为汽车气制动系统的卸载压力，P0设定为850kpa或者1000kpa；P差设定为300kpa、400kpa或者500kpa；△t为车辆停车时长；
D、网联平台(14)通过下式计算车辆熄火时与再次启动时x回路n小时的气压降△Px降n；
△Px降n＝n*ΔPx△t＝n*(Px熄-Px启)(t启-t熄)；
上式中，x为1、2、3，1为制动系统后回路，2为制动系统前回路，3为制动系统驻车回路，n为设定时间，ΔPx为车辆熄火时与再次启动时x回路的气压降；
E、将x回路n小时的气压降△Px降n与设定的阀值相比较，若x回路n小时的气压降△Px降n高于设定的阀值的次数大于等于5次时，判定气制动系统漏气。
2.根据权利要求1所述的一种汽车气制动系统的气密性检测系统的检测方法，其特征在于：所述气压传感器(12)安装在前回路储气筒(31)、后回路储气筒(32)和驻车回路储气筒(33)上。
3.根据权利要求1所述的一种汽车气制动系统的气密性检测系统的检测方法，其特征在于：步骤C中，当P1熄-P2熄≤50kPa、600kPa≤P1熄≤750kPa、2h＜Δt≤24h，且P1熄-P3熄≥100kPa或者P1熄-P3熄≤-100kPa发生的次数大干等于5次时，判定气压传感器(12)存在故障。
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