CN111824152B - 停放制动和紧急制动系统、制动控制方法及应用车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种停放制动和紧急制动系统、制动控制方法及应用车辆，本发明包括风源装置、共用制动回路、控制器ECU和速度传感器；其中，共用制动回路包括操作按钮、记忆阀、继动阀、防滑阀、弹簧制动气室。当操作按钮触发时，控制器ECU通过速度传感器采集的速度信息，判断采用停放制动模式或紧急制动模式工作。本发明还包括采用停放制动和紧急制动系统以及制动控制方法的车辆。本发明的停放制动和紧急制动系统、制动控制方法及应用车辆使停放制动和紧急制动采用同一制动回路，具有制动阀类安装紧凑和气管路布置简单的优点。

Description

停放制动和紧急制动系统、制动控制方法及应用车辆

技术领域

本发明属于车辆制动领域，具体涉及一种采用制动回路的、可用于车辆停放制动和紧急制动的气压制动系统和方法。

背景技术

气压制动系统是发展最早的一种动力制动系统，有其独特的优势，如：可以产生加大的制动力；管路结构简单，连接和断开方便。因此，气压制动系统也广泛应用于大型商用车。

停放制动系统可以保持停止的车辆不动，紧急制动系统可以根据行车过程中的工况进行紧急制动。目前国内外研究均只单独研究停放制动系统或紧急制动系统，一般采取停放制动回路、紧急制动回路分别独立设置。智轨电车是一种多轴、多胶轮转向架、灵活编组的新型城市轨道交通车辆。智轨电车三节编组即可达32米，采用传统制动系统时，制动阀类安装和气流管路布置相对复杂，会导致制动响应时间长等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明目的在于提供共用制动回路的停放制动和紧急制动系统、制动控制方法和采用该系统和方法的车辆，使车辆能够通过同一系统选择性地实现停放制动和紧急制动功能。

本发明提供了一种用于车辆的停放制动和紧急制动系统，包括：风源装置、共用制动回路、控制器ECU和速度传感器；

所述共用制动回路包括：操作按钮、记忆阀、继动阀、防滑阀、弹簧制动气室；所述记忆阀、所述继动阀、所述防滑阀、所述弹簧制动气室依次连接；所述操作按钮、所述记忆阀和所述防滑阀均与所述控制器ECU相连；所述共用制动回路适于以停放制动模式和紧急制动模式中的任一种制动模式工作；

所述风源装置，与所述继动阀和所述记忆阀相连，提供制动风源；

所述速度传感器，与所述控制器ECU相连，用于获取车辆的速度信息；

所述控制器ECU配置成根据所述速度传感器的速度信息来选择采用所述停放制动模式和所述紧急制动模式中的一种制动模式。

优选地，所述速度传感器包括车速传感器和轮速传感器，分别用于获取车速信息和车轮轮速信息。

优选地，所述车速传感器安装在所述车辆的底盘上；所述车辆具有N个轮轴，所述轮速传感器包括第一轮速传感器和第二轮速传感器，所述第一轮速传感器安装于所述车辆的行驶方向上的第二轮轴的车轮上，所述第二轮速传感器安装于所述车辆的同一行驶方向上的第N-1轮轴的车轮上。

优选地，所述操作按钮包括第一操作按钮和第二操作按钮，所述第一操作按钮和第二操作按钮分别安装于所述车辆两端的司机室。

优选地，所述车辆具有N个轮轴，所述弹簧制动气室包括第一弹簧制动气室和第二弹簧制动气室，所述第一弹簧制动气室安装于所述车辆的行驶方向上的第二轮轴，所述第二弹簧制动气室安装于所述车辆的同一行驶方向上的第N-1轮轴。

优选地，所述共用制动回路包括第一共用制动回路和第二共用制动回路；所述风源装置包括第一风源装置和第二风源装置；所述第一共用制动回路与所述第一风源装置、所述第一弹簧制动气室相连，所述第二共用制动回路与所述第二风源装置、所述第二弹簧制动气室相连。

本发明还提供一种用于任意一项所述的停放制动和紧急制动系统的制动控制方法，其特征在于，包括：

当所述操作按钮触发，并且所述速度传感器采集的速度信息为零时，所述控制器ECU决定所述共用制动回路以所述停放制动模式工作；

当所述操作按钮触发，并且所述速度传感器采集的速度信息不为零时，所述控制器ECU决定所述共用制动回路以所述紧急制动模式工作。

优选地，所述停放制动模式包括停放制动施加状态和停放制动缓解状态，所述控制器ECU确定采取所述停放制动施加状态或所述停放制动缓解状态，相应地发送停放制动施加指令或停放制动缓解指令至所述防滑阀，并发送指令至所述记忆阀。

优选地，所述紧急制动模式包括紧急制动施加降压状态、紧急制动施加保压状态和紧急制动施加升压状态，所述控制器ECU根据所述速度信息确定并发送相应的紧急制动施加降压指令、紧急制动施加保压指令或紧急制动施加升压指令至所述防滑阀，并发送指令至所述记忆阀。

优选地，所述停放制动和紧急制动系统是所述速度传感器包括车速传感器和轮速传感器的系统；所述控制器ECU根据所述轮速传感器采集的所述车轮轮速信息以及特定的防滑算法确定并发送所述紧急制动施加降压指令、所述紧急制动施加保压指令或所述紧急制动施加升压指令。

本发明还提供一种车辆，包括任意一项所述的停放制动和紧急制动系统；并采取任意一项所述的制动控制方法。

优选地，所述车辆是双向多编组轨道交通车辆。

本发明的有益效果是：

本发明的停放制动和紧急制动系统共用同一制动回路，制动系统综合司机触发操作按钮的情况和车辆的速度信息，有效判断采取的制动模式，实现停放制动功能或紧急制动功能，并且具有使制动阀类安装紧凑和气流管路布置简单的优点。

附图说明

本发明的以上内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。

图1为本发明一实施例的停放制动和紧急制动系统的示意图；

图2为本发明另一实施例的停放制动和紧急制动系统的示意图。

具体实施方式

以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

图1为根据本发明的一个实施例提供的用于车辆(例如轨道交通车辆)的停放制动和紧急制动系统的示意图。如图1所示，该实施例的停放制动和紧急制动系统包括风源装置50、共用制动回路、控制器ECU 80和速度传感器；共用制动回路包括：操作按钮91、记忆阀40、继动阀30、防滑阀20、弹簧制动气室11。记忆阀40、继动阀30、防滑阀20、弹簧制动气室11依次连接，操作按钮91、记忆阀40和防滑阀20的信号控制端口均与控制器ECU 80相连；该共用制动回路能够以停放制动模式和紧急制动模式中的任一种制动模式工作。风源装置50与继动阀30和记忆阀40相连，提供制动风源；速度传感器的信号控制端口与控制器ECU相连，用于获取车辆的速度信息。控制器ECU 80能够根据速度传感器采集的速度信息来选择是采用停放制动模式还是采用紧急制动模式进行制动。

速度传感器包括车速传感器(图1未示出)和轮速传感器61，车速传感器安装在车辆底盘上；轮速传感器61安装于车辆的行驶方向上的第二轮轴的车轮上。

弹簧制动气室11安装于车辆的该第二轮轴。

该实施例的另一方面提供了一种用于停放制动和紧急制动系统的制动控制方法，包括：当操作按钮91触发，并且速度传感器采集的速度信息为零时，控制器ECU 80决定共用制动回路以停放制动模式工作；当操作按钮91触发，并且速度传感器采集的速度信息不为零时，控制器ECU 80决定所述共用制动回路以紧急制动模式工作。

控制器ECU用以决定共用制动回路工作模式的速度信息为车速信息，通过车速传感器获取。

可以理解的是，操作按钮触发时，控制器ECU通过车速判断采取停放制动模式或紧急制动模式，实现同一系统既可提供停放制动功能，也可提供紧急制动功能。

停放制动模式包括停放制动施加状态和停放制动缓解状态，由控制器ECU 80确定采取停放制动施加状态或停放制动缓解状态，发送停放制动施加指令或停放制动缓解指令至防滑阀20，并发送相应的指令至记忆阀40。

停放制动施加状态时，弹簧制动气室11的气体通过防滑阀20和继动阀30排至大气，施加停放制动；停放缓解状态时，风源装置50的气体通过记忆阀40流向继动阀30，并由继动阀30流向防滑阀20，防滑阀20失电，进气口管路与出气口管路接通，气流流过防滑阀20进入弹簧制动气室11，缓解停放制动。

紧急制动模式包括紧急制动施加降压状态、紧急制动施加保压状态和紧急制动施加升压状态，控制器ECU 80根据速度信息确定并发送相应的紧急制动施加降压指令、紧急制动施加保压指令或紧急制动施加升压指令至防滑阀20，并发送指令至记忆阀40。

控制器ECU 80依据的速度信息是轮速传感器采集的车轮轮速信息，控制器ECU80根据车轮轮速信息和特定的防滑算法(该算法可以是已知的)确定并发送所述紧急制动施加降压指令、所述紧急制动施加保压指令或所述紧急制动施加升压指令。

紧急制动施加降压状态时，防滑阀20电控排气，出气口管路与排气口接通，弹簧制动气室11的气体通过防滑阀20排至大气；紧急制动施加保压状态时，防滑阀20电控保压，出气口截断，气室无气流进出，气压无变化；紧急制动施加升压状态时，风源装置50的气体通过记忆阀40流向继动阀30，并由继动阀30流向防滑阀20，防滑阀20失电，进气口管路与出气口管路接通，气流流过防滑阀20进入弹簧制动气室11。

本领域技术人员可以理解，通过获取的车轮轮速信息，依据防滑算法，以车辆获得最佳纵向附着系数段为目标，对防滑阀进行控制，并将相应状态下记忆阀的控制指令发送至记忆阀。

该实施例的又一方面提供了一种车辆，包括该实施例中的停放制动和紧急制动系统，以及采取该实施例中的制动控制方法。

图2为根据本发明另一实施例提供的停放制动和紧急制动系统的示意图，如图2所示，该实施例的停放制动和紧急制动系统包括：速度传感器，速度传感器包括车速传感器、第一轮速传感器61和第二轮速传感器62；两组操作按钮，第一操作按钮91和第二操作按钮92；两个弹簧制动气室，第一弹簧制动气室11和第二弹簧制动气室12；两组共用制动回路，第一制动回路和第二制动回路；第一制动回路和第二制动回路均包括操作按钮、记忆阀、继动阀、防滑阀和弹簧制动气室，操作按钮、记忆阀、继动阀、防滑阀和弹簧制动气室的连接关系与实施例1中描述相同；第一操作按钮91和第二操作按钮92、第一制动回路和第二制动回路的记忆阀和防滑阀的信号控制端口均与控制器ECU 80相连；第一制动回路的风源装置50与第一制动回路的继动阀和记忆阀相连，第二制动回路的风源装置(图2中未示出)与第二制动回路的继动阀和记忆阀相连，提供制动风源；该第一和第二共用制动回路均能够以停放制动模式和紧急制动模式中的任一种制动模式工作。速度传感器的信号控制端口与控制器ECU 80相连，用于获取车辆的速度信息。控制器ECU80能够根据速度传感器采集的速度信息来选择是采用停放制动模式还是采用紧急制动模式进行制动。

第一轮速传感器61安装于车辆的某一行驶方向上的第二轮轴的车轮上，所述第二轮速传感器62安装于车辆的该同一行驶方向上的第N-1轮轴的车轮上；第一弹簧制动气室11和第二弹簧制动气室12，第一弹簧制动气室11安装于车辆的该第二轮轴，所述第二弹簧制动气室12安装于车辆的该第N-1轴；第一操作按钮91和第二操作按钮92分别安装于车辆两端的司机室。需说明的是，N代表车辆所具有的轮轴数量，并且为大于3的自然数。

本实施例中，车辆为双向多编组车辆，车辆两端设置司机室，将操作按钮分别设置在两端的司机室中，实现向任一方向行驶时，司机均能进行制动控制；多编组车辆包含多轴，在车辆的第二轮轴和第N-1轮轴(即倒数第二轴)均设置轮速传感器和弹簧制动气室，可有效提高车辆制动的可靠性。

本实施例的另一个方面提供了用于停放制动和紧急制动系统的制动控制方法，包括：当第一操作按钮91或第二操作按钮92触发，并且速度传感器采集的速度信息为零时，控制器ECU 80决定共用制动回路以停放制动模式工作；当第一操作按钮91或第二操作按钮92触发，并且速度传感器采集的速度信息不为零时，控制器ECU 80决定所述共用制动回路以紧急制动模式工作。

控制器ECU用以决定共用制动回路工作模式的速度信息为车速信息，通过车速传感器获取。

停放制动模式包括停放制动施加状态和停放制动缓解状态，由控制器ECU 80确定采取停放制动施加状态或停放制动缓解状态，发送停放制动施加指令或停放制动缓解指令至第一制动回路和第二制动回路的防滑阀，并发送相应的指令至第一制动回路和第二制动回路的记忆阀。

紧急制动模式包括紧急制动施加降压状态、紧急制动施加保压状态和紧急制动施加升压状态；控制器ECU 80根据速度信息确定并发送相应的紧急制动施加降压指令、紧急制动施加保压指令或紧急制动施加升压指令至第一制动回路和第二制动回路的防滑阀，并发送指令至第一制动回路和第二制动回路的记忆阀。

控制器ECU 80依据的速度信息是第一轮速传感器61和第二轮速传感器62采集的车轮轮速信息，控制器ECU 80根据车轮轮速信息和特定的防滑算法(该算法可以是已知的)确定并发送所述紧急制动施加降压指令、所述紧急制动施加保压指令或所述紧急制动施加升压指令。

该实施例的又一方面提供了一种车辆，包括该实施例中的停放制动和紧急制动的系统，采取该实施例中制动控制方法。

这里基于的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。

同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (12)

1.一种用于车辆的停放制动和紧急制动系统，其特征在于，包括：风源装置、共用制动回路、控制器ECU和速度传感器；

所述共用制动回路包括：操作按钮、记忆阀、继动阀、防滑阀、弹簧制动气室；所述记忆阀、所述继动阀、所述防滑阀、所述弹簧制动气室依次连接；所述操作按钮、所述记忆阀和所述防滑阀均与所述控制器ECU相连；所述共用制动回路适于以停放制动模式和紧急制动模式中的任一种制动模式工作；

所述风源装置，与所述继动阀和所述记忆阀相连，提供制动风源；

所述速度传感器，与所述控制器ECU相连，用于获取车辆的速度信息；

所述控制器ECU配置成根据所述速度传感器的速度信息来选择采用所述停放制动模式和所述紧急制动模式中的一种制动模式；

在所述停放制动模式中，所述弹簧制动气室通过所述防滑阀和所述继动阀将气体排至大气，以施加停放制动，所述风源装置通过所述记忆阀使气体流向所述继动阀，并由所述继动阀流向所述防滑阀，气流流过所述防滑阀进入所述弹簧制动气室，以缓解停放制动；

在所述紧急制动模式中，所述防滑阀电控排气，所述弹簧制动气室通过所述防滑阀将气体排至大气，以施加紧急制动；所述防滑阀电控保压，出气口截断，以使所述弹簧制动气室保压；所述风源装置通过所述记忆阀使气体流向所述继动阀，并由所述继动阀流向所述防滑阀，气流流过所述防滑阀进入所述弹簧制动气室，以缓解紧急制动。

2.根据权利要求1所述的停放制动和紧急制动系统，其特征在于，所述速度传感器包括车速传感器和轮速传感器，分别用于获取车速信息和车轮轮速信息。

3.根据权利要求2所述的停放制动和紧急制动系统，其特征在于，所述车速传感器安装在所述车辆的底盘上；所述车辆具有N个轮轴，所述轮速传感器包括第一轮速传感器和第二轮速传感器，所述第一轮速传感器安装于所述车辆的行驶方向上的第二轮轴的车轮上，所述第二轮速传感器安装于所述车辆的同一行驶方向上的第N-1轮轴的车轮上。

4.根据权利要求1所述的停放制动和紧急制动系统，其特征在于，所述操作按钮包括第一操作按钮和第二操作按钮，所述第一操作按钮和第二操作按钮分别安装于所述车辆两端的司机室。

5.根据权利要求1所述的停放制动和紧急制动系统，其特征在于，所述车辆具有N个轮轴，所述弹簧制动气室包括第一弹簧制动气室和第二弹簧制动气室，所述第一弹簧制动气室安装于所述车辆的行驶方向上的第二轮轴，所述第二弹簧制动气室安装于所述车辆的同一行驶方向上的第N-1轮轴。

6.根据权利要求5所述的停放制动和紧急制动系统，其特征在于，所述共用制动回路包括第一共用制动回路和第二共用制动回路；所述风源装置包括第一风源装置和第二风源装置；所述第一共用制动回路与所述第一风源装置、所述第一弹簧制动气室相连，所述第二共用制动回路与所述第二风源装置、所述第二弹簧制动气室相连。

7.一种用于权利要求1-6中任意一项所述的停放制动和紧急制动系统的制动控制方法，其特征在于，包括：

当所述操作按钮触发，并且所述速度传感器采集的速度信息为零时，所述控制器ECU决定所述共用制动回路以所述停放制动模式工作；

当所述操作按钮触发，并且所述速度传感器采集的速度信息不为零时，所述控制器ECU决定所述共用制动回路以所述紧急制动模式工作。

8.根据权利要求7所述的制动控制方法，其特征在于，所述停放制动模式包括停放制动施加状态和停放制动缓解状态，所述控制器ECU确定采取所述停放制动施加状态或所述停放制动缓解状态，相应地发送停放制动施加指令或停放制动缓解指令至所述防滑阀，并发送指令至所述记忆阀。

9.根据权利要求7所述的制动控制方法，其特征在于，所述紧急制动模式包括紧急制动施加降压状态、紧急制动施加保压状态和紧急制动施加升压状态，所述控制器ECU根据所述速度信息确定并发送相应的紧急制动施加降压指令、紧急制动施加保压指令或紧急制动施加升压指令至所述防滑阀，并发送指令至所述记忆阀。

10.根据权利要求9所述的制动控制方法，其特征在于，所述停放制动和紧急制动系统是权利要求2所述的系统；所述控制器ECU根据所述轮速传感器采集的所述车轮轮速信息以及特定的防滑算法确定并发送所述紧急制动施加降压指令、所述紧急制动施加保压指令或所述紧急制动施加升压指令。

11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-6中任意一项所述的停放制动和紧急制动系统；并采取权利要求7-10中任意一项所述的制动控制方法。

12.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述车辆是双向多编组轨道交通车辆。

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