CN113511178B - 一种智能制动空气管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及重型汽车制动空气技术领域，公开一种智能制动空气管理系统，包括具有分别连接仪表盘湿罐和冷凝器及储气筒的处理模块，所述处理模块分别控制湿罐和冷凝器及储气筒工作，所述湿罐和冷凝器互通，所述湿罐和冷凝器向后输送空气至储气筒；所述湿罐和/或冷凝器的气体在进入储气筒之前，会通过干燥器进行干燥处理，会按照如下步骤进行前处理排放：A、车辆行驶过程中对湿罐的排放；B、车辆行驶过程中对冷凝器排放；C、车辆停靠后对湿罐和储气筒排放；本发明所有的信号检测、排放动作以及排放装置工作状态监控全由智能制动空气管理系统独立完成，提高了整车的自动化控制水平及驾驶安全。

Description

一种智能制动空气管理系统

技术领域

本发明涉及重型汽车制动空气技术领域，特别涉及的是一种对湿罐冷凝器及储气筒进行分别处理和废水排放的智能制动空气管理系统。

背景技术

目前国内主流车厂制动空气管路布置：空压机（打气泵）

湿罐（安装

手动排水阀）

老式冷凝器

干燥器总成和储气筒（安装气压差式排水阀）。 上述管路配置有难以解决的缺陷，显而易见，安装这两种排水阀和老式冷凝器的公交车，大 概率会出现湿罐、储气筒长时间不排水，老式冷凝器排水不畅，导致制动管路积水，如果不 及时排水，废水在制动系统内积蓄会对制动部件造成损害，给行车安全埋下隐患。

如果在北方的冬季，气温低则直接导致制动管路结冰，车辆无法行驶，对行车安全造成隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题是能够提供一种对由空压机出口的制动空气按空气管路的特点，首先要进行至关重要的制动空气前处理过程，以保证进入干燥器总成和储气筒（后排放）的制动空气保持最大限度的洁净、干燥的智能制动空气管理系统的发明。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种智能制动空气管理系统，包括具有分别连接仪表盘湿罐和冷凝器及储气筒的处理模块，所述处理模块分别控制湿罐和冷凝器及储气筒工作，所述湿罐和冷凝器互通，所述湿罐和冷凝器向后输送空气至储气筒（和储气筒单向相通）；所述湿罐和/或冷凝器的气体在进入储气筒之前，会通过干燥器进行干燥处理，会按照如下步骤进行前处理排放：

A、车辆行驶过程中对湿罐的排放

当每次打气泵启动，处理模块收到CAN总线打气泵启动信号后20S，控制湿罐排水电磁阀输出0.5秒后断开，湿罐排水阀排放。

B、车辆行驶过程中对冷凝器排放

当踩下制动踏板，处理模块收到CAN总线制动信号有效时，控制冷凝器排水电磁阀电源输出0.5秒后断开。

C、车辆停靠后对湿罐和储气筒排放（后排放）。

当车辆停靠，处理模块收到CAN总线车速小于1公里/小时、变速箱处于空挡、手刹信号有效、钥匙开关在ACC或ON档，这些条件同时满足时，控制湿罐和其他储气筒电磁排水阀输出0.5秒后断开，湿罐和储气筒排水阀排放。

作为优选，所述湿罐配装有电磁阀加热器，该加热器包括安装在湿罐内的温度传感器，前处理模块在每次上电时测量一次NTC温度传感器数值，其他时候不重复检测温度变化；

测量到环境温度小于所设置的温度时，则处理模块打开电磁阀加热器输出；

测量到环境温度大于所设置的温度时，则处理模块不打开电磁阀加热器输出。

作为优选，还包括系统工作时故障检测装置，包括如下步骤：

A、当电磁阀或加热器不能正常工作时，处理模块可以检测到部件的短路(CAN主动上报短路)状态；

B、当电磁阀或加热器不能正常工作时，处理模块可以检测到对应部件的断路(CAN主动上报断路)状态；

C、当断路或短路的故障状态发生后，处理模块会通过CAN总线持续上报故障状态；

D、当断路或短路的故障状态发生后，处理模块依然会在控制条件满足时尝试输出，并检测是否恢复；

E、当断路或短路的故障状态消除后，处理模块会通过CAN总线持续上报正常状态。

作为优选，所述储气筒和湿罐还分别与另一路人工电源连接。可以通过人工直接进行强制排放。

CAN总线，CAN是控制器局域网络 (Controller Area Network, CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国 BOSCH 公司开发的，并最终成为国际标准（ISO11898），是国际上应用最广泛的现场总线之一。.在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。

本系统采用微电脑控制，通过实时采集现有的CAN总线上的数据来获取车辆行驶信息，一旦检测到满足排放条件，微电脑就会指挥排放装置（排水阀）进行排放。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果： 由于本系统和整车CAN总线建立了通讯联系微电脑能够实时采集车辆行驶信息，本申请人研发中根据重型汽车制动空气输送（管路）特点，突出并优化了对制动空气进行前处理的重要地位。在对制动空气进行前处理过程中至关重要的两个终端：湿罐电控排水阀和冷凝器，分别采用不同的排放策略，使之达到最佳的洁净排放效果，同时减轻了干燥器总成的工作负担，将更加洁净、干燥的制动空气输送给储气筒（后排放），并对整个制动空气全程进行智能监控，把制动空气全程的状态信息，通过CAN总线实时显示在仪表盘上以利于驾驶员实时掌控排放装置的工作状态。本系统有效的解决手动式、压差式排水的所有弊端，并且增加了人性化设计，以适应我国地域广大，各种气候都存在的状况。如：某些区域雨季较多、湿度大，为了加强地域的适应性，特别设计了一个强制排放开关，可根据地域的不同，自由的控制气罐的排放时间；还有在北方高寒地区，冬天温度低、湿度大，排放口易结冰堵塞排放口，造成排放不畅。智能控制系统检测到环境温度低于预设值时，立即启动排放口自动恒温加热系统防止排放口结冰，保证排放口的通畅。一旦设备安装完毕，所有的信号检测、排放动作以及排放装置工作状态监控全由智能制动空气管理系统独立完成，全程无需驾驶员进行操作，可以更好地解放驾驶员，使驾驶员更专注于安全驾驶。有效地提高了整车的自动化控制水平及驾驶安全。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，1、处理模块；2、CAN总线；3、冷凝器；4、湿罐；5、储气筒；6、干燥器；7、空压机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

一种智能制动空气管理系统，如图1所示，包括具有分别连接仪表盘和冷凝器3、湿罐4及储气筒5的处理模块1，处理模块1里面有芯片，储存冷凝器3湿罐4等各个部件的信息，并且可以接受信息和发送指令，模块的技术已经是现有技术，属于外购件，通过软件工程师进行需要编辑步骤即可。处理模块1通过CAN总线2连接汽车仪表盘，处理模块1上设有输出和输入的端口，用来连接汽车仪表盘和冷凝器3、湿罐4及储气筒5（每车储气筒5有3个以上），根据车型不同及功能不同对应设置，还包括将空气进行处理的干燥器6，干燥器6里的空气进入储气筒5时，已经是清洁的气体，各部件之间通过管路接通，冷凝器3，湿罐4也均有带电磁阀的排放口，干燥器6设置在冷凝器3和储气筒5之间，所述干燥器6进气口可以分别和湿罐4及冷凝器3互通，但是干燥器6只能单向向储气筒5输气，所述湿罐4的气体和冷凝器3的气体在进入储气筒5之前，由于湿罐4和冷凝器3是不同的排放终端，会通过不同的排放策略进行排放，直至清洁的空气进入储气筒5，湿罐4与空压机7互通：

A、车辆行驶过程中对湿罐4排放

当每次打气泵启动，处理模块1收到CAN总线2打气泵启动信号后20S，控制湿罐4排水电磁阀输出0.5秒后断开，湿罐4排水阀排放。

B、车辆行驶过程中对冷凝器3排放

当踩下制动踏板，处理模块1收到CAN总线2制动信号有效时，控制冷凝器3排水电磁阀电源输出0.5秒后断开。

C车辆停靠后对湿罐4和储气筒5排放

当车辆停靠，处理模块1收到CAN总线2车速小于1公里/小时、变速箱处于空挡、手刹信号有效，钥匙开关在ACC或ON档，这些条件同时满足时，控制湿罐4和其他储气筒5电磁阀输出0.5秒后断开，湿罐4和储气筒5排水阀排放。

优选的，处理模块1与CAN总线2之间为电连接，处理模块1与冷凝器3、湿罐4、储气筒5之间分别电连接，可以单向或者双向输送信号；空压机7与湿罐4之间、湿罐4与冷凝器3之间通过可以互通的管道连接，冷凝器3与干燥器6之间、储气筒5与干燥器6之间通过单向输送的管路连接。

优选的，冷凝器为电控净化冷凝器，该冷凝器排放量大、不易发生积水结冰，申请人在中国实用新型专利CN201620528580.6中有对其结构有详细的描述，该冷凝器为现有技术，使用此种冷凝器和老式冷凝器所具有的效果也有所区别，在此不作赘述。

本发明的湿罐4配装有电磁阀加热器，该加热器包括安装在湿罐4内的温度传感器，处理模块1在每次上电时测量一次NTC温度传感器数值，其他时候不重复检测温度变化；

当测量到环境温度小于所设置的温度时，则模块打开电磁阀加热器输出；

测量到环境温度大于所设置的温度时，则模块不打开电磁阀加热器输出。

本发明还包括系统工作时故障检测装置，包括如下步骤：

A、当电磁阀或加热器不能正常工作时，处理模块1可以检测到部件的短路(CAN主动上报短路)状态；

B、当电磁阀或加热器不能正常工作时，处理模块1可以检测到对应部件的断路(CAN主动上报断路)状态；

C、当断路或短路的故障状态发生后，处理模块1会通过CAN总线2持续上报故障状态；

D、当断路或短路的故障状态发生后，处理模块1依然会在控制条件满足时尝试输出，并检测是否恢复；

E、当断路或短路的故障状态消除后，处理模块1会通过CAN总线2持续上报正常状态。

本系统有效的解决手动式、压差式排水的所有弊端，并且增加了人性化设计，以适应我国地域广大，各种气候都存在的状况。如：某些区域雨季较多、湿度大，为了加强地域的适应性，特别设计了一个强制排放开关，可根据地域的不同，自由的控制气罐的排放时间；还有在北方高寒地区，冬天温度低、湿度大，排放口易结冰堵塞排放口，造成排放不畅。智能控制系统检测到环境温度低于预设值时，立即启动排放口自动恒温加热系统防止排放口结冰，保证排放口的通畅。一旦设备安装完毕，所有的信号检测、排放动作以及排放装置工作状态监控全由智能制动空气管理系统独立完成，全程无需驾驶员进行操作，可以更好地解放驾驶员，使驾驶员更专注于安全驾驶。有效地提高了整车的自动化控制水平及驾驶安全。

说明书摘要

本发明公开了一种智能制动空气管理系统，包括通过CAN总线2分别连接仪表盘、湿罐4、冷凝器3及储气罐的处理模块1，并会按照如下步骤进行处理和废水排放：

A、车辆行驶过程中对湿罐4排放

B、车辆行驶过程中对冷凝器3排放

C车辆停靠后对湿罐4和储气罐排放

由于本系统和整车CAN总线2建立了通讯联系微电脑能够实时采集车辆行驶信号，我公司在研发中，根据重型汽车制动空气输送（管路）特点，突出并优化了对制动空气进行前处理的重要地位。对在制动空气前处理过程中至关重要的两个终端：湿罐4电控排水阀和冷凝器3，分别采用不同的排放策略，使之达到最佳的洁净排放效果，同时减轻了干燥器6总成的工作负担，将更加洁净干燥制动空气输送给储气筒5（后排放），并对整个处理排水系统全程进行智能监控，把处理排放系统的状态信息，通过CAN总线2实时显示在仪表盘上以利于驾驶员实时掌控排水装置的工作状态。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种智能制动空气管理系统，其特征在于，包括通过CAN总线分别连接仪表盘、湿罐、冷凝器及储气罐的处理模块，所述处理模块分别控制湿罐、冷凝器及储气筒处理排放工作，所述湿罐和泠凝器互通，所述湿罐、冷凝器和储气筒向储气筒方向单向相通；所述湿罐和/或冷凝器的气体在进入储气筒之前，会通过干燥器进行干燥处理，并会按照如下步骤进行处理和废水排放：

A、车辆行驶过程中对湿罐排放

当每次打气泵启动，处理模块收到CAN总线打气泵启动信号后20S，控制湿罐排水电磁阀输出0.5秒后断开，湿罐上的排水阀会排放；

B、车辆行驶过程中对冷凝器排放

当踩下制动踏板，处理模块收到CAN总线制动信号有效时，控制冷凝器排水电磁阀电源输出0.5秒后断开，该过程会对冷凝器进行排放；

C、车辆停靠后对湿罐和储气罐排放

当车辆停靠，处理模块收到CAN总线车速小于1公里/小时、变速箱处于空挡、手刹信号有效、钥匙开关在ACC或ON档，这些条件同时满足时，控制湿罐和储气罐电磁阀输出0.5秒后断开，湿罐和储气筒排水阀排放；

所述智能制动空气管理系统由微电脑控制，微电脑通过实时采集CAN总线上的数据来获取车辆行驶信息，当检测到满足排放条件时，微电脑控制排放装置进行排放。

2.如权利要求1所述的一种智能制动空气管理系统，其特征在于，所述湿罐配装有电磁阀加热器，该加热器包括安装在控制盒的温度传感器，处理模块在每次通电时测量一次NTC温度传感器数值，其他时候不重复检测温度变化；

测量到环境温度小于所设置的温度时，则处理模块打开电磁阀加热器输出；

测量到环境温度大于所设置的温度时，则处理模块不打开电磁阀加热器输出。

3.如权利要求1或2所述的一种智能制动空气管理系统，其特征在于，还包括系统工作时故障检测装置，包括如下步骤：

A、当电磁阀或加热器不能正常工作时，处理模块可以检测到部件的短路(CAN主动上报短路)状态；

B、当电磁阀或加热器不能正常工作时，处理模块可以检测到对应部件的断路(CAN主动上报断路)状态；

C、当断路或短路的故障状态发生后处理模块会通过CAN总线持续上报故障状态；

D、当断路或短路的故障状态发生后，处理模块依然会在控制条件满足时尝试输出，并检测是否恢复；

E、当断路或短路的故障状态消除后，处理模块会通过CAN总线持续上报正常状态。

4.如权利要求1所述的一种智能制动空气管理系统，其特征在于，所述储气筒和湿罐还分别与另一路人工电源连接。

Images