CN114030451B - 一种电控气压制动刹车系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电控气压制动刹车系统及方法，包括：加速度传感器、后桥进气阀、后桥排气阀和控制器；控制器，接收反向加速度值，具体用于执行以下步骤：启动步骤：接收制动指令生成第一控制信号，第一控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；定量控制步骤：若反向加速度值大于等于设定的安全值，则生成第二控制信号，第二控制信号用于控制后桥进气阀关闭、后桥排气阀打开；状态维持步骤、当反向加速度值小于设定的安全值时，生成第三控制信号，第三控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；循环执行定量控制步骤和状态维持步骤，直至控制器接收到制动结束指令：本申请具有降低减速过快造成安全隐患的效果。

Description

一种电控气压制动刹车系统及方法

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种电控气压制动刹车系统及方法。

背景技术

参照图1，气压制动系统时车辆制动最常采用的制动型式，现有的气压制动系统通常包括：前桥储气筒，后桥储气筒，分别制动前桥和后桥的两个气压制动装置、制动踏板阀和储气罐，制动踏板阀的进气口连接于储气罐的出气口。

以前桥制动为例进行说明：前桥气压制动装置包括前桥继动阀和前桥制动气室；前桥继动阀的进气口连接于前桥储气筒，前桥继动阀的出气口连接于前桥制动气室，前桥继动阀的控制口连接于制动踏板阀的出气口。

当车辆需要制动时，驾驶员踩压制动踏板阀，储气罐中的气体经制动踏板阀到达前桥继动阀的控制口处，使得前桥继动阀的进气口和出气口导通，前桥储气筒中的气体经前桥继动阀到达前桥制动气室，从而制动前桥。同理，制动车辆的后桥。

为了避免刹车速度过快，相关技术将电磁阀应用于先进紧急制动系统中用于实现自动刹车，但是电磁阀是二值阀，只有开/关两种状态，无法准确模拟人工判断踩压制动踏板阀的控制效果，即无法实现先进紧急制动系统(AEBS)的平稳刹车。

发明内容

为了实现先进紧急制动系统(AEBS)的平稳刹车，本申请提供一种电控气压制动刹车系统及方法。

第一方面，一种电控气压制动刹车系统，采用如下技术方案：

一种电控气压制动刹车系统，包括：

加速度传感器，用于采集车辆的反向加速度值；

后桥进气阀，连通设置于储气罐的出气口与后桥继动阀的控制口之间；

后桥排气阀，一端连通于后桥进气阀与后桥继动阀的控制口之间的连通支路，另一端为排气口；

控制器，连接于加速度传感器，接收所述反向加速度值，具体用于执行以下步骤：

启动步骤：接收制动指令生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

定量控制步骤：若反向加速度值大于等于设定的安全值，则生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述后桥进气阀关闭、后桥排气阀打开；

状态维持步骤、当反向加速度值小于设定的安全值时，生成第三控制信号，所述第三控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

循环执行定量控制步骤和状态维持步骤，直至控制器接收到制动结束指令。

通过采用上述技术方案，控制器接收第一控制信号通过后桥进气阀和后桥排气阀控制后桥继动阀导通，车辆开始制动，气压值越大，则制动量越大，当车辆反向加速度值大于安全阈值时，控制器通过控制后桥进气阀和后桥排气阀降低气压值，使得车辆在安全减速范围内制动，在此过程中，通气量逐渐增大，气压值也增大，当车辆反向加速度值再次大于安全阈值时，控制器通过控制后桥进气阀和后桥排气阀，再次降低气压量，使得制动过程中的反向加速度值始终位于减速范围内，达到了模拟人为控制制量的效果，实现了控制先进紧急制动系统(AEBS)平稳刹车的功能。

可选的，所述系统还包括：

前桥进气阀，连通设置于储气罐的出气口与前桥继动阀的控制口之间，控制器控制所述前桥进气阀与后桥进气阀同步动作；

前桥排气阀，一端连通于前桥进气阀与前桥继动阀的控制口之间的连通支路，另一端为排气口，控制器控制所述前桥排气阀与后桥排气阀同步动作。

可选的，所述后桥进气阀和前桥进气阀均为电控常闭阀门，所述后桥排气阀和前桥排气阀均为电控常开阀门。

可选的，所述刹车控制系统还包括集成模块，所述后桥进气阀、前桥进气阀、后桥排气阀和前桥排气阀均设置在集成模块内。

可选的，所述刹车系统还包括人工控制阀组、单向双通阀I和单向双通阀II，

人工控制阀组的进气端连接于储气罐的出气口；

人工控制阀组的第二出气口连接于单向双通阀II的第一进气口，连通支路远离后桥进气阀的一端连接于单向双通阀II的第二进气口, 单向双通阀II的出气口连通与后桥继动阀的控制口；

人工控制阀组的第一出气口连接于单向双通阀I的第一进气口，连通支路远离前桥进气阀的一端连接于单向双通阀I的第二进气口，单向双通阀I的出气口连通与前桥继动阀的控制口。

第二方面，一种电控气压制动刹车方法，采用如下技术方案：

一种电控气压制动刹车方法，应用于上述的刹车系统，包括：

启动步骤：接收制动指令生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

定量控制步骤：若反向加速度值大于等于设定的安全值，则生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述后桥进气阀关闭、后桥排气阀打开；

状态维持步骤、当反向加速度值小于设定的安全值时，生成第三控制信号，所述第三控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

循环执行定量控制步骤和状态维持步骤，直至控制器接收到制动结束指令。

可选的，所述方法包括：

根据所述第一控制信号控制所述前桥排气阀与后桥排气阀同步动作,并控制所述前桥进气阀与后桥进气阀同步动作；

根据所述第二控制信号控制所述前桥排气阀与后桥排气阀同步动作,并控制所述前桥进气阀与后桥进气阀同步动作；

根据所述第三控制信号控制所述前桥排气阀与后桥排气阀同步动作,并控制所述前桥进气阀与后桥进气阀同步动作。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：当车辆反向加速度值大于安全阈值时，前桥先于后桥制动可能会导致车辆行驶方向偏移，在本申请实施例中，由于在反向加速度值接近或者等于临界阈值时，即降低气压量，因此不易出现由于前桥和后桥没有准确同步而导致车辆偏移原轨道的情况。

附图说明

图1是相关技术的示意图；

图2是本申请实施一种电控气压制动刹车系统的示意图；

图3是本申请实施电控阀组的示意图；

图4是本申请实施例电控气压制动刹车方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图2-4对本申请作进一步详细说明。

为了方便理解本申请提出的技术方案，首先在此介绍本申请描述中会引入的几个要素。应理解的是，以下介绍仅方便理解这些要素，以期理解本申请实施例的内容，并非一定涵盖所有可能的情况。

制动减速度：制动减速度（反向加速度值）是指车辆在行驶中迅速降低行驶速度直至停车的能力。评价汽车制动性能的最基本指标。包括：①汽车以一定的初速度制动，直至停车的制动距离。②汽车以一定的初速度制动，直至停车的减速度。③汽车在高速或长坡连续制动时的抗热衰退性能。汽车的动力性不同，对制动效能的要求也不同。对行驶车速高的车辆，制动效能的要求也高。

参照图2，本申请实施例提供了一种电控气压制动刹车系统，包括储气罐、前桥继动阀、前桥制动气室、后桥继动阀、后桥制动气室、人工控制阀组和电控阀组，人工控制阀组的布设和原理如图1所示，人工控制阀组即为制动踏板阀；在本申请实施例中，为了增设电控阀组，刹车控制系统还包括单向双通阀Ⅰ和单向双通阀Ⅱ；储气罐的出气口连通有第一管路01和第二管路02，第一管路01的另一端与人工控制阀组的进气口连通，第二管路02的另一端与电控阀组的进气口连通；

单向双通阀Ⅰ的第一进气口连通于人工控制阀组的第一出气口21，单向双通阀Ⅰ的第二进气口连通于电控阀组的第一出气口21，单向双通阀Ⅰ的出气口连通于前桥继动阀的控制口；

单向双通阀Ⅱ的第一进气口连通于人工控制阀组的第二出气口22，单向双通阀Ⅱ的第二进气口连通于电控阀组的出气口22，单向双通阀Ⅱ的出气口连通于后桥继动阀的控制口。通过设置单向双通阀Ⅰ和单向双通阀Ⅱ，能够实现人工制动或自动制动。

参照图3，电控阀组包括：

加速度传感器，用于采集车辆的反向加速度值；

后桥进气阀，连通设置于第一管路01的出气口与后桥继动阀的控制口之间；

在后桥进气阀的出气口与后桥制动阀的控制口之间连通有第二连通支路12，第二连通支路12远离后桥进气阀的一端即为电控阀组的第二出气口22；

后桥排气阀，一端连通于第二连通支路12，另一端为排气口；

前桥进气阀，连通设置于第一管路01的出气口与前桥继动阀的控制口之间；

在前桥进气阀的出气口与前桥制动阀的控制口之间连通有第一连通支路11，第一连通支路11远离前桥进气阀的一端即为电控阀组的第一出气口21；

前桥排气阀，一端连通于第一连通支路11，另一端为排气口；

其中，后桥进气阀和前桥进气阀均为电控常闭阀门，后桥排气阀和前桥排气阀均为电控常开阀门。

电控阀组还包括控制器，控制器控制前桥进气阀与后桥进气阀同步动作，以及前桥排气阀与后桥排气阀同步动作；控制器连接于加速度传感器，接收反向加速度值，具体用于执行以下步骤：

启动步骤：接收制动指令生成第一控制信号，第一控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

定量控制步骤：若反向加速度值大于等于设定的安全值，则生成第二控制信号，第二控制信号用于控制后桥进气阀关闭、后桥排气阀打开；

状态维持步骤、当反向加速度值小于设定的安全值时，生成第三控制信号，第三控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

循环执行定量控制步骤和状态维持步骤，直至控制器接收到制动结束指令。

车辆处于快速制动状态时可能会对影响刹车系统的寿命，例如：可能会加快汽车轮胎的磨损，会减少轮胎的使用寿命；同时，可能加重发动机、变速器的负担，对发动机、变速系统有损害；此外，油耗也会增加；最后，紧急刹车还可能增大后车追尾的隐患。

因此，本申请在接收到刹车指令时，控制器生成第一控制信号，控制后桥进气阀开启和前桥进气阀同步开启，以及前桥排气阀和后桥排气阀同步关闭，此过程中反向加速度值持续增大；在当车辆的反向加速度值大于等于设定的安全值时，说明车辆制动速度超过安全标准，控制器生成第二控制信号，第二控制信号用于控制后桥进气阀和前桥进气阀同步关闭，后桥排气阀和前桥排气阀同步打开，进入前桥制动室和后桥制动室内的气量减小，反向加速度值处于减小的过程；当反向加速度值降低至安全范围内时，控制器生成第三控制信号，控制后桥进气阀开启和前桥进气阀同步开启，以及前桥排气阀和后桥排气阀同步关闭。循环执行上述过程，直至制动过程结束。

当车辆反向加速度值大于安全阈值时，前桥先于后桥制动可能会导致车辆行驶方向偏移，在本申请实施例中，由于在反向加速度值接近或者等于临界阈值时，即立刻降低制动量，因此不易出现由于前桥和后桥没有准确同步而导致车辆偏移原轨道的情况。

在一个具体的实施例中，刹车控制系统还包括集成模块，后桥进气阀、前桥进气阀、后桥排气阀和前桥排气阀均设置在集成模块内。

上述实施例从系统的角度介绍了电控气压制动刹车系统，下述实施例从方法流程的角度介绍了电控气压制动刹车方法，应用于上述刹车系统，包括：

步骤S101、开始步骤、获取制动指令；

步骤S102、启动步骤：接收制动指令生成第一控制信号，第一控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

步骤S103、定量控制步骤：若反向加速度值大于等于设定的安全值，则生成第二控制信号，第二控制信号用于控制后桥进气阀关闭、后桥排气阀打开；

步骤S104、状态维持步骤、当反向加速度值小于设定的安全值时，生成第三控制信号，第三控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

步骤S105、循环执行定量控制步骤和状态维持步骤，直至控制器接收到制动结束指令。

在一个具体的实施例中，方法还包括：根据第一控制信号控制前桥排气阀与后桥排气阀同步动作,并控制前桥进气阀与后桥进气阀同步动作；根据第二控制信号控制前桥排气阀与后桥排气阀同步动作,并控制前桥进气阀与后桥进气阀同步动作；根据第三控制信号控制前桥排气阀与后桥排气阀同步动作,并控制前桥进气阀与后桥进气阀同步动作。

以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种电控气压制动刹车系统，其特征在于，包括：

加速度传感器，用于采集车辆的反向加速度值；

后桥进气阀，连通设置于储气罐的出气口与后桥继动阀的控制口之间；

后桥排气阀，一端连通于后桥进气阀与后桥继动阀的控制口之间的第二 连通支路（12）上，另一端为排气口；

控制器，连接于加速度传感器，接收所述反向加速度值，具体用于执行以下步骤：

启动步骤：接收制动指令生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

定量控制步骤：若反向加速度值大于等于设定的安全值，则生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述后桥进气阀关闭、后桥排气阀打开；

状态维持步骤、当反向加速度值小于设定的安全值时，生成第三控制信号，所述第三控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

循环执行定量控制步骤和状态维持步骤，直至控制器接收到制动结束指令；

所述系统还包括：

前桥进气阀，连通设置于储气罐的出气口与前桥继动阀的控制口之间，控制器控制所述前桥进气阀与后桥进气阀同步动作；

前桥排气阀，一端连通于前桥进气阀与前桥继动阀的控制口之间的第一 连通支路（11）上，另一端为排气口，控制器控制所述前桥排气阀与后桥排气阀同步动作；

所述刹车系统还包括人工控制阀组、单向双通阀I和单向双通阀II，

人工控制阀组的进气端连接于储气罐的出气口；

人工控制阀组的第二出气口（22）连接于单向双通阀II的第一进气口，第二 连通支路（12）远离后桥进气阀的一端连接于单向双通阀II的第二进气口, 单向双通阀II的出气口连通与后桥继动阀的控制口；

人工控制阀组的第一出气口（21）连接于单向双通阀I的第一进气口，第一 连通支路（11）远离前桥进气阀的一端连接于单向双通阀I的第二进气口，单向双通阀I的出气口连通与前桥继动阀的控制口。

2.根据权利要求1所述的一种电控气压制动刹车系统，其特征在于，所述后桥进气阀和前桥进气阀均为电控常闭阀门，所述后桥排气阀和前桥排气阀均为电控常开阀门。

3.根据权利要求1所述的一种电控气压制动刹车系统，其特征在于，所述刹车控制系统还包括集成模块，所述后桥进气阀、前桥进气阀、后桥排气阀和前桥排气阀均设置在集成模块内。

4.一种电控气压制动刹车方法，应用于权利要求1～3中的任一项所述的刹车系统，其特征在于，包括：

启动步骤：接收制动指令生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

定量控制步骤：若反向加速度值大于等于设定的安全值，则生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述后桥进气阀关闭、后桥排气阀打开；

状态维持步骤、当反向加速度值小于设定的安全值时，生成第三控制信号，所述第三控制信号用于控制后桥进气阀开启、后桥排气阀关闭；

循环执行定量控制步骤和状态维持步骤，直至控制器接收到制动结束指令。

5.根据权利要求4所述的一种电控气压制动刹车方法，其特征在于，所述方法包括：

根据所述第一控制信号控制所述前桥排气阀与后桥排气阀同步动作,并控制所述前桥进气阀与后桥进气阀同步动作；

根据所述第二控制信号控制所述前桥排气阀与后桥排气阀同步动作,并控制所述前桥进气阀与后桥进气阀同步动作；

根据所述第三控制信号控制所述前桥排气阀与后桥排气阀同步动作,并控制所述前桥进气阀与后桥进气阀同步动作。

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