CN116476798A - 一种车辆气压制动监测系统、监测方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆气压制动监测系统、监测方法及车辆，包括储气监测单元、控制监测单元和执行监测单元；所述储气监测单元、控制监测单元和执行监测单元相连后，通过各类传感器监测值是否处于设定范围及不同制动状态下各传感器采集值是否同步能够及时判断各制动元件是否故障，并将故障现象及时传递驾驶员以及时排除故障，从而提高整车驾驶安全性。

Description

一种车辆气压制动监测系统、监测方法及车辆

技术领域

本发明涉及一种车辆气压制动监测系统，属于自卸车技术领域。

背景技术

制动系统的可靠性在整车安全性方面占据较大的比重。目前，在自卸车领域因超载、制动频繁及整车工况差，容易造成制动原件功能衰退及损坏，造成制动力不满足需求，严重影响整车的安全性。且制动原件功能衰退不易察觉，故障问题不易排查，造成故障不能及时排除，致使驾驶员生命及财产安全存在隐患。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提供一种车辆气压制动监测系统，通过在各制动元件上安装各类传感器可以实时监测各制动元件是否损伤或功能衰退，以提醒驾驶员及时排除故障，提高驾驶安全性。

本发明按以下技术方案实现：

本发明公开了一种车辆气压制动监测系统，包括储气监测单元、控制监测单元和执行监测单元；所述储气监测单元、控制监测单元和执行监测单元相连后，通过各类传感器监测值是否处于设定范围及不同制动状态下各传感器采集值是否同步能够及时判断各制动元件是否故障，并将故障现象及时传递驾驶员以及时排除故障。

在一些实施例中，所述储气监测单元包括电动空压机、冷凝器、温度传感器、干燥器、湿度传感器、四保阀、前桥行车储气筒、中后桥行车储气筒、驻车储气筒、辅助储气筒、气压传感器；所述冷凝器出气口装有用于监测压缩空气温度的温度传感器；所述干燥器出气口装有用于监测压缩空气湿度的湿度传感器；所述前桥行车储气筒、中后桥行车储气筒、驻车储气筒、辅助储气筒出气口均装有用于监测各储气筒气压的气压传感器；所述电动空压机经气管依次连接冷凝器、干燥器和四保阀；所述四保阀的四个出气口分别连接前桥行车储气筒、中后桥行车储气筒、驻车储气筒、辅助储气筒的进气口。

在一些实施例中，所述控制监测单元包括手制动阀、手刹位移传感器、脚制动阀、脚刹位移传感器、前桥行车快放阀、前桥驻车快放阀、中桥行车继动阀、中桥驻车继动阀、后桥行车继动阀、后桥驻车快放阀、单向阀、前中后桥制动气室驻车腔、前中后桥制动气室行车腔、气室气压传感器、ABS阀；所述手制动阀上装有用于监测驻车制动状态的手刹位移传感器；所述脚制动阀上装有用于监测行车制动状态的脚刹位移传感器；所述前中后桥制动气室驻车腔和前中后桥制动气室行车腔的进气口均安装有用于监测各制动气室气压的气室气压传感器。

在一些实施例中，所述储气监测单元中的驻车储气筒经气管一路依次连接中桥驻车继动阀进气口，中桥制动气室驻车腔；一路依次连接单向阀、手制动阀和中桥驻车继动阀信号口，中桥驻车继动阀一出气口分别连接前后桥驻车快放阀后再与前后桥制动气室驻车腔连接。

在一些实施例中，所述储气监测单元中的前桥行车储气筒经气管依次连接脚制动阀、前桥行车快放阀、ABS阀和前桥制动气室行车腔。

在一些实施例中，所述储气监测单元中的中后桥行车储气筒经气管一路依次连接中后桥行车继动阀进气口、ABS阀、中后桥制动气室行车腔，一路依次连接脚制动阀、中后桥行车继动阀信号口。

在一些实施例中，所述执行监测单元包括前中后桥制动器、轮速传感器、制动器温度传感器、制动处理单元、驾驶室仪表；所述前中后桥各轮边均安装有用于监测各轮边实时转速的轮速传感器；所述前中后桥制动器均安装有用于监测各制动器温度的制动器温度传感器。

在一些实施例中，所述储气监测单元中的电动空压机、温度传感器、湿度传感器、气压传感器以及所述控制监测单元中的手刹位移传感器、脚刹位移传感器、气室气压传感器、ABS阀和所述执行监测单元中的轮速传感器制动器温度传感器与制动处理单元通过电气连接，制动处理单元与驾驶室仪表通过电气连接。

本发明公开了一种基于上述的车辆气压制动监测系统的监测方法：

气压传感器气压低于预设值时制动处理单元生成相应故障代码发送至驾驶室仪表提醒驾驶员电动空压机故障；

温度传感器温度超出预设范围时制动处理单元生成相应故障代码发送至驾驶室仪表提醒驾驶员冷凝器故障；

湿度传感器湿度超出预设值时制动处理单元生成相应故障代码发送至驾驶室仪表提醒驾驶员干燥器故障；

气压传感器气压高于预设值时制动处理单元生成相应故障代码发送至驾驶室仪表提醒驾驶员四保阀故障；

当电动空压机持续工作时间超出预设值但各储气筒压力仍未达到预设值则制动处理单元生成相应故障代码发送至驾驶室仪表提醒驾驶员相应储气筒故障；

手刹位移传感器监测到手制动阀变为驻车制动施加状态时前中后桥制动气室驻车腔的气室气压传感器气压降低速度应大于预设值且最终气压应低于预设值；手刹位移传感器监测到手制动阀变为驻车制动解除状态时前中后桥制动气室驻车腔的气室气压传感器气压增加速度应大于预设值且最终气压应高于预设值，否则制动处理单元生成相应故障代码发送至驾驶室仪表提醒驾驶员相应驻车制动元件功能故障；

脚刹位移传感器监测脚制动阀处于不同的行车制动施加状态时前中后桥制动气室行车腔的气室气压传感器气压值应处于不同的预设范围，且气压变化速度应与脚刹位移传感器变化速度一致，否则制动处理单元生成相应故障代码发送至驾驶室仪表提醒驾驶员相应行车制动元件功能故障；

前中后桥制动气室行车腔的气室气压传感器气压增大时轮速传感器监测到的轮边转速的减速度应与气压值相对应否则制动处理单元生成相应故障代码发送至驾驶室仪表提醒驾驶员相应的前中后桥制动器故障；

制动器温度传感器温度超出预设范围时制动处理单元生成相应故障代码发送至驾驶室仪表提醒驾驶员相应的前中后桥制动器故障；

轮速传感器监测到的轮边转速应同时降至零值，否则制动处理单元生成相应故障代码发送至驾驶室仪表提醒驾驶员相应的ABS阀故障。

本发明公开了一种车辆，安装有上述的车辆气压制动监测系统。

本发明有益效果：

通过在气制动回路中安装各类传感器，可以及时发现各制动元件功能是否衰退或损坏，提醒驾驶员及时排除故障，从而提高整车驾驶安全性。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

在附图中：

图1为本发明的车辆气压制动监测系统原理图；

附图标记说明：电动空压机1，冷凝器2，温度传感器3，干燥器4，湿度传感器5，四保阀6，前桥行车储气筒7，中后桥行车储气筒8，驻车储气筒9，辅助储气筒10，气压传感器11，手制动阀12，手刹位移传感器13，脚制动阀14，脚刹位移传感器15，前桥行车快放阀16，前桥驻车快放阀17，中桥行车继动阀18，中桥驻车继动阀19，后桥行车继动阀20，后桥驻车快放阀21，单向阀22，前中后桥制动气室驻车腔23、24、25、26、27、28，前中后桥制动气室行车腔29、30、31、32、33、34，气室气压传感器35，ABS阀36，前中后桥制动器37、38、39、40、41、42，轮速传感器43，制动器温度传感器44，制动处理单元45，驾驶室仪表46。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种车辆气压制动监测系统，包含储气监测单元、控制监测单元、执行监测单元；储气监测单元、控制监测单元和执行监测单元相连后，通过各类传感器监测值是否处于设定范围及不同制动状态下各传感器采集值是否同步能够及时判断各制动元件是否故障，并将故障现象及时传递驾驶员以及时排除故障。

继续参照图1所示，储气监测单元包括电动空压机1、冷凝器2、温度传感器3、干燥器4、湿度传感器5、四保阀6、前桥行车储气筒7、中后桥行车储气筒8、驻车储气筒9、辅助储气筒10、气压传感器11，控制监测单元包括手制动阀12、手刹位移传感器13、脚制动阀14、脚刹位移传感器15、前桥行车快放阀16、前桥驻车快放阀17、中桥行车继动阀18、中桥驻车继动阀19、后桥行车继动阀20、后桥驻车快放阀21、单向阀22、前中后桥制动气室驻车腔23、24、25、26、27、28、前中后桥制动气室行车腔29、30、31、32、33、34、气室气压传感器35、ABS阀36，执行监测单元包括前中后桥制动器37、38、39、40、41、42、轮速传感器43、制动器温度传感器44、制动处理单元45、驾驶室仪表46。

进一步的方案：继续参照图1所示，冷凝器2出气口装有温度传感器3，用于监测压缩空气温度；干燥器4出气口装有湿度传感器5，用于监测压缩空气湿度；前桥行车储气筒7、中后桥行车储气筒8、驻车储气筒9、辅助储气筒10出气口装有气压传感器11，用于监测各储气筒气压；电动空压机1经气管依次连接冷凝器2、干燥器4和四保阀6；四保阀6的四个出气口分别连接前桥行车储气筒7、中后桥行车储气筒8、驻车储气筒9、辅助储气筒10的进气口。

进一步的方案：继续参照图1所示，手制动阀12上装有手刹位移传感器13，用于监测驻车制动状态；脚制动阀14上装有脚刹位移传感器15，用于监测行车制动状态；前中后桥制动气室驻车腔23、24、25、26、27、28和前中后桥制动气室行车腔29、30、31、32、33、34的进气口均装有气室气压传感器35，用于监测各制动气室气压。

进一步的方案：继续参照图1所示，驻车储气筒9经气管一路依次连接中桥驻车继动阀19进气口，中桥制动气室驻车腔25、26；一路依次连接单向阀22、手制动阀12和中桥驻车继动阀19信号口，中桥驻车继动阀22一出气口分别连接前后桥驻车快放阀17、21后再与前后桥制动气室驻车腔23、24、27、28连接。

进一步的方案：继续参照图1所示，前桥行车储气筒7经气管依次连接脚制动阀14、前桥行车快放阀16、ABS阀36和前桥制动气室行车腔29、30。

进一步的方案：继续参照图1所示，中后桥行车储气筒8经气管一路依次连接中后桥行车继动阀18、20进气口、ABS阀36、中后桥制动气室行车腔31、32、33、34，一路依次连接脚制动阀14、中后桥行车继动阀18、20信号口。

进一步的方案：继续参照图1所示，前中后桥各轮边均安装有轮速传感器43用于监测各轮边实时转速，前中后桥制动器37、38、39、40、41、42均安装有制动器温度传感器44，用于监测各制动器温度。

进一步的方案：继续参照图1所示，电动空压机1、温度传感器3、湿度传感器5、气压传感器11、手刹位移传感器13、脚刹位移传感器15、气室气压传感器35、ABS阀36、轮速传感器43、制动器温度传感器44与制动处理单元45通过电气连接，制动处理单元45与驾驶室仪表46通过电气连接。

以下给出上述的车辆气压制动监测系统的监测方法：

继续参照图1所示，气压传感器11气压低于预设值时制动处理单元45生成相应故障代码发送至驾驶室仪表46提醒驾驶员电动空压机1故障；温度传感器3温度超出预设范围时制动处理单元45生成相应故障代码发送至驾驶室仪表46提醒驾驶员冷凝器2故障；湿度传感器5湿度超出预设值时制动处理单元45生成相应故障代码发送至驾驶室仪表46提醒驾驶员干燥器4故障；气压传感器11气压高于预设值时制动处理单元45生成相应故障代码发送至驾驶室仪表46提醒驾驶员四保阀6故障；当电动空压机1持续工作时间超出预设值但各储气筒压力仍未达到预设值则制动处理单元45生成相应故障代码发送至驾驶室仪表46提醒驾驶员相应储气筒7、8、9、10故障。

继续参照图1所示，手刹位移传感器13监测到手制动阀12变为驻车制动施加状态时前中后桥制动气室驻车腔23、24、25、26、27、28的气室气压传感器35气压降低速度应大于预设值且最终气压应低于预设值；手刹位移传感器13监测到手制动阀12变为驻车制动解除状态时前中后桥制动气室驻车腔23、24、25、26、27、28的气室气压传感器35气压增加速度应大于预设值且最终气压应高于预设值，否则制动处理单元45生成相应故障代码发送至驾驶室仪表46提醒驾驶员相应驻车制动元件12、17、19、21功能故障。

继续参照图1所示，脚刹位移传感器15监测脚制动阀14处于不同的行车制动施加状态时前中后桥制动气室行车腔29、30、31、32、33、34的气室气压传感器35气压值应处于不同的预设范围，且气压变化速度应与脚刹位移传感器15变化速度一致，否则制动处理单元45生成相应故障代码发送至驾驶室仪表46提醒驾驶员相应行车制动元件14、16、18、20功能故障。

继续参照图1所示，前中后桥制动气室行车腔29、30、31、32、33、34的气室气压传感器35气压增大时轮速传感器43监测到的轮边转速的减速度应与气压值相对应，否则制动处理单元45生成相应故障代码发送至驾驶室仪表46提醒驾驶员相应的前中后桥制动器37、38、39、40、41、42故障。

继续参照图1所示，制动器温度传感器44温度超出预设范围时制动处理单元45生成相应故障代码发送至驾驶室仪表46提醒驾驶员相应的前中后桥制动器37、38、39、40、41、42故障。

继续参照图1所示，轮速传感器43监测到的轮边转速应同时降至零值，否则制动处理单元45生成相应故障代码发送至驾驶室仪表46提醒驾驶员相应的ABS阀36故障。

综上，本发明公开了一种车辆气压制动监测系统，包含储气监测单元，控制监测单元及执行监测单元，通过各类传感器监测值是否处于设定范围及不同制动状态下各传感器采集值是否同步可以及时判断各制动元件是否故障，并将故障现象及时传递驾驶员以及时排除故障，从而提高制动功能的可靠性。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种车辆气压制动监测系统，其特征在于：

包括储气监测单元、控制监测单元和执行监测单元；

所述储气监测单元、控制监测单元和执行监测单元相连后，通过各类传感器监测值是否处于设定范围及不同制动状态下各传感器采集值是否同步能够及时判断各制动元件是否故障，并将故障现象及时传递驾驶员以及时排除故障。

2.根据权利要求1所述的一种车辆气压制动监测系统，其特征在于：

所述储气监测单元包括电动空压机（1）、冷凝器（2）、温度传感器（3）、干燥器（4）、湿度传感器（5）、四保阀（6）、前桥行车储气筒（7）、中后桥行车储气筒（8）、驻车储气筒（9）、辅助储气筒（10）、气压传感器（11）；

所述冷凝器（2）出气口装有用于监测压缩空气温度的温度传感器（3）；

所述干燥器（4）出气口装有用于监测压缩空气湿度的湿度传感器（5）；

所述前桥行车储气筒（7）、中后桥行车储气筒（8）、驻车储气筒（9）、辅助储气筒（10）出气口均装有用于监测各储气筒气压的气压传感器（11）；

所述电动空压机（1）经气管依次连接冷凝器（2）、干燥器（4）和四保阀（6）；

所述四保阀（6）的四个出气口分别连接前桥行车储气筒（7）、中后桥行车储气筒（8）、驻车储气筒（9）、辅助储气筒（10）的进气口。

3.根据权利要求1所述的一种车辆气压制动监测系统，其特征在于：

所述控制监测单元包括手制动阀（12）、手刹位移传感器（13）、脚制动阀（14）、脚刹位移传感器（15）、前桥行车快放阀（16）、前桥驻车快放阀（17）、中桥行车继动阀（18）、中桥驻车继动阀（19）、后桥行车继动阀（20）、后桥驻车快放阀（21）、单向阀（22）、前中后桥制动气室驻车腔（23、24、25、26、27、28）、前中后桥制动气室行车腔（29、30、31、32、33、34）、气室气压传感器（35）、ABS阀（36）；

所述手制动阀（12）上装有用于监测驻车制动状态的手刹位移传感器（13）；

所述脚制动阀（14）上装有用于监测行车制动状态的脚刹位移传感器（15）；

所述前中后桥制动气室驻车腔（23、24、25、26、27、28）和前中后桥制动气室行车腔（29、30、31、32、33、34）的进气口均安装有用于监测各制动气室气压的气室气压传感器（35）。

4.根据权利要求3所述的一种车辆气压制动监测系统，其特征在于：

所述储气监测单元中的驻车储气筒（9）经气管一路依次连接中桥驻车继动阀（19）进气口，中桥制动气室驻车腔（25、26）；一路依次连接单向阀（22）、手制动阀（12）和中桥驻车继动阀（19）信号口，中桥驻车继动阀（19）一出气口分别连接前后桥驻车快放阀（17、21）后再与前后桥制动气室驻车腔（23、24、27、28）连接。

5.根据权利要求3所述的一种车辆气压制动监测系统，其特征在于：

所述储气监测单元中的前桥行车储气筒（7）经气管依次连接脚制动阀（14）、前桥行车快放阀（16）、ABS阀（36）和前桥制动气室行车腔（29、30）。

6.根据权利要求3所述的一种车辆气压制动监测系统，其特征在于：

所述储气监测单元中的中后桥行车储气筒（8）经气管一路依次连接中后桥行车继动阀（18、20）进气口、ABS阀（36）、中后桥制动气室行车腔（31、32、33、34），一路依次连接脚制动阀（14）、中后桥行车继动阀（18、20）信号口。

7.根据权利要求1所述的一种车辆气压制动监测系统，其特征在于：

所述执行监测单元包括前中后桥制动器（37、38、39、40、41、42）、轮速传感器（43）、制动器温度传感器（44）、制动处理单元（45）、驾驶室仪表（46）；

所述前中后桥各轮边均安装有用于监测各轮边实时转速的轮速传感器（43）；

所述前中后桥制动器（37、38、39、40、41、42）均安装有用于监测各制动器温度的制动器温度传感器（44）。

8.根据权利要求1所述的一种车辆气压制动监测系统，其特征在于：

所述储气监测单元中的电动空压机（1）、温度传感器（3）、湿度传感器（5）、气压传感器（11）以及所述控制监测单元中的手刹位移传感器（13）、脚刹位移传感器（15）、气室气压传感器（35）、ABS阀（36）和所述执行监测单元中的轮速传感器（43）制动器温度传感器（44）与制动处理单元（45）通过电气连接，制动处理单元（45）与驾驶室仪表（46）通过电气连接。

9.一种基于权利要求8所述的车辆气压制动监测系统的监测方法，其特征在于：

气压传感器（11）气压低于预设值时制动处理单元（45）生成相应故障代码发送至驾驶室仪表（46）提醒驾驶员电动空压机（1）故障；

温度传感器（3）温度超出预设范围时制动处理单元（45）生成相应故障代码发送至驾驶室仪表（46）提醒驾驶员冷凝器（2）故障；

湿度传感器（5）湿度超出预设值时制动处理单元（45）生成相应故障代码发送至驾驶室仪表（46）提醒驾驶员干燥器（4）故障；

气压传感器（11）气压高于预设值时制动处理单元（45）生成相应故障代码发送至驾驶室仪表（46）提醒驾驶员四保阀（6）故障；

当电动空压机（1）持续工作时间超出预设值但各储气筒压力仍未达到预设值则制动处理单元（45）生成相应故障代码发送至驾驶室仪表（46）提醒驾驶员相应储气筒（7、8、9、10）故障；

手刹位移传感器（13）监测到手制动阀（12）变为驻车制动施加状态时前中后桥制动气室驻车腔（23、24、25、26、27、28）的气室气压传感器（35）气压降低速度应大于预设值且最终气压应低于预设值；手刹位移传感器（13）监测到手制动阀（12）变为驻车制动解除状态时前中后桥制动气室驻车腔（23、24、25、26、27、28）的气室气压传感器（35）气压增加速度应大于预设值且最终气压应高于预设值，否则制动处理单元（45）生成相应故障代码发送至驾驶室仪表（46）提醒驾驶员相应驻车制动元件（12、17、19、21）功能故障；

脚刹位移传感器（15）监测脚制动阀（14）处于不同的行车制动施加状态时前中后桥制动气室行车腔（29、30、31、32、33、34）的气室气压传感器（35）气压值应处于不同的预设范围，且气压变化速度应与脚刹位移传感器（15）变化速度一致，否则制动处理单元（45）生成相应故障代码发送至驾驶室仪表（46）提醒驾驶员相应行车制动元件（14、16、18、20）功能故障；

前中后桥制动气室行车腔（29、30、31、32、33、34）的气室气压传感器（35）气压增大时轮速传感器（43）监测到的轮边转速的减速度应与气压值相对应否则制动处理单元（45）生成相应故障代码发送至驾驶室仪表（46）提醒驾驶员相应的前中后桥制动器（37、38、39、40、41、42）故障；

制动器温度传感器（44）温度超出预设范围时制动处理单元（45）生成相应故障代码发送至驾驶室仪表（46）提醒驾驶员相应的前中后桥制动器（37、38、39、40、41、42）故障；

轮速传感器（43）监测到的轮边转速应同时降至零值，否则制动处理单元（45）生成相应故障代码发送至驾驶室仪表（46）提醒驾驶员相应的ABS阀（36）故障。

10.一种车辆，其特征在于：

安装有权利要求1至8任一项所述的车辆气压制动监测系统。