重型汽車(chē)電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種重型汽車(chē)電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置。本實(shí)用新型的目的在于提供了一種基于重型車(chē)輛的電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置的新的技術(shù)方案。該種重型汽車(chē)電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置，其包括：氣源、電子制動(dòng)踏板、車(chē)載ECU、前橋電磁比例繼動(dòng)閥、后橋電磁比例繼動(dòng)閥、前輪制動(dòng)器、后輪制動(dòng)器以及轉(zhuǎn)速傳感器和磨損傳感器；氣源分別為電子制動(dòng)踏板、前橋電磁比例繼動(dòng)閥和后橋電磁比例繼動(dòng)閥供氣，前橋電磁比例繼動(dòng)閥的氣壓輸出口與前輪制動(dòng)器的氣壓輸入口連接；后橋電磁比例繼動(dòng)閥的氣壓輸出口與后輪制動(dòng)器的氣壓輸入口連接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】重型汽車(chē)電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種制動(dòng)裝置，特別涉及一種用于重型汽車(chē)中的電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]重型車(chē)輛在行車(chē)制動(dòng)時(shí)需要較大制動(dòng)力，基本上都采用雙回路氣制動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由氣源、四回路保護(hù)閥、制動(dòng)踏板、前、后橋氣控繼動(dòng)閥、感載閥等裝置組成。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，氣控制動(dòng)系統(tǒng)在重型車(chē)輛上得到了廣泛應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的氣制動(dòng)系統(tǒng)也存在一些不足。由于制動(dòng)踏板至前后、橋繼動(dòng)閥的氣管路較長(zhǎng)，制動(dòng)氣壓的建立具有一定的滯后性。因此增加了制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間，延長(zhǎng)了制動(dòng)距離。同時(shí)，由于前、后橋氣控繼動(dòng)閥不能主動(dòng)分配各輪邊的制動(dòng)力，不能實(shí)現(xiàn)理想的制動(dòng)力分配，易導(dǎo)致制動(dòng)片磨損不均，緊急制動(dòng)車(chē)輛跑偏等問(wèn)題。這些缺點(diǎn)使得傳統(tǒng)氣制動(dòng)系統(tǒng)存在一定的安全隱患，本領(lǐng)域迫切需要在傳統(tǒng)氣制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行一些改進(jìn)。實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種基于重型車(chē)輛的電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置的新的技術(shù)方案。
[0004]為了解決上述問(wèn)題，該種重型汽車(chē)電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置，其包括:氣源、電子制動(dòng)踏板、車(chē)載ECU、前橋電磁比例繼動(dòng)閥、后橋電磁比例繼動(dòng)閥、前輪制動(dòng)器、后輪制動(dòng)器以及轉(zhuǎn)速傳感器和磨損傳感器；
[0005]氣源分別為電子制動(dòng)踏板、前橋電磁比例繼動(dòng)閥和后橋電磁比例繼動(dòng)閥供氣，前橋電磁比例繼動(dòng)閥的氣壓輸出口與前輪制動(dòng)器的氣壓輸入口連接；后橋電磁比例繼動(dòng)閥的氣壓輸出口與后輪制動(dòng)器的氣壓輸入口連接；
[0006]電子制動(dòng)踏板、轉(zhuǎn)速傳感器、磨損傳感器以及前橋電磁比例繼動(dòng)閥和后橋電磁比例繼動(dòng)閥分別與車(chē)載ECU的信號(hào)輸入端電連接，電子制動(dòng)踏板用于采集駕駛員的制動(dòng)踏板行程信號(hào)，輪速傳感器用于采集車(chē)輛各車(chē)輪的輪速信號(hào)，磨損傳感器裝于制動(dòng)器內(nèi)，用于采集車(chē)輛各車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)襯片磨損程度信號(hào)，車(chē)載ECU的控制信號(hào)輸出端分別與前橋電磁比例繼動(dòng)閥和后橋電磁比例繼動(dòng)閥的控制信號(hào)輸入端電連接；
[0007]車(chē)載ECU根據(jù)電子制動(dòng)踏板的行程信號(hào)、轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)、磨損傳感器信號(hào)以及各電磁比例繼動(dòng)閥的制動(dòng)氣壓反饋信號(hào)，控制前橋比例繼動(dòng)閥、后橋比例繼動(dòng)閥為前輪制動(dòng)器和后輪制動(dòng)器輸出氣壓。
[0008]優(yōu)選地，還包括:備壓電磁閥；電子制動(dòng)踏板的控制氣路與前橋電磁比例繼動(dòng)閥的氣壓控制口連接，電子制動(dòng)踏板的控制氣路還經(jīng)由備壓電磁閥與后橋電磁比例繼動(dòng)閥的氣壓控制口連接，車(chē)載ECU的控制信號(hào)輸出端與備壓電磁閥的信號(hào)輸入端電連接；
[0009]當(dāng)車(chē)載ECU工作時(shí)，電子制動(dòng)踏板通過(guò)前橋電磁比例繼動(dòng)閥為前輪制動(dòng)器提供冗余氣壓；車(chē)載ECU控制關(guān)閉備壓電磁閥，車(chē)載ECU控制后橋比例繼動(dòng)閥為后輪制動(dòng)器提供氣壓。
[0010]當(dāng)車(chē)載E⑶不工作時(shí)，備壓電磁閥開(kāi)啟，電子制動(dòng)踏板通過(guò)后橋比例繼動(dòng)閥為后輪制動(dòng)器提供氣壓。
[0011]優(yōu)選地，所述前橋電磁比例繼動(dòng)閥與前輪制動(dòng)器之間、后橋電磁比例繼動(dòng)閥與后輪制動(dòng)器之間均串接有ABS電磁閥。
[0012]本實(shí)用新型相較于傳統(tǒng)的氣控制動(dòng)系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、采用電控方式及基于滑移率的控制策略獨(dú)立控制各個(gè)輪邊的制動(dòng)器，可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的制動(dòng)力分配。ECU輸出的PWM信號(hào)直接作用于比例繼動(dòng)閥，減少了氣管路長(zhǎng)度，制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間較常規(guī)制動(dòng)減少。采用的ECU為汽車(chē)級(jí)快速原型控制器，并采用自動(dòng)代碼生成技術(shù)進(jìn)行控制策略編程。
[0014]2、該電子制動(dòng)踏板采用雙路PWM信號(hào)反映駕駛員制動(dòng)意圖，PWM信號(hào)具有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。雙路信號(hào)進(jìn)行冗余，保證了電子制動(dòng)踏板可以準(zhǔn)確的反應(yīng)駕駛員制動(dòng)意圖。E⑶通過(guò)監(jiān)測(cè)制動(dòng)器磨損傳感器可以控制各制動(dòng)器的制動(dòng)力，保證制動(dòng)器摩擦片磨損均勻。
[0015]3、該裝置保留了傳統(tǒng)氣制動(dòng)系統(tǒng)的氣控功能，在電控系統(tǒng)失效時(shí)，通過(guò)背壓閥的切換，可以保證車(chē)輛具有基本的制動(dòng)性能。
[0016]4、該裝置集成了 ABS功能，當(dāng)滑移率過(guò)大時(shí)，E⑶控制ABS電磁閥進(jìn)入ABS模式?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的重型汽車(chē)電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置的電氣原理方框圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的重型汽車(chē)電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置中的系統(tǒng)控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，該種重型汽車(chē)電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置，其包括:氣源3、電子制動(dòng)踏板
4、車(chē)載ECU7、前橋電磁比例繼動(dòng)閥8、后橋電磁比例繼動(dòng)閥10、前輪制動(dòng)器9、后輪制動(dòng)器11以及轉(zhuǎn)速傳感器5和磨損傳感器6。該氣源3可為儲(chǔ)氣罐，空氣壓縮機(jī)2由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I驅(qū)動(dòng)，輸出高壓氣體儲(chǔ)存在該儲(chǔ)氣罐中。該前輪制動(dòng)器9包括左前輪制動(dòng)器和右前輪制動(dòng)器，后輪制動(dòng)器11包括左后輪制動(dòng)器和右后輪制動(dòng)器。
[0021]具體的氣路連接關(guān)系為:氣源3分別為電子制動(dòng)踏板4、前橋電磁比例繼動(dòng)閥8和后橋電磁比例繼動(dòng)閥10供氣，前橋電磁比例繼動(dòng)閥8的氣壓輸出口與兩個(gè)前輪制動(dòng)器9的氣壓輸入口連接，后橋電磁比例繼動(dòng)閥10的氣壓輸出口與兩個(gè)后輪制動(dòng)器11的氣壓輸入口連接。
[0022]具體的電路連接關(guān)系為:電子制動(dòng)踏板4、轉(zhuǎn)速傳感器5、磨損傳感器6以及前橋電磁比例繼動(dòng)閥8和后橋電磁比例繼動(dòng)閥10分別與車(chē)載ECU7的信號(hào)輸入端電連接，電子制動(dòng)踏板4用于采集駕駛員的制動(dòng)踏板行程信號(hào)并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成PWM信號(hào)發(fā)送給ECU，輪速傳感器5用于采集車(chē)輛各車(chē)輪的輪速信號(hào)，磨損傳感器6裝于各個(gè)制動(dòng)器內(nèi)，用于采集車(chē)輛各車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)襯片磨損程度信號(hào)，車(chē)載ECU7的控制信號(hào)輸出端分別與前橋電磁比例繼動(dòng)閥8和后橋電磁比例繼動(dòng)閥10的控制信號(hào)輸入端電連接。
[0023]此外，該裝置還包括一個(gè)備壓電磁閥13，車(chē)載E⑶7的控制信號(hào)輸出端與該備壓電磁閥13的信號(hào)輸入端電連接。電子制動(dòng)踏板4的控制氣路與前橋電磁比例繼動(dòng)閥8的氣壓控制口連接，電子制動(dòng)踏板4的控制氣路經(jīng)由備壓電磁閥13與后橋電磁比例繼動(dòng)閥10的氣壓控制口連接。
[0024]電子制動(dòng)踏板4將駕駛員產(chǎn)生的制動(dòng)踏板行程轉(zhuǎn)換為PWM (Pulse WidthModulation，脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)輸出，同時(shí)輸出兩路冗余控制氣壓，一路控制前橋比例電磁閥，另一路經(jīng)由備壓電磁閥控制后橋比例電磁閥，以確保電控系統(tǒng)失效時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)切換為基本的純氣控模式。所述ECU7根據(jù)電子制動(dòng)踏板信號(hào)、輪速信號(hào)、磨損傳感器以及集成于比例繼動(dòng)閥的制動(dòng)氣壓反饋信號(hào)經(jīng)控制策略運(yùn)算，控制前橋比例繼動(dòng)閥8、后橋比例繼動(dòng)閥10的制動(dòng)輸出氣壓。
[0025]所述前橋比例繼動(dòng)閥8其氣壓控制口直接與電子制動(dòng)踏板4的冗余控制氣路相連。當(dāng)電控系統(tǒng)有效時(shí)，按照ECU7輸出的PWM控制信號(hào)與電子制動(dòng)踏板4的冗余控制氣壓的疊加信號(hào)輸出相應(yīng)的制動(dòng)氣壓至制動(dòng)器9，當(dāng)電控系統(tǒng)失效時(shí)，僅按照電子制動(dòng)踏板4的冗余控制氣壓信號(hào)輸出相應(yīng)的制動(dòng)氣壓。后橋比例繼動(dòng)閥10其氣壓控制口與電子制動(dòng)踏板的冗余控制氣路通過(guò)備壓電磁閥13相連。當(dāng)電控系統(tǒng)有效時(shí)，按照ECU的PWM控制信號(hào)輸出相應(yīng)的制動(dòng)氣壓制動(dòng)器11，當(dāng)電控系統(tǒng)失效時(shí)，按照電子制動(dòng)踏板4的冗余控制氣壓信號(hào)輸出相應(yīng)的制動(dòng)氣壓。備壓電磁閥13當(dāng)電控系統(tǒng)失效時(shí)可自動(dòng)切換冗余控制氣路至后橋比例繼動(dòng)閥10，使后橋比例繼動(dòng)閥10恢復(fù)為傳統(tǒng)的氣控模式。
[0026]優(yōu)選地，在前橋電磁比例繼動(dòng)閥8與前輪制動(dòng)器之間、后橋電磁比例繼動(dòng)閥10與后輪制動(dòng)器之間均串接有ABS電磁閥12。該ABS電磁閥為開(kāi)關(guān)式電磁閥，用于當(dāng)檢測(cè)到車(chē)輛滑移率過(guò)大時(shí)，ECU轉(zhuǎn)入ABS控制模式，ECU控制ABS電磁閥充、放氣，對(duì)制動(dòng)氣壓進(jìn)行干預(yù)，使車(chē)輛不發(fā)生側(cè)滑，提高車(chē)輛安全性。
[0027]如圖2所示，該車(chē)載ECU中的控制邏輯為:ECU上電后首先進(jìn)行自檢。如果自檢不通過(guò)，則進(jìn)入故障模式。故障模式執(zhí)行故障碼保存，同時(shí)備壓閥開(kāi)啟，點(diǎn)亮報(bào)警燈。電控系統(tǒng)停止工作，進(jìn)入應(yīng)急模式，系統(tǒng)通過(guò)背壓閥切換至傳統(tǒng)的氣控模式。自檢通過(guò)后ECU讀取電子制動(dòng)踏板信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理后進(jìn)行故障判斷，如果有故障，進(jìn)入故障模式。如果無(wú)故障判斷駕駛員有無(wú)制動(dòng)意圖，如果無(wú)制動(dòng)意圖返回到讀取電子制動(dòng)踏板信號(hào)環(huán)節(jié)，如果有制動(dòng)意圖讀取各車(chē)輪輪速信號(hào)、前后橋比例電磁閥氣壓反饋信號(hào)及磨損傳感器信號(hào)。信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波處理后判斷有無(wú)故障，如果有故障，進(jìn)入故障模式。如果無(wú)故障，ECU根據(jù)處理過(guò)的信號(hào)，采用基于前后橋滑移率差值的控制算法運(yùn)算后對(duì)前后橋制動(dòng)壓力進(jìn)行分配，保證車(chē)輛在制動(dòng)時(shí)各輪邊的滑移率基本一致。當(dāng)滑移率過(guò)大時(shí)，ECU轉(zhuǎn)入ABS控制模式，ECU控制ABS電磁閥對(duì)制動(dòng)氣壓進(jìn)行干預(yù)，使車(chē)輛不發(fā)生側(cè)滑，提高車(chē)輛安全性。
[0028]需要注意的是，【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的解釋和說(shuō)明，不應(yīng)將其理解為對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限定，任何采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案而僅作局部改變的，仍應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種重型汽車(chē)電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置，其特征在于包括:氣源(3)、電子制動(dòng)踏板(4 )、車(chē)載E⑶(7 )、前橋電磁比例繼動(dòng)閥(8 )、后橋電磁比例繼動(dòng)閥(10 )、前輪制動(dòng)器(9 )、后輪制動(dòng)器(11)以及轉(zhuǎn)速傳感器(5)和磨損傳感器(6)； 氣源(3)分別為電子制動(dòng)踏板(4)、前橋電磁比例繼動(dòng)閥(8)和后橋電磁比例繼動(dòng)閥(10 )供氣，前橋電磁比例繼動(dòng)閥(8 )的氣壓輸出口與前輪制動(dòng)器(9 )的氣壓輸入口連接；后橋電磁比例繼動(dòng)閥(10)的氣壓輸出口與后輪制動(dòng)器(11)的氣壓輸入口連接； 電子制動(dòng)踏板(4)、轉(zhuǎn)速傳感器(5)、磨損傳感器(6)以及前橋電磁比例繼動(dòng)閥(8)和后橋電磁比例繼動(dòng)閥(10)分別與車(chē)載ECU (7)的信號(hào)輸入端電連接，電子制動(dòng)踏板(4)用于采集駕駛員的制動(dòng)踏板行程信號(hào)，輪速傳感器(5 )用于采集車(chē)輛各車(chē)輪的輪速信號(hào)，磨損傳感器(6)裝于制動(dòng)器內(nèi)，用于采集車(chē)輛各車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)襯片磨損程度信號(hào)，車(chē)載ECU(7)的控制信號(hào)輸出端分別與前橋電磁比例繼動(dòng)閥(8)和后橋電磁比例繼動(dòng)閥(10)的控制信號(hào)輸入端電連接； 車(chē)載ECU (7)根據(jù)電子制動(dòng)踏板的行程信號(hào)、轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)、磨損傳感器信號(hào)以及各電磁比例繼動(dòng)閥的制動(dòng)氣壓反饋信號(hào)，控制前橋比例繼動(dòng)閥(8)、后橋比例繼動(dòng)閥(10)為前輪制動(dòng)器和后輪制動(dòng)器輸出氣壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型汽車(chē)電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置，其特征在于還包括:備壓電磁閥(13)； 電子制動(dòng)踏板(4)的控制氣路與前橋電磁比例繼動(dòng)閥(8)的氣壓控制口連接，電子制動(dòng)踏板(4)的控制氣路還經(jīng)由備壓電磁閥(13)與后橋電磁比例繼動(dòng)閥(10)的氣壓控制口連接，車(chē)載E⑶(7)的控制信號(hào)輸出端與備壓電磁閥(13)的信號(hào)輸入端電連接； 當(dāng)車(chē)載ECU (7)工作時(shí)，電子制動(dòng)踏板(4)通過(guò)前橋電磁比例繼動(dòng)閥(8)為前輪制動(dòng)器提供冗余氣壓；車(chē)載E⑶(7)控制關(guān)閉備壓電磁閥(13)，車(chē)載E⑶(7)控制后橋比例繼動(dòng)閥(10)為后輪制動(dòng)器提供氣壓， 當(dāng)車(chē)載E⑶(7)不工作時(shí)，備壓電磁閥(13)開(kāi)啟，電子制動(dòng)踏板(4)通過(guò)后橋比例繼動(dòng)閥(10)為后輪制動(dòng)器提供氣壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重型汽車(chē)電控氣壓行車(chē)制動(dòng)裝置，其特征在于:所述前橋電磁比例繼動(dòng)閥(8)與前輪制動(dòng)器之間、后橋電磁比例繼動(dòng)閥(10)與后輪制動(dòng)器之間均串接有ABS電磁閥(12)。
【文檔編號(hào)】B60T17/04GK203739871SQ201420134650
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】虎忠, 黃茂, 劉保國(guó) 申請(qǐng)人:陜西重型汽車(chē)有限公司