本發(fā)明屬于汽車(chē)制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,具體的說(shuō)是一種具有主動(dòng)制動(dòng)功能的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù):
目前隨著駕駛輔助技術(shù)的普及(如自適應(yīng)巡航技術(shù))以及自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷探索,開(kāi)發(fā)出一種安全可靠且具有主動(dòng)制動(dòng)功能的制動(dòng)系統(tǒng)成為亟需解決的問(wèn)題。駕駛輔助技術(shù)和自動(dòng)駕駛技術(shù)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)要求:其一要實(shí)現(xiàn)主動(dòng)制動(dòng)功能;其二要響應(yīng)快速準(zhǔn)確,使制動(dòng)力能穩(wěn)定跟隨期望制動(dòng)力。此外在新能源汽車(chē)中,電機(jī)制動(dòng)力參與制動(dòng),需要?dú)鈮褐苿?dòng)力協(xié)調(diào)電機(jī)制動(dòng)力變化,要求制動(dòng)系統(tǒng)前、后軸的制動(dòng)力可以獨(dú)立調(diào)節(jié)。本發(fā)明提出的具有主動(dòng)制動(dòng)功能的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)可以應(yīng)用于具有自適應(yīng)巡航功能的純電動(dòng)客車(chē)上,還可以應(yīng)用于具有制動(dòng)能量回收功能的純電動(dòng)客車(chē)上。
申請(qǐng)?zhí)枮?01410421560.4的中國(guó)專(zhuān)利提出了一種車(chē)輛電控氣壓制動(dòng)系統(tǒng),其通過(guò)在行車(chē)制動(dòng)閥并聯(lián)兩個(gè)比例電磁閥,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)增壓功能。其具有人工駕駛和無(wú)人駕駛兩種模式。然而其構(gòu)型只能增壓和減壓,沒(méi)有保壓功能,也無(wú)法實(shí)現(xiàn)制動(dòng)防抱死功能。
申請(qǐng)?zhí)枮?01610517776.X的中國(guó)專(zhuān)利提出了一種純電動(dòng)公交客車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法,其通過(guò)在后軸制動(dòng)管路加裝ASR閥實(shí)現(xiàn)后軸制動(dòng)力的獨(dú)立控制,然而其構(gòu)型無(wú)法實(shí)現(xiàn)前軸制動(dòng)力的控制,只能通過(guò)人工制動(dòng)的方法對(duì)前軸施加制動(dòng)力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種可以獨(dú)立控制氣壓制動(dòng)系統(tǒng)前、后軸制動(dòng)力,能實(shí)現(xiàn)客車(chē)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)或者制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的主動(dòng)制動(dòng)功能和防抱死功能的具有主動(dòng)制動(dòng)功能的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)及控制方法。
本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)合附圖說(shuō)明如下:
一種具有主動(dòng)制動(dòng)功能的氣壓制動(dòng)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括壓力源模塊、壓力調(diào)節(jié)模塊、執(zhí)行模塊;所述的壓力源模塊用于采集并儲(chǔ)存氣體;所述的壓力調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)所采集的氣體;所述的執(zhí)行模塊用于實(shí)現(xiàn)行車(chē)制動(dòng)和測(cè)量車(chē)輪輪速;所述的壓力源模塊與壓力調(diào)節(jié)模塊通過(guò)管路連接,使前軸與后軸連接;所述的執(zhí)行模塊的一端與前輪、后輪連接,另一端與壓力調(diào)節(jié)模塊通過(guò)管路連接。
所述的壓力源模塊包括氣泵26、卸荷閥25、濕儲(chǔ)氣筒24、四回路保護(hù)閥22、前軸干儲(chǔ)氣筒20和后軸干儲(chǔ)氣筒21;所述的壓力調(diào)節(jié)模塊包括制動(dòng)閥9、前軸TCS閥7、后軸TCS閥10、前軸雙通單向閥8、后軸雙通單向閥11、前軸壓力傳感器28、后軸壓力傳感器29、前軸三通3、后軸三通15、前右ABS閥2、前左ABS閥4、后右ABS閥16、后左ABS閥14、手動(dòng)閥23和快放閥19;所述的執(zhí)行模塊包括前軸右輪制動(dòng)氣室1、前軸左輪制動(dòng)氣室5、后右制動(dòng)氣室17、后左制動(dòng)氣室13、前右輪速傳感器27、前左輪速傳感器6、后右輪速傳感器18和后左輪速傳感器12;
所述的氣泵26的出口a與卸荷閥25的入口p管路連接;所述的卸荷閥25的出口a與濕儲(chǔ)氣筒24的入口p管路連接;所述的濕儲(chǔ)氣筒24的出口a與四回路保護(hù)閥22的入口p管路連接;所述的四回路保護(hù)閥22三個(gè)出口a1、a2、a3分別與手動(dòng)閥23、前軸干儲(chǔ)氣筒20、后軸干儲(chǔ)氣筒21的入口p口管路連接;所述的手動(dòng)閥23的出口a1與快放閥19的入口p管路連接;所述的快放閥19的出口a2、a1分別與后右制動(dòng)氣室17的前腔p1口、后左制動(dòng)氣室13的前腔p1管路連接;所述的快放閥19的出口a3與大氣相通;所述的前軸干儲(chǔ)氣筒20的出口a分別與前軸TCS閥7的入口p口和制動(dòng)閥9的前腔入口p1管路連接;所述的后軸干儲(chǔ)氣筒21的出口a分別與制動(dòng)閥9的后腔入口p2和后軸TCS閥10的入口p管路連接;所述的前軸TCS閥7的出口a與前軸雙通單向閥8的入口p1管路連接;所述的制動(dòng)閥9的前腔出口a1與前軸雙通單向閥8的入口p2管路連接;所述的后軸TCS閥10的出口a與后軸雙通單向閥11的入口p1管路連接;所述的后軸雙通單向閥11的入口與制動(dòng)閥9的后腔出口a2管路連接;所述的前軸雙通單向閥8的出口a與前軸壓力傳感器28的入口p口管路連接;所述的壓力傳感器28的出口a與前軸三通3的入口p管路連接;所述的后軸雙通單向閥11的出口a與后軸壓力傳感器29的p口管路連接;所述的后軸壓力傳感器29的a口與后軸三通15的入口p管路連接;所述的前軸三通3的出口a1、a2分別與前右ABS閥2的入口p和前左ABS閥4的入口p管路連接;所述的后軸三通15的出口a1、a2分別與后右ABS閥16的入口p和后左ABS閥14的入口p管路連接;所述的前右ABS閥2的出口a與前軸右輪制動(dòng)氣室1的入口p管路連接;所述的前左ABS閥4的出口a與前軸左輪制動(dòng)氣室5的入口p管路連接;所述的后右ABS閥16的出口a與后右制動(dòng)氣室17的入口p2管路連接;所述的后左ABS閥14的出口a與后左制動(dòng)氣室13的后腔入口p2管路連接;所述的前右ABS閥2的a口、所述的前軸右輪制動(dòng)氣室1與前右車(chē)輪相連;所述的前右車(chē)輪上設(shè)置有前右輪速傳感器27;所述的前軸左輪制動(dòng)氣室5與前左車(chē)輪相連;所述的前左車(chē)輪上設(shè)置有前左輪速傳感器6;所述的后右制動(dòng)氣室17與后右車(chē)輪相連;所述的后右車(chē)輪上設(shè)置有后右輪速傳感器18;所述的后左制動(dòng)氣室13與后左車(chē)輪相連;所述的后左車(chē)輪上設(shè)置有后左輪速傳感器12。
一種具有主動(dòng)制動(dòng)功能的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的控制方法,該控制方法包括以下步驟:
步驟一、檢測(cè)主動(dòng)制動(dòng)標(biāo)志位是否為1;
步驟二、檢測(cè)車(chē)輪是否有抱死傾向,若有抱死傾向進(jìn)入防抱死模式;
步驟三、分配前后軸制動(dòng)壓力;
步驟四、輸出閥控制電流信號(hào)。
所述的步驟一的具體步驟為:主動(dòng)制動(dòng)標(biāo)志位由整車(chē)控制器發(fā)出,制動(dòng)控制器接受信號(hào),當(dāng)整車(chē)需求主動(dòng)制動(dòng)時(shí),主動(dòng)制動(dòng)標(biāo)志位置1,若主動(dòng)制動(dòng)標(biāo)志位為0,前軸TCS閥7、后軸TCS閥10、前右ABS閥2、前左ABS閥4、后右ABS閥16、后左ABS閥14均斷電,系統(tǒng)初始化,若主動(dòng)標(biāo)志位為1,執(zhí)行步驟二所述的步驟二的具體步驟為:檢測(cè)是否有抱死傾向通過(guò)滑移率判斷,第i個(gè)輪胎滑移率計(jì)算如下式所示:
其中v為車(chē)速,單位為m/s,車(chē)速通過(guò)最大輪速法確定,選擇4個(gè)輪胎輪速最大的計(jì)算車(chē)速,輪速由輪速傳感器獲得;ωi為第i個(gè)輪的輪速,單位為rad/s;r為車(chē)輪的滾動(dòng)半徑,單位為m;若滑移率大于門(mén)限值S1=20%,輪胎有抱死傾向,執(zhí)行步驟四,進(jìn)入防抱死模式;否則執(zhí)行步驟三。
所述的步驟三的具體步驟為:
31)由整車(chē)控制器ECU獲取期望總制動(dòng)力信號(hào);
32)通過(guò)載荷傳感器獲取整車(chē)載荷大小;
33)根據(jù)整車(chē)載荷和期望總制動(dòng)力在該車(chē)型的制動(dòng)力分配曲線圖上找到f線組和r線組上對(duì)應(yīng)的曲線,兩條線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的制動(dòng)力分配系數(shù)即為理想制動(dòng)力分配系數(shù),也就是本發(fā)明在該載荷下取用的整車(chē)制動(dòng)力分配系數(shù)β;
34)根據(jù)制動(dòng)力分配系數(shù)β,計(jì)算前后軸分配的期望制動(dòng)壓力。具體計(jì)算方式為前軸制動(dòng)力等于制動(dòng)力分配系數(shù)β乘以整車(chē)期望總制動(dòng)力,后軸制動(dòng)力為整車(chē)期望總制動(dòng)力減去前軸制動(dòng)力。
所述的步驟四的具體步驟為:
通過(guò)壓力傳感器獲取前后軸當(dāng)前制動(dòng)氣室壓力,將前后軸期望制動(dòng)壓力與前后軸當(dāng)前制動(dòng)壓力比較,輸出閥控制電流信號(hào);具體方法為:
若i軸期望制動(dòng)壓力>當(dāng)前制動(dòng)壓力,則控制i軸增壓:該軸ABS閥的進(jìn)氣閥線圈和排氣閥線圈均不通電,該軸的TCS閥通電;
若i軸需求制動(dòng)壓力=當(dāng)前制動(dòng)壓力,則控制i軸的保壓:該軸ABS閥的進(jìn)氣閥線圈通電、排氣閥線圈不通電,該軸的TCS閥通電;
若i軸需求制動(dòng)壓力<當(dāng)前制動(dòng)壓力,則控制i軸減壓;該軸ABS閥的進(jìn)氣閥線圈不通電、排氣閥線圈通電,該軸的TCS閥通電。
本發(fā)明的有益效果為:
1、目前沒(méi)有前、后軸壓力可以分別獨(dú)立控制的構(gòu)型,而本發(fā)明提出了一種氣壓制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型,可以實(shí)現(xiàn)前、后軸制動(dòng)壓力的獨(dú)立控制。
2、本發(fā)明提出的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)防抱死功能。
3、本發(fā)明提出的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型基于原有氣壓制動(dòng)系統(tǒng),通過(guò)加裝TCS閥、ABS閥、雙通單向閥、壓力傳感器改裝而得。改裝容易,推廣性強(qiáng)。
4、本發(fā)明提出的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型應(yīng)用技術(shù)范圍廣,可以用于客車(chē)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的制動(dòng)執(zhí)行層、單電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)客車(chē)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的制動(dòng)執(zhí)行層、雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)客車(chē)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的制動(dòng)執(zhí)行層、客車(chē)無(wú)人駕駛技術(shù)的制動(dòng)執(zhí)行層。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明所述的具有主動(dòng)制動(dòng)功能的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明所述的具有主動(dòng)制動(dòng)功能的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的控制方法的控制方法流程圖。
圖中:1、前軸右輪制動(dòng)氣室;2、前右ABS閥;3、前軸三通;4、前左ABS閥;5、前軸左輪制動(dòng)氣室;6、前左輪速傳感器;7、前軸TCS閥;8、前軸雙通單向閥;9、制動(dòng)閥;10、后軸TCS閥;11、后軸雙通單向閥;12、后左輪速傳感器;13、后左制動(dòng)氣室;14、后左ABS閥;15、后軸三通;16、后右ABS閥;17、后右制動(dòng)氣室;18、后右輪速傳感器;19、快放閥;20、前軸干儲(chǔ)氣筒;21、后軸干儲(chǔ)氣筒;22、四回路保護(hù)閥;23、手動(dòng)閥;24、濕儲(chǔ)氣筒;25、卸荷閥;26、氣泵;27、前右輪速傳感器;28、前軸壓力傳感器;29、后軸壓力傳感器。
具體實(shí)施方式
參閱圖1,一種具有主動(dòng)制動(dòng)功能的氣壓制動(dòng)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括壓力源模塊、壓力調(diào)節(jié)模塊、執(zhí)行模塊;主要由氣泵、卸荷閥、濕儲(chǔ)氣筒、四回路保護(hù)閥、手動(dòng)閥、兩個(gè)干儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)閥、兩個(gè)TCS閥、兩個(gè)雙通單向閥、兩個(gè)壓力傳感器、兩個(gè)三通、四個(gè)ABS閥、四個(gè)制動(dòng)氣室組成。
所述的壓力源模塊采集并儲(chǔ)存氣體,包括氣泵26、卸荷閥25、濕儲(chǔ)氣筒24、四回路保護(hù)閥22、前軸干儲(chǔ)氣筒20和后軸干儲(chǔ)氣筒21。所述的氣泵26用于抽取外界空氣,并壓縮為高壓氣體儲(chǔ)存于濕儲(chǔ)氣筒24中。所述的卸荷閥25用于調(diào)節(jié)濕儲(chǔ)氣筒24中壓縮空氣的壓力,使之保持在規(guī)定的壓力范圍內(nèi),同時(shí)使氣泵26卸荷空轉(zhuǎn),減少功率損失。所述的四回路保護(hù)閥22確保當(dāng)某一回路失效時(shí)其它回路仍能正常工作。所述的后軸干儲(chǔ)氣筒21用于儲(chǔ)存后軸高壓制動(dòng)氣體。所述的前軸干儲(chǔ)氣筒20用于儲(chǔ)存前軸高壓制動(dòng)氣體。
所述的壓力調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)所采集的氣體,包括制動(dòng)閥9、前軸TCS閥7、后軸TCS閥10、前軸雙通單向閥8、后軸雙通單向閥11、前軸壓力傳感器28、后軸壓力傳感器29、前軸三通3、后軸三通15、前右ABS閥2、前左ABS閥4、后右ABS閥16、后左ABS閥14、手動(dòng)閥23和快放閥19。
所述的手動(dòng)閥23用于施加或解除駐車(chē)制動(dòng)。所述的快放閥19用于駐車(chē)制動(dòng)時(shí)放出制動(dòng)氣室前腔氣體。當(dāng)快放閥19的p口有高壓氣體時(shí),a1與a2口封閉,當(dāng)快放閥19的p口無(wú)高壓氣體,a口與大氣相通;所述的制動(dòng)閥9連接制動(dòng)踏板,用于調(diào)節(jié)前后軸制動(dòng)氣室壓力。所述前軸TCS閥7和后軸TCS閥10是常閉電磁閥,控制氣體的流進(jìn)流出。所述前軸雙通單向閥8和后軸雙通單向閥11有兩個(gè)入口p1、p2一個(gè)出口a,可以使入口壓力更高的一路氣體進(jìn)入制動(dòng)氣室。雙通單向閥8連接在前軸制動(dòng)管路。雙通單向閥11連接在后軸制動(dòng)管路。所述前右ABS閥2、前左ABS閥4、后右ABS閥16、后左ABS閥14是直接控制式氣壓調(diào)節(jié)器,包括膜片式進(jìn)氣閥、膜片式排氣閥和兩個(gè)兩位三通電磁閥組成,用于調(diào)節(jié)制動(dòng)氣室1、制動(dòng)氣室5、制動(dòng)氣室17、制動(dòng)氣室13的壓力。ABS電磁閥有兩條線束分別驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣閥線圈和排氣閥線圈,其工作原理是:若兩條線圈線均未通電(ABS閥未通電狀態(tài)),p和a口導(dǎo)通,制動(dòng)氣室增壓;若排氣閥線圈通電,進(jìn)氣閥線圈條線未通電(ABS閥半通電狀態(tài)),p和大氣相通,制動(dòng)氣室減壓,若兩條線圈均通電(ABS閥全通電狀態(tài)),p、a口封閉,制動(dòng)氣室保壓。所述前軸壓力傳感器28、后軸壓力傳感器29為BOSCH公司生產(chǎn)的主動(dòng)式壓力傳感器,用以檢測(cè)前、后軸制動(dòng)壓力。
所述的執(zhí)行模塊用于實(shí)現(xiàn)行車(chē)制動(dòng)和測(cè)量車(chē)輪輪速,包括前軸右輪制動(dòng)氣室1、前軸左輪制動(dòng)氣室5、后右制動(dòng)氣室17、后左制動(dòng)氣室13、前右輪速傳感器27、前左輪速傳感器6、后右輪速傳感器18和后左輪速傳感器12。
所述前右制動(dòng)氣室1、前左制動(dòng)氣室5為前軸右輪和前軸左輪的單腔制動(dòng)氣室,用于實(shí)現(xiàn)行車(chē)制動(dòng)。所述后右制動(dòng)氣室17、后左制動(dòng)氣室13為后軸右輪和后軸左輪的雙腔制動(dòng)氣室,后腔用于實(shí)現(xiàn)行車(chē)制動(dòng)和前腔用于駐車(chē)制動(dòng)。前右輪速傳感器27、前左輪速傳感器6、后右輪速傳感器18、后左輪速傳感器12為霍爾式輪速傳感器,用于測(cè)量前軸右輪、前軸左輪、后軸右輪、后軸左輪的車(chē)輪輪速。
一種具有主動(dòng)制動(dòng)功能的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的連接關(guān)系如下:
氣泵26通過(guò)卸荷閥25與濕儲(chǔ)氣筒24連接。濕儲(chǔ)氣筒24與四回路保護(hù)閥22連接。四回路保護(hù)閥22分出三路分別接入前、后軸的干儲(chǔ)氣筒和手動(dòng)閥23。對(duì)于每個(gè)軸的氣壓回路:干儲(chǔ)氣筒分出兩路連接到TCS閥和制動(dòng)閥入口,TCS閥和制動(dòng)閥出口與一個(gè)雙通單向閥連接,雙通單向閥通過(guò)壓力傳感器與三通連接,三通分出兩路通過(guò)ABS閥連接到制動(dòng)氣室。手動(dòng)閥通過(guò)快放閥19連接到后軸的制動(dòng)氣室前腔。
所述的氣泵26的出口a與卸荷閥25的入口p管路連接;所述的卸荷閥25的出口a與濕儲(chǔ)氣筒24的入口p管路連接;所述的濕儲(chǔ)氣筒24的出口a與四回路保護(hù)閥22的入口p管路連接;所述的四回路保護(hù)閥22三個(gè)出口a1、a2、a3分別與手動(dòng)閥23、前軸干儲(chǔ)氣筒20、后軸干儲(chǔ)氣筒21的入口p口管路連接;所述的手動(dòng)閥23的出口a1與快放閥19的入口p管路連接;所述的快放閥19的出口a2、a1分別與后右制動(dòng)氣室17的前腔p1口、后左制動(dòng)氣室13的前腔p1管路連接;所述的快放閥19的出口a3與大氣相通;所述的前軸干儲(chǔ)氣筒20的出口a分別與前軸TCS閥7的入口p口和制動(dòng)閥9的前腔入口p1管路連接;所述的后軸干儲(chǔ)氣筒21的出口a分別與制動(dòng)閥9的后腔入口p2和后軸TCS閥10的入口p管路連接;所述的前軸TCS閥7的出口a與前軸雙通單向閥8的入口p1管路連接;所述的制動(dòng)閥9的前腔出口a1與前軸雙通單向閥8的入口p2管路連接;所述的后軸TCS閥10的出口a與后軸雙通單向閥11的入口p1管路連接;所述的后軸雙通單向閥11的入口與制動(dòng)閥9的后腔出口a2管路連接;所述的前軸雙通單向閥8的出口a與前軸壓力傳感器28的入口p口管路連接;所述的壓力傳感器28的出口a與前軸三通3的入口p管路連接;所述的后軸雙通單向閥11的出口a與后軸壓力傳感器29的p口管路連接;所述的后軸壓力傳感器29的a口與后軸三通15的入口p管路連接;所述的前軸三通3的出口a1、a2分別與前右ABS閥2的入口p和前左ABS閥4的入口p管路連接;所述的后軸三通15的出口a1、a2分別與后右ABS閥16的入口p和后左ABS閥14的入口p管路連接;所述的前右ABS閥2的出口a與前軸右輪制動(dòng)氣室1的入口p管路連接;所述的前左ABS閥4的出口a與前軸左輪制動(dòng)氣室5的入口p管路連接;所述的后右ABS閥16的出口a與后右制動(dòng)氣室17的入口p2管路連接;所述的后左ABS閥14的出口a與后左制動(dòng)氣室13的后腔入口p2管路連接;所述的前右ABS閥2的a口、所述的前軸右輪制動(dòng)氣室1與前右車(chē)輪相連;所述的前右車(chē)輪上設(shè)置有前右輪速傳感器27;所述的前軸左輪制動(dòng)氣室5與前左車(chē)輪相連;所述的前左車(chē)輪上設(shè)置有前左輪速傳感器6;所述的后右制動(dòng)氣室17與后右車(chē)輪相連;所述的后右車(chē)輪上設(shè)置有后右輪速傳感器18;所述的后左制動(dòng)氣室13與后左車(chē)輪相連;所述的后左車(chē)輪上設(shè)置有后左輪速傳感器12。
氣壓制動(dòng)系統(tǒng)工作工程如下:
駕駛員模式行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)工作過(guò)程:
前軸TCS閥7、前軸TCS閥10始終處于關(guān)閉狀態(tài)。駕駛員踩下制動(dòng)踏板,帶動(dòng)制動(dòng)閥9的前腔和后腔閥門(mén)打開(kāi),踏板深度越大,閥門(mén)開(kāi)度越大,空氣流量越大。高壓空氣由前軸干儲(chǔ)氣筒20的a口出來(lái)進(jìn)入制動(dòng)閥9的前腔p1口,經(jīng)過(guò)制動(dòng)閥9限流后從a1口出來(lái)進(jìn)入前軸雙通單向閥8的p2口。前軸雙通單向閥8的p1口無(wú)高壓氣體,因此前軸雙通單向閥22的p2-a口導(dǎo)通。高壓氣體從前軸雙通單向閥8的a口出來(lái)經(jīng)過(guò)前軸的前軸壓力傳感器28、前軸三通3進(jìn)入前右ABS閥2的p口和前左ABS閥4的p口。前右ABS閥2和前左ABS閥4處于未通電狀態(tài),p-a2口導(dǎo)通,高壓氣體由前右ABS閥2的a2口和前左ABS閥4的a2口進(jìn)入前右制動(dòng)氣室1和前左制動(dòng)氣室5,分別對(duì)前軸右輪和前軸左輪施加制動(dòng)力。
高壓空氣由后軸干儲(chǔ)氣筒21的a口出來(lái)進(jìn)入制動(dòng)閥9的后腔p2口,經(jīng)過(guò)制動(dòng)閥9限流后從a2口出來(lái)進(jìn)入后軸雙通單向閥11的p2口。后軸雙通單向閥11的p1口無(wú)高壓氣體,因此后軸雙通單向閥11的p2-a口導(dǎo)通。高壓氣體從后軸雙通單向閥11的a口出來(lái)經(jīng)過(guò)后軸壓力傳感器29、后軸三通15進(jìn)入后右ABS閥16的p口和后左ABS閥14的p口。后右ABS閥16和后左ABS閥14處于未通電狀態(tài),p-a2口導(dǎo)通,高壓氣體由后右ABS閥16的a2口和后左ABS閥14的a2口進(jìn)入后右制動(dòng)氣室17的后腔和后左制動(dòng)氣室13的后腔,分別對(duì)后軸右輪和后軸左輪施加制動(dòng)力。
增壓模式系統(tǒng)工作過(guò)程:
當(dāng)上層控制系統(tǒng)對(duì)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)施加增壓請(qǐng)求后,制動(dòng)控制器響應(yīng)指令,前軸TCS閥7和后軸TCS閥10通電打開(kāi)。
高壓空氣由前軸干儲(chǔ)氣筒20的a口出來(lái)進(jìn)入前軸TCS閥7的p口,經(jīng)過(guò)前軸TCS閥7從a口出來(lái)進(jìn)入前軸雙通單向閥8的p1口。前軸雙通單向閥8的p2口無(wú)高壓氣體,因此前軸雙通單向閥8的p2-a口導(dǎo)通。高壓氣體從前軸雙通單向閥8的a口出來(lái)經(jīng)過(guò)前軸三通3進(jìn)入前右ABS閥2的p口和前左ABS閥4的p口。前右ABS閥2和前左ABS閥4的p-a2口導(dǎo)通,高壓氣體由前右ABS閥2的a2口和前左ABS閥4的a2口進(jìn)入前右制動(dòng)氣室1和前左制動(dòng)氣室5,分別對(duì)前軸右輪和前軸左輪施加制動(dòng)力。
高壓空氣由后軸干儲(chǔ)氣筒21的a口出來(lái)進(jìn)入后軸TCS閥10的p口,經(jīng)過(guò)后軸TCS閥20限流后從a口出來(lái)進(jìn)入后軸雙通單向閥11的p2口。后軸雙通單向閥15的p2口無(wú)高壓氣體,因此后軸雙通單向閥15的p2-a口導(dǎo)通。高壓氣體從后軸雙通單向閥11的a口出來(lái)經(jīng)過(guò)后軸三通15進(jìn)入后右ABS閥16的p口和后左ABS閥14的p口。后右ABS閥16和后左ABS閥14的p-a2口導(dǎo)通,高壓氣體由后右ABS閥16的a2口和后左ABS閥14的a2口進(jìn)入后右制動(dòng)氣室17的后腔和后左制動(dòng)氣室13的后腔,分別對(duì)后軸右輪和后軸左輪施加制動(dòng)力。
保壓模式系統(tǒng)工作過(guò)程:
當(dāng)上層控制系統(tǒng)對(duì)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)施加保壓請(qǐng)求后,制動(dòng)控制器響應(yīng)指令,前右ABS閥2、前左ABS閥4、后左ABS閥14、后右ABS閥16全通電狀態(tài)。前軸TCS閥7和后軸TCS閥10斷電。制動(dòng)氣室氣體與管路不連接,實(shí)現(xiàn)保壓。
減壓模式系統(tǒng)工作過(guò)程:
當(dāng)上層控制系統(tǒng)對(duì)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)施加減壓請(qǐng)求后,制動(dòng)控制器響應(yīng)指令,前右ABS閥2、前左ABS閥4、后左ABS閥14、后右ABS閥16半通電狀態(tài),前軸TCS閥7和后軸TCS閥10斷電。制動(dòng)氣室與大氣相通,實(shí)現(xiàn)減壓。
駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)工作過(guò)程:
駕駛員操作駐車(chē)制動(dòng)手柄放置在駐車(chē)位置,手動(dòng)閥23的a1口與大氣相通,快放閥25中p口的高壓氣體經(jīng)過(guò)手動(dòng)閥a2口排出至大氣。后左制動(dòng)氣室13前腔和后右制動(dòng)氣室17前腔中的高壓氣體通過(guò)快放閥19排出至大氣。后左制動(dòng)氣室13前腔和后右制動(dòng)氣室17中的彈簧力釋放,實(shí)施駐車(chē)制動(dòng)。
解除駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)工作過(guò)程:
駕駛員操作駐車(chē)制動(dòng)手柄放置在行車(chē)位置,手動(dòng)閥23的a1口與p口相通,濕儲(chǔ)氣筒24中的高壓氣體通過(guò)四回路保護(hù)閥22、手動(dòng)閥23進(jìn)入快放閥19,并由快放閥19的a2口、a1口進(jìn)入后右制動(dòng)氣室17和后左制動(dòng)氣室13的前腔。制動(dòng)氣室前腔的彈簧被壓回,解除駐車(chē)制動(dòng)。
參閱圖2,一種具有主動(dòng)制動(dòng)功能的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的控制方法,該控制方法包括以下步驟:
步驟一、檢測(cè)主動(dòng)制動(dòng)標(biāo)志位是否為1;
步驟二、檢測(cè)車(chē)輪是否有抱死傾向,若有抱死傾向進(jìn)入防抱死模式;
步驟三、分配前后軸制動(dòng)壓力;
步驟四、輸出閥控制電流信號(hào)。
所述的步驟一的具體步驟為:主動(dòng)制動(dòng)標(biāo)志位由整車(chē)控制器發(fā)出,制動(dòng)控制器接受信號(hào),當(dāng)整車(chē)需求主動(dòng)制動(dòng)時(shí),主動(dòng)制動(dòng)標(biāo)志位置1,若主動(dòng)制動(dòng)標(biāo)志位為0,前軸TCS閥7、后軸TCS閥10、前右ABS閥2、前左ABS閥4、后右ABS閥16、后左ABS閥14
均斷電,系統(tǒng)初始化,若主動(dòng)標(biāo)志位為1,執(zhí)行步驟二。
所述的步驟二的具體步驟為:檢測(cè)是否有抱死傾向通過(guò)滑移率判斷,第i個(gè)輪胎滑移率計(jì)算如下式所示:
其中v為車(chē)速,單位為m/s,車(chē)速通過(guò)最大輪速法確定,選擇4個(gè)輪胎輪速最大的計(jì)算車(chē)速,輪速由輪速傳感器獲得;ωi為第i個(gè)輪的輪速,單位為rad/s;r為車(chē)輪的滾動(dòng)半徑,單位為m;若滑移率大于門(mén)限值S1=20%,輪胎有抱死傾向,執(zhí)行步驟四,進(jìn)入防抱死模式;否則執(zhí)行步驟三。
所述的步驟三的具體步驟為:
31)由整車(chē)控制器ECU獲取期望總制動(dòng)力信號(hào);
32)通過(guò)載荷傳感器獲取整車(chē)載荷大?。?/p>
33)根據(jù)整車(chē)載荷和期望總制動(dòng)力在該車(chē)型的制動(dòng)力分配曲線圖上找到f線組和r線組上對(duì)應(yīng)的曲線,兩條線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的制動(dòng)力分配系數(shù)即為理想制動(dòng)力分配系數(shù),也就是本發(fā)明在該載荷下取用的整車(chē)制動(dòng)力分配系數(shù)β;
34)根據(jù)制動(dòng)力分配系數(shù)β,計(jì)算前后軸分配的期望制動(dòng)壓力。具體計(jì)算方式為前軸制動(dòng)力等于制動(dòng)力分配系數(shù)β乘以整車(chē)期望總制動(dòng)力,后軸制動(dòng)力為整車(chē)期望總制動(dòng)力減去前軸制動(dòng)力。
所述的步驟四的具體步驟為:
通過(guò)壓力傳感器獲取前后軸當(dāng)前制動(dòng)氣室壓力,將前后軸期望制動(dòng)壓力與前后軸當(dāng)前制動(dòng)壓力比較,輸出閥控制電流信號(hào);具體方法為:
若i軸期望制動(dòng)壓力>當(dāng)前制動(dòng)壓力,則控制i軸增壓:該軸ABS閥的進(jìn)氣閥線圈和排氣閥線圈均不通電,該軸的TCS閥通電;
若i軸需求制動(dòng)壓力=當(dāng)前制動(dòng)壓力,則控制i軸的保壓:該軸ABS閥的進(jìn)氣閥線圈通電、排氣閥線圈不通電,該軸的TCS閥通電;
若i軸需求制動(dòng)壓力<當(dāng)前制動(dòng)壓力,則控制i軸減壓;該軸ABS閥的進(jìn)氣閥線圈不通電、排氣閥線圈通電,該軸的TCS閥通電。
其中,i軸為前軸或者是后軸。