一種具有主動制動功能的氣壓制動系統及控制方法技術方案

本發明專利技術屬于汽車制動技術領域，具體的說是一種具有主動制動功能的氣壓制動系統及控制方法。該系統包括壓力源模塊、壓力調節模塊、執行模塊；所述的壓力源模塊用于采集并儲存氣體；所述的壓力調節模塊用于調節所采集的氣體；所述的執行模塊用于實現行車制動和測量車輪輪速；所述的壓力源模塊與壓力調節模塊通過管路連接，使前軸與后軸連接；所述的執行模塊的一端與前輪、后輪連接，另一端與壓力調節模塊通過管路連接。本發明專利技術是一種可以獨立控制氣壓制動系統前、后軸制動力，能實現客車自適應巡航系統或者制動能量回收系統的主動制動功能和防抱死功能的具有主動制動功能的氣壓制動系統及控制方法。

Pneumatic braking system with active braking function and control method thereof

The invention belongs to the technical field of automobile braking, in particular to an air pressure braking system with an active braking function and a control method thereof. The system includes a pressure source module, pressure adjusting module, execution module; pressure source module for the collection and storage of gas; the pressure adjusting module is used to adjust the gas collected; the execution module for vehicle braking and wheel speed measurement; pressure source module and the pressure regulator module through the pipeline, the front axle and rear axle connection; the execution module is connected with the front wheel, rear wheel, and the other end of the pressure adjusting module through pipeline. The present invention relates to a pneumatic brake system can be controlled independently of the front and rear axle braking force, pneumatic brake system can realize the adaptive cruise control system or bus braking energy recovery system of active braking function and has the function of active anti lock brake function and control method.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于汽車制動
，具體的說是一種具有主動制動功能的氣壓制動系統及控制方法。
技術介紹
目前隨著駕駛輔助技術的普及(如自適應巡航技術)以及自動駕駛技術的不斷探索，開發出一種安全可靠且具有主動制動功能的制動系統成為亟需解決的問題。駕駛輔助技術和自動駕駛技術對制動系統要求：其一要實現主動制動功能；其二要響應快速準確，使制動力能穩定跟隨期望制動力。此外在新能源汽車中，電機制動力參與制動，需要氣壓制動力協調電機制動力變化，要求制動系統前、后軸的制動力可以獨立調節。本專利技術提出的具有主動制動功能的氣壓制動系統可以應用于具有自適應巡航功能的純電動客車上，還可以應用于具有制動能量回收功能的純電動客車上。申請號為201410421560.4的中國專利提出了一種車輛電控氣壓制動系統，其通過在行車制動閥并聯兩個比例電磁閥，實現主動增壓功能。其具有人工駕駛和無人駕駛兩種模式。然而其構型只能增壓和減壓，沒有保壓功能，也無法實現制動防抱死功能。申請號為201610517776.X的中國專利提出了一種純電動公交客車制動控制系統及其控制方法，其通過在后軸制動管路加裝ASR閥實現后軸制動力的獨立控制，然而其構型無法實現前軸制動力的控制，只能通過人工制動的方法對前軸施加制動力。
技術實現思路
本專利技術提供了一種可以獨立控制氣壓制動系統前、后軸制動力，能實現客車自適應巡航系統或者制動能量回收系統的主動制動功能和防抱死功能的具有主動制動功能的氣壓制動系統及控制方法。本專利技術技術方案結合附圖說明如下：一種具有主動制動功能的氣壓制動系統，該系統包括壓力源模塊、壓力調節模塊、執行模塊；所述的壓力源模塊用于采集并儲存氣體；所述的壓力調節模塊用于調節所采集的氣體；所述的執行模塊用于實現行車制動和測量車輪輪速；所述的壓力源模塊與壓力調節模塊通過管路連接，使前軸與后軸連接；所述的執行模塊的一端與前輪、后輪連接，另一端與壓力調節模塊通過管路連接。所述的壓力源模塊包括氣泵26、卸荷閥25、濕儲氣筒24、四回路保護閥22、前軸干儲氣筒20和后軸干儲氣筒21；所述的壓力調節模塊包括制動閥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、手動閥23和快放閥19；所述的執行模塊包括前軸右輪制動氣室1、前軸左輪制動氣室5、后右制動氣室17、后左制動氣室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與濕儲氣筒24的入口p管路連接；所述的濕儲氣筒24的出口a與四回路保護閥22的入口p管路連接；所述的四回路保護閥22三個出口a1、a2、a3分別與手動閥23、前軸干儲氣筒20、后軸干儲氣筒21的入口p口管路連接；所述的手動閥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分別與后右制動氣室17的前腔p1口、后左制動氣室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；所述的前軸干儲氣筒20的出口a分別與前軸TCS閥7的入口p口和制動閥9的前腔入口p1管路連接；所述的后軸干儲氣筒21的出口a分別與制動閥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氣室1與前右車輪相連；所述的前右車輪上設置有前右輪速傳感器27；所述的前軸左輪制動氣室5與前左車輪相連；所述的前左車輪上設置有前左輪速傳感器6；所述的后右制動氣室17與后右車輪相連；所述的后右車輪上設置有后右輪速傳感器18；所述的后左制動氣室13與后左車輪相連；所述的后左車輪上設置有后左輪速傳感器12。一種具有主動制動功能的氣壓制動系統的控制方法，該控制方法包括以下步驟：步驟一、檢測主動制動標志位是否為1；步驟二、檢測車輪是否有抱死傾向，若有抱死傾向進入防抱死模式；步驟三、分配前后軸制動壓力；步驟四、輸出閥控制電流信號。所述的步驟一的具體步驟為：主動制動標志位由整車控制器發出，制動控制器接受信號，當整車需求主動制動時，主動制動標志位置1，若主動制動標志位為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，系統初始化，若主動標志位為1，執行步驟二所述的步驟二的具體步驟為：檢測是否有抱死傾向通過滑移率判斷，第i個輪胎滑移率計算如下式所示：其中v為車速,單位為m/s，車速通過最大輪速法確定，選擇4個輪胎輪速最大的計算車速，輪速由輪速傳感器獲得；ωi為第i個輪的輪速，單位為rad/s；r為車輪的滾動半徑，單位為m；若滑移率大于門限值S1＝20％，輪胎有抱死傾向，執行步驟四，進入防抱死模式；否則執行步驟三。所述的步驟三的具體步驟為：31)由整車控制器ECU獲取期望總制動力信號；32)通過載荷傳感器獲取整車載荷大?。?3)根據整車載荷和期望總制動力在該車型的制動力分配曲線圖上找到f線組和r線組上對應的曲線，兩條線的交點所對應的制動力分配系數即為理想制動力分配系數，也就是本專利技術在該載荷下取用的整車制動力分配系數β；34)根據制動力分配系數β，計算前后軸分配的期望制動壓力。具體計算方式為前軸制動力等于制動力分配系數β乘以整車期望總制動力，后軸制動力為整車期望總制動力減去前軸制動力。所述的步驟四的具體步驟為：通過壓力傳感器獲取前后軸當前制動氣室壓力，將前后軸期望制動壓力與前后軸當前制動壓力比較，輸出閥控制電流信號；具體方法為：若i軸期望制動壓力>當前制動壓力，則控制i軸增壓：該軸ABS閥的進氣閥線圈和排氣閥線圈均不通電，該軸的TCS閥通電；若i軸需求制動壓力＝當前制動壓力，則控制i軸的保壓：該軸ABS閥的進氣閥線圈通電、排氣閥線圈不通電，該軸的TCS閥通電；若i軸需求制動壓力<當前制動壓力，則控制i軸減壓；該軸ABS閥的進氣閥線圈本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有主動制動功能的氣壓制動系統，其特征在于，該系統包括壓力源模塊、壓力調節模塊、執行模塊；所述的壓力源模塊用于采集并儲存氣體；所述的壓力調節模塊用于調節所采集的氣體；所述的執行模塊用于實現行車制動和測量車輪輪速；所述的壓力源模塊與壓力調節模塊通過管路連接，使前軸與后軸連接；所述的執行模塊的一端與前輪、后輪連接，另一端與壓力調節模塊通過管路連接。

【技術特征摘要】
1.一種具有主動制動功能的氣壓制動系統，其特征在于，該系統包括壓力源模塊、壓力調節模塊、執行模塊；所述的壓力源模塊用于采集并儲存氣體；所述的壓力調節模塊用于調節所采集的氣體；所述的執行模塊用于實現行車制動和測量車輪輪速；所述的壓力源模塊與壓力調節模塊通過管路連接，使前軸與后軸連接；所述的執行模塊的一端與前輪、后輪連接，另一端與壓力調節模塊通過管路連接。2.根據權利要求1所述的一種具有主動制動功能的氣壓制動系統，其特征在于，所述的壓力源模塊包括氣泵(26)、卸荷閥(25)、濕儲氣筒(24)、四回路保護閥(22)、前軸干儲氣筒(20)和后軸干儲氣筒(21)；所述的壓力調節模塊包括制動閥(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)、手動閥(23)和快放閥(19)；所述的執行模塊包括前軸右輪制動氣室(1)、前軸左輪制動氣室(5)、后右制動氣室(17)、后左制動氣室(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與濕儲氣筒(24)的入口p管路連接；所述的濕儲氣筒(24)的出口a與四回路保護閥(22)的入口p管路連接；所述的四回路保護閥(22)三個出口a1、a2、a3分別與手動閥(23)、前軸干儲氣筒(20)、后軸干儲氣筒(21)的入口p口管路連接；所述的手動閥(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分別與后右制動氣室(17)的前腔p1口、后左制動氣室(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；所述的前軸干儲氣筒(20)的出口a分別與前軸TCS閥(7)的入口p口和制動閥(9)的前腔入口p1管路連接；所述的后軸干儲氣筒(21)的出口a分別與制動閥(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與前軸左輪制動氣室(5)的入口p管路連接；所述的后右ABS...

【專利技術屬性】
技術研發人員：初亮，王嚴偉，李天驕，姜雲崧，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：吉林;22