一种桥模块、气压线控制动系统及控制方法与流程

本申请涉及汽车领域，具体而言，涉及一种桥模块、气压线控制动系统及控制方法。

背景技术：

气压线控制动系统(pneumaticbrakingbywiresystem)是商用车电子控制制动执行的核心技术，是高级辅助驾驶技术(adas)和自动驾驶技术在商用车上应用的硬件基础。现有的气压线控制动系统在不同的车桥上使用不同的桥模块，桥模块的整体构型上对于前后桥不通用，安装复杂；现有技术中，前桥采用单路桥模块与两个abs(antilockbrakesystem，制动防抱死系统)阀共同调整压力，阀体数量多、压力控制效果差；而后桥采用双路桥模块，双路桥模块内部具有两个继动阀与六个开关阀，结构复杂，成本较高。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种桥模块、气压线控制动系统以及控制方法，以改善现有的桥模块结构复杂、成本较高的问题。

本发明是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种桥模块，所述桥模块包括开关阀、双路校验阀、继动阀、进气阀以及排气阀；所述开关阀的出气口与所述双路校验阀的第一进气口连接；所述双路校验阀的出气口与所述继动阀的第一进气口连接；所述继动阀的出气口与所述进气阀的进气口连接；所述进气阀的出气口与所述排气阀的进气口连接。

本申请提供的桥模块，内部由开关阀、双路校验阀、继动阀、进气阀和排气阀组成，进气阀和排气阀在种类上也属于开关阀，而开关阀、双路校验阀的成本远小于继动阀，相较于现有技术中后桥采用两个继动阀、六个开关阀的组合来说，本申请通过开关阀和双路校验阀代替继动阀，使得成本较低，且在整体结构上也相对简单。相较于前桥采用单路桥模块与两个abs阀共同调整压力，压力控制效果更好。同时，本申请实施例提供的桥模块能够同时适用于汽车的前桥以及后桥，通用性高。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述开关阀为二位三通阀。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述桥模块还包括压力传感器，所述压力传感器与所述进气阀的出气口连接。

在本申请实施例中，通过压力传感器可以检测与进气阀的出气口相连的制动气室的气压，便于后续对制动气室的气压的调节。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述桥模块还包括第一消声器；所述第一消声器与所述继动阀连接。

在本申请实施例中，通过第一消声器能够实现对继动阀的降噪。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述桥模块还包括第二消声器；所述第二消声器与所述排气阀连接。

在本申请实施例中，通过第二消声阀能够实现对排气阀的降噪。

第二方面，本申请实施例提供一种气压线控制动系统，包括制动踏板、储气罐、控制器、制动气室以及如上述第一方面实施例中提供的桥模块；所述桥模块与所述控制器电连接；所述桥模块分别与所述制动踏板、所述储气罐以及所述制动气室连接；所述储气罐与所述制动踏板连接；所述开关阀的进气口与所述储气罐连接；所述双路校验阀的第二进气口与所述制动踏板连接；所述继动阀的第二进气口与所述储气罐连接；所述进气阀的出气口与所述制动气室连接；所述排气阀的进气口与所述制动气室连接；所述控制器分别与所述制动踏板、所述开关阀、所述进气阀以及所述排气阀电连接。

结合上述第二方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述制动气室包括第一制动气室以及第二制动气室；相应的，所述进气阀包括第一进气阀、第二进气阀；所述排气阀包括第一排气阀、第二排气阀；所述第一进气阀的出气口与所述第一制动气室连接；所述第一排气阀的进气口与所述第一制动气室连接；所述第二进气阀的出气口与所述第二制动气室连接；所述第二排气阀的进气口与所述第二制动气室连接。

结合上述第二方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述制动气室还包括第三制动气室和第四制动气室；所述桥模块包括第一桥模块以及第二桥模块；所述第一桥模块分别与所述制动踏板、所述储气罐、所述第一制动气室以及所述第二制动气室连接；所述第二桥模块分别与所述制动踏板、所述储气罐、所述第三制动气室以及所述第四制动气室连接。

第三方面，本申请实施例提供一种控制方法，应用于气压线控制动系统中的控制器；所述气压线控制动系统包括：制动踏板、制动气室以及桥模块；所述桥模块包括：压力传感器、开关阀、进气阀以及排气阀；所述压力传感器与所述制动气室连接；所述进气阀的出气口与所述制动气室连接；所述排气阀的进气口与所述制动气室连接；所述控制器分别与所述制动踏板、所述压力传感器、所述开关阀、所述进气阀以及所述排气阀连接；所述方法包括：接收所述制动踏板的位移信息，并根据所述制动踏板的位移信息，生成制动压力值；控制所述开关阀打开；获取压力传感器检测的所述制动气室的气室压力值；将所述制动压力值与所述气室压力值进行比较；若所述制动压力值减去所述气室压力值的值大于预设压力值，则控制所述进气阀打开，所述排气阀关闭；若所述气室压力值减去所述制动压力的值大于预设压力值，则控制所述进气阀关闭，所述排气阀打开；若所述制动压力值与所述气室压力值的差值小于预设压力值，则控制所述进气阀关闭，所述排气阀关闭。

结合上述第三方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，在所述接收所述制动踏板的位移信息，并根据所述制动踏板的位移信息，生成第一制动压力之前，所述方法还包括：在未接收到所述制动踏板的位移信息时，控制所述开关阀关闭。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种气压线控制动系统的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种桥模块的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的又一种气压线控制动系统的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的一种控制方法的步骤流程图。

图标：100-气压线控制动系统；10-控制器；20-制动踏板；30-储气罐；40-桥模块；401-第一桥模块；402-第二桥模块；41-开关阀；42-双路校验阀；43-继动阀；441-第一进气阀；442-第一排气阀；443-第二进气阀；444-第二排气阀；451-第一压力传感器；452-第二压力传感器；461-第一消声器；462-第二消声器；51-第一制动气室；52-第二制动气室；53-第三制动气室；54-第四制动气室。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

申请人发现：现有的气压线控制动系统在不同的车桥上使用不同的桥模块，桥模块的整体构型上对于前后桥不通用，安装复杂；现有技术中，前桥采用单路桥模块与两个abs阀共同调整压力，阀体数量多、压力控制效果差；而后桥采用双路桥模块，双路桥模块内部具有两个继动阀与六个开关阀，结构复杂，成本较高。

鉴于上述问题，申请人经过研究探索，提出以下实施例以解决上述问题。

请参考图1，本申请实施例提供一种气压线控制动系统。该气压线控制动系统100包括控制器10、制动踏板20、储气罐30、桥模块40以及制动气室。

需要说明的是，图示中虚线表示电路，实线表示气路。也即控制器10分别与桥模块40以及制动踏板20电连接。储气罐30与制动踏板20连接。桥模块40分别与储气罐30、制动踏板20以及制动气室连接，具体的，桥模块40与储气罐30、制动踏板20以及制动气室连接可以通过管道连接，通过管道可实现气体的输送。

上述的控制器10可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

其中，制动踏板20中包括位移传感器，驾驶员在踩踏制动踏板20时，位移传感器可检测制动踏板20发生的位移信息，并将该位移信息转化成电信号传递给控制器10，控制器10根据该位移信息计算驾驶员的减速请求，生成控制信号发送至桥模块40，桥模块40再将该控制信号转化为对应的制动压力，然后通过将储气罐30中的气体输送至制动气室，完成减速。

需要说明的是，一个制动气室用于控制一个车轮。由于车桥是一种通过悬架与车身相连接，且其两端安装有车轮的装置，而一个桥模块40对应于一个车桥，因此，在本申请实施例中，制动气室包括第一制动气室51以及第二制动气室52。第一制动气室51以及第二制动气室52分别控制车桥上不同的车轮。可以是第一制动气室51控制车桥上的左轮，第二制动气室52控制车桥上的右轮，也可以是第一制动气室51控制车桥上的右轮，第二制动气室52控制车桥上的左轮。对此，本申请不作限定。

由于本申请的发明重点在于对桥模块40的改进，下面着重对桥模块40进行介绍。请参阅图2，桥模块40包括开关阀41、双路校验阀42、继动阀43、进气阀以及排气阀。

其中，开关阀41的进气口与储气罐30连接，开关阀41的出气口与双路校验阀42的第一进气口连接。双路校验阀42的第二进气口与制动踏板20连接，该双路校验阀42的出气口与继动阀43的第一进气口连接。继动阀43的第二进气口与储气罐30连接，继动阀43的出气口与进气阀的进气口连接。进气阀的出气口与制动气室连接，进气阀的出气口还与排气阀的进气口连接。排气阀的进气口还与制动气室连接。其中，开关阀41、进气阀、排气阀均与控制器10电连接。

可选地，上述开关阀41为二位三通阀，二位表示电磁阀有两个工作位置(即两种状态)、三通表示三个通道。也即，当开关阀41为二位三通阀时，二位三通阀的其中一个通道作为进气口与储气罐30连接，另一个通道作为出气口与双路校验阀42的第一进气口连接，第三个通道空置，即第三个通道与大气相连。

可以理解的是，在其他实施例中，开关阀41并不限于是二位三通阀，比如还可以是二位五通阀等等。

在本申请实施例中，由于制动气室包括第一制动气室51以及第二制动气室52。因此，进气阀包括第一进气阀441、第二进气阀443、排气阀包括第一排气阀442、第二排气阀444。继动阀43的出气口分别与第一进气阀441的进气口以及第二进气阀443的进气口连接。第一进气阀441的出气口与第一制动气室51连接。第一进气阀441的出气口还与第一排气阀442的进气口连接。第一排气阀442的进气口还与第一制动气室51连接。第二进气阀443的出气口与第二制动气室52连接。第二进气阀443的出气口还与第二排气阀444的进气口连接。第二排气阀444的进气口还与第二制动气室52连接。

第一进气阀441与第一排气阀442共同调节第一制动气室51。第二进气阀443与第二排气阀444共同调节第二制动气室52。

下面对桥模块中的每个器件的作用进行说明，首先，开关阀41的进气口是与储气罐30连接的，当开关阀41通电打开时(也即控制器10接收到制动踏板20的位移信息后，生成控制信号发送至桥模块40)，开关阀41的进气口与储气罐30连通，储气罐30中的控制气通过开关阀41进气口输送进开关阀41，开关阀41将控制气输送至双路校验阀42的第一进气口。双路校验阀42的第二进气口与制动踏板20连接，用于接收制动踏板20踩踏时的输出压力，双路校验阀42将第一进气口以及第二进气口中气压较大者传递至双路校验阀42的出气口。需要说明的是，当开关阀41打开，开关阀41的进气口与储气罐30连通后，储气罐30中的控制气通过开关阀41的进气口输送进开关阀41，开关阀41中的控制气的气压是大于制动踏板20踩踏时的输出压力。因此，当开关阀41打开时，双路校验阀42是将双路校验阀42的第一进气口中的控制气输送至双路校验阀42的出气口，双路校验阀42再将出气口的控制气输送至继动阀43。在另一种情况时，可能出现系统中的部件故障，或未检测到驾驶员踩踏制动踏板20，此时，开关阀41会处于断电关闭状态。在开关阀41断电关闭状态下，开关阀41是与大气连通的，那么开关阀41中的气压就小于制动踏板20踩踏时的输出压力。因此，当开关阀41断电关闭时，双路校验阀42是将双路校验阀42的第二进气口中的气压输送至双路校验阀42的出气口，双路校验阀42再将出气口的气压输送至继动阀43的第一进气口。

其中，继动阀43的第二进气口与储气罐30连接，通过与储气罐30的连接，继动阀43可以将继动阀43的第一进气口输送的小流量的气体转换为大流量的控制气输出。通过继动阀43的出气口将大流量的控制气送至进气阀的进气口。比如，通过双路校验阀42的第二进气口输送至继动阀43中的气压流量较小，继动阀43通过与储气罐30的连接，将双路校验阀42的第二进气口输送的小流量的气体转换为大流量的控制气输出。

当进气阀的出气口与制动气室连通时，进气阀用于将控制气输送至制动气室内。当排气阀的进气口与制动气室连通时，排气阀用于将制动气室内部的气体排除。在本申请实施例中，制动气室包括第一制动气室51以及第二制动气室52。因此，进气阀包括第一进气阀441、第二进气阀443、排气阀包括第一排气阀442、第二排气阀444。第一进气阀441与第一排气阀442共同调节第一制动气室51。第二进气阀443与第二排气阀444共同调节第二制动气室52。

可选地，在本申请实施例中，桥模块40还包括消声器。消声器是一种对于具有噪声传播的气流管道，能够实现降噪的器件。在本申请实施例中，消声器包括第一消声器461以及第二消声器462。

第一消声器461与继动阀43连接，通过第一消声器461能够实现对继动阀43的降噪。

第二消声器462与排气阀连接，通过第二消声器462能够实现对排气阀的降噪。

当然，在其他实施例中，消声器也可以与开关阀、双路校验阀连接，对此，本申请不作限定。

可选地，该桥模块还包括压力传感器，压力传感器与制动气室连接，压力传感器用于检测制动气室内部的气压。压力传感器与控制器电连接，压力传感器将检测到制动气室的气压转化为电信号发送至控制器。

在本申请实施例中，压力传感器包括第一压力传感器451以及第二压力传感器452，第一压力传感器451与第一制动气室51连接(第一压力传感器451连接在第一进气阀441的出气口)，用于检测第一制动气室51内部的气压，并将检测到的第一制动气室51的气压转化为电信号发送至控制器。第二压力传感器452与第二制动气室52连接(第二压力传感器452连接在第二进气阀443的出气口)，用于检测第二制动气室52内部的气压，并将检测到的第二制动气室52的气压转化为电信号发送至控制器。

此外，需要说明的是，本申请实施例提供的桥模块40可以适用于前桥和后桥。上述实施例中，仅示出了包括一个如本申请实施例提供的桥模块的情况。下面，请参阅图3，本申请实施例提供又一种气压线控制动系统100，包括第一桥模块401、第二桥模块402、控制器10、制动踏板20、储气罐30以及制动气室。

控制器10分别与第一桥模块401、第二桥模块402以及制动踏板20电连接。

制动气室包括第一制动气室51、第二制动气室52、第三制动气室53以及第四制动气室54。

第一桥模块401分别与储气罐30、制动踏板20、第一制动气室51以及第二制动气室52连接。第二桥模块402分别与储气罐30、制动踏板20、第三制动气室53以及第四制动气室54连接。

其中，制动踏板20中包括位移传感器，驾驶员在踩踏制动踏板20时，位移传感器可检测制动踏板20发生的位移信息，并将该位移信息转化成电信号传递给控制器10，控制器10根据该位移信息计算驾驶员的减速请求，生成控制信号发送至第一桥模块401以及第二桥模块402，第一桥模块401以及第二桥模块402再将该控制信号转化为对应的制动压力，然后通过将储气罐30中的气体输送至各自对应的制动气室，完成减速，比如第一桥模块401将储气罐中的气体输送第一制动气室51以及第二制动气室52，第二桥模块402将储气罐中的气体输送第三制动气室53以及第四制动气室54。

一个制动气室用于控制一个车轮，第一制动气室51以及第二制动气室52分别控制车桥上不同的车轮。可以是第一制动气室51控制车桥上的左轮，第二制动气室52控制车桥上的右轮，也可以是第一制动气室51控制车桥上的右轮，第二制动气室52控制车桥上的左轮。相应的，第三制动气室53以及第四制动气室54分别控制车桥上不同的车轮。可以是第三制动气室53控制车桥上的左轮，第四制动气室54控制车桥上的右轮，也可以是第三制动气室53控制车桥上的右轮，第四制动气室54控制车桥上的左轮。此外，可以是第一桥模块401作用在前桥上，第二桥模块402作用在后桥上，也可以是第一桥模块401作用在后桥上，第二桥模块402作用在前桥上，对此，本申请都不作限定。

可选地，为了提高压力控制效果，避免储气罐气体不足的情况，储气罐30的数量可以是两个，其中一个储气罐30与第一桥模块401连接，另一个储气罐30与第二桥模块402连接。储气罐30还均与制动踏板20连接。两个储气罐30分别为两个桥模块供气。

综上所述，本申请提供的桥模块，内部由开关阀、双路校验阀、继动阀、进气阀和排气阀组成，进气阀和排气阀在种类上也属于开关阀，而开关阀、双路校验阀的成本远小于继动阀，相较于现有技术中后桥采用两个继动阀、六个开关阀的组合来说，本申请通过开关阀和双路校验阀代替继动阀，使得成本较低，且在整体结构上也相对简单。相较于前桥采用单路桥模块与两个abs阀共同调整压力，压力控制效果更好。同时，本申请实施例提供的桥模块能够同时适用于汽车的前桥以及后桥，通用性高。

请参阅图4，基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种控制方法，应用于上述实施例中的气压线控制动系统中的控制器中。需要说明是，该方法以制动一个车轮为例，即以一个制动气室为例，其余车轮的制动方式均相同。所述方法包括：步骤s101-步骤s107。

步骤s101：接收所述制动踏板的位移信息，并根据所述制动踏板的位移信息，生成制动压力值。

需要说明的是，制动踏板中包括位移传感器，驾驶员在踩踏制动踏板时，位移传感器可检测制动踏板发生的位移信息，并将该位移信息转化成电信号传递给控制器，控制器根据该位移信息计算驾驶员的减速请求，生成制动压力值。

步骤s102：控制所述开关阀打开。

当控制器接收到制动踏板的位移信息，也即检测到制动踏板被驾驶员踩下时，控制器控制开关阀打开，以便后续对制动气室内的气压进行调节。

步骤s103：获取压力传感器检测的所述制动气室的气室压力值。

压力传感器用于检测制动气室内的压力，控制器此时获取压力传感器检测的制动气室的气室压力值。

步骤s104：将所述制动压力值与所述气室压力值进行比较。

接着，控制器将根据制动踏板的位移信息，生成的制动压力值与压力传感器检测的制动气室的气室压力值进行比较。若制动压力值减去气室压力值大于预设压力值，则说明气室压力值偏低，此时执行步骤s105。若气室压力值减去制动压力值大于预设压力值，说明气室压力值偏高，此时执行步骤s106。若制动压力值与气室压力值两者之间的差值小于预设压力值，则说明制动气室的压力值正常，可以执行此次制动，此时执行步骤s107。

需要说明的是，预设压力值可以根据不同情况而定，比如预设压力值可以设定为0.01mpa，又或者预设压力值可以设定为0.02mpa。对于预设压力值的具体数值，本申请不作限定。

步骤s105：控制所述进气阀打开，所述排气阀关闭。

当制动压力值减去气室压力值大于预设压力值，则表示气室压力值偏低，此时需要对制动气室内的气体压力进行调节，提高制动气室内的压力。具体的，控制器控制进气阀打开，排气阀关闭。即控制器控制进气阀打开，以使进气阀与继动阀连通，继动阀中的控制气进入进气阀中，进而提高制动气室内的压力。具体的，储气罐中的控制气通过开关阀进入双路校验阀，再从双路校验阀进入继动阀，若流入继动阀中的气压流量较小，继动阀通过与储气罐的连接，输出大流量的控制气，最后控制器通过打开的进气阀进入制动气室中，进而提高制动气室内的压力。在进气阀持续向制动气室输送控制气的过程中，排气阀始终处于关闭状态。

可选地，当制动压力值与气室压力值两者之间的差值小于预设压力值时，则关闭进气阀，进而维持制动气室内部正常的气压值。

步骤s106：控制所述进气阀关闭，所述排气阀打开。

若气室压力值减去制动压力值大于预设压力值，说明气室压力值偏高，此时需要对制动气室内的气体压力进行调节，减小制动气室内的压力。具体的，控制器控制进气阀关闭，排气阀打开。排气阀用于将制动气室内部的气体排出。在排气阀持续将制动气室的气体排出的过程中，进气阀始终处于关闭状态。

可选地，当制动压力值与气室压力值两者之间的差值小于预设压力值时，则关闭排气阀，进而维持制动气室内部正常的气压值。

步骤s107：控制所述进气阀关闭，所述排气阀关闭。

若制动压力值与气室压力值的差值小于预设压力值，则说明制动气室的压力值正常，此时，继续维持制动气室内部的气压即可，也即控制器控制进气阀关闭与排气阀均关闭，制动气室既不进气也不排气。

需要说明的是，上述方法适用于气压线控制动系统正常的情况，当气压线控制动系统出现异常时(比如系统中部件存在故障或者控制器未检测到制动踏板踩下时)，在上述步骤s101之前，该方法还包括：控制开关阀关闭。

也即，控制器在未接收到制动踏板的位移信息时，需将开关阀控制在关闭状态，在开关阀关闭状态下，开关阀是与大气连通的，那么开关阀中的气压就小于制动踏板踩踏时的输出压力。因此，当开关阀关闭时，双路校验阀是将第二进气口中的气压输送至双路校验阀的出气口，双路校验阀再将出气口的气压输送至继动阀的第一进气口。也即双路校验阀输出的压力完全取决于制动踏板的输出压力，进而使的制动气室压力完全取决于继动阀的状态，保证了系统中部件存在故障或者控制器未检测到制动踏板踩下时仍然能够通过踩踏制动踏板进行制动。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序在被运行时执行上述实施例中提供的方法。

该存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。