一种商用车电控制动系统的制作方法

本发明涉及汽车制动技术领域，尤其涉及一种商用车电控制动系统。

背景技术：

随着汽车工业的迅猛发展和高速公路的不断兴建，世界各国对汽车的行驶安全性尤为重视，特别是对汽车制动系统的技术性能的要求越来越高，汽车主动安全技术正越来越被人们所重视。汽车制动系统作为保障车辆安全的重要部分，其技术的革新在提升车辆安全性与舒适性上有着极其重要的影响。随着电子电控与集成控制的不断进步，车辆主动安全系统也得到新的发展。传统的机械系统已经无法满足现代汽车对安全性的要求，各种提高汽车主动安全性的电控系统已经成为汽车企业的研究重点，汽车电控系统正进入一个快速发展的时期。

随着人民消费水平提升，对于车辆的驾驶体验和安全提出了新的要求，如无人驾驶、车联网；新的ebs系统可以替代传统机械系统，满足无人驾驶需求，在原有的abs系统上，平稳进行车辆的减速控制，提高舒适性；同时电控系统可以拓展各种各样的功能，如制动力分配、esc、制动帮助功能等，为制动系统的优化提供了无限的可能。

当前国外市场现有的ebs方案主要如图1所示，当驾驶员促动踏板时，电控制动总阀将获得的踏板行程信号传输给ecu，来识别车辆的制动要求，同时从速度传感器获取轮速信号，ecu通过处理接收到的信号，然后根据相应的控制策略进行计算，并输出一定的指标压力值，通过控制abs电磁阀和ebs阀，从而控制前后桥执行制动。在图1的ebs方案中，车辆前桥采用内含单个压力传感器的单通道ebs阀101，单通道ebs阀101只能同时调节左右制动气室的压力；车辆后桥采用双通道ebs阀102，其内包含两个压力传感器，可以独立调节左右两边制动气室的压力，双通道ebs阀102阀体内部结构设计复杂，需要较高的阀体工艺水平；另外后桥阀体集成度高，一旦双通道ebs阀102阀体内部出现故障，则后桥的压力调节功能退出，此时系统的abs功能将无法介入，车辆基本无abs功能，这对于商用车辆的安全行驶是致命的。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种商用车电控制动系统，其采用单通道ebs阀和两个abs电磁阀来替换现有的后桥双通道ebs阀体，即将前桥和后桥做对称处理，如此一来，可以保证在后桥单通道ebs阀失效时，还能保证abs功能的正常使用，同时此方案能降低成本，提升车辆底盘阀体布置空间的利用率，对于ebs系统批量生产有着实用的经济效益。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种商用车电控制动系统，包括：电控单元、电控制动总阀、轮速传感器、齿圈、前桥单通道模块及后桥单通道模块；所述前桥单通道模块包括前桥单通道ebs阀和两个前桥abs电磁阀，所述前桥单通道ebs阀分别通过管路与所述前桥abs电磁阀连接，与前左制动气室相连的管路上设有一个所述前桥abs电磁阀，与前右制动气室相连的管路上设有一个所述前桥abs电磁阀；所述后桥单通道模块包括后桥单通道ebs阀和两个后桥abs电磁阀，所述后桥单通道ebs阀分别通过管路与所述后桥abs电磁阀连接，与后左制动气室相连的管路上设有一个所述后桥abs电磁阀，与后右制动气室相连的管路上设有一个所述后桥abs电磁阀；所述电控制动总阀分别通过管路与所述前桥单通道ebs阀、所述后桥单通道ebs阀连接；

所述齿圈和所述轮速传感器用于安装在汽车车轮上以检测各个车轮的轮速，所述电控单元分别与所述电控制动总阀、所述前桥单通道ebs阀、所述前桥abs电磁阀及所述后桥单通道ebs阀电连接，前桥车轮对应的所述轮速传感器与所述前桥单通道ebs阀电连接，后桥车轮对应的所述轮速传感器与所述后桥单通道ebs阀电连接，所述后桥abs电磁阀与所述后桥单通道ebs阀电连接。

进一步地，还包括电控挂车阀、控制挂车接头以及功能挂车接头，所述电控挂车阀与所述电控单元电连接，所述电控挂车阀分别通过管路与所述控制挂车接头和所述功能挂车接头连接。

进一步地，还包括空气压缩机、空气处理器、储气筒、手阀以及驻车继动阀，所述储气筒包括第一储气筒、第二储气筒和第三储气筒，所述空气压缩机通过管路连接至所述空气处理器，所述空气处理器分别通过管路连接至所述第一储气筒、所述第二储气筒及所述第三储气筒；所述第一储气筒分别通过管路连接至所述电控挂车阀、所述手阀及所述驻车继动阀，所述手阀分别通过管路连接至所述电控挂车阀、所述驻车继动阀，所述驻车继动阀通过管路连接至后桥制动气室；所述第二储气筒分别通过管路连接至所述电控制动总阀的第一回路进气口和所述后桥单通道ebs阀第一回路进气口，所述第三储气筒分别通过管路连接至所述电控制动总阀的第二回路进气口和所述前桥单通道ebs阀的第一回路进气口，所述电控制动总阀的第一回路出气口通过管路连接至所述后桥单通道ebs阀的第二回路进气口，所述电控制动总阀的第二回路出气口分别通过管路连接至所述前桥单通道ebs阀的第二回路进气口、所述电控挂车阀。

进一步地，还包括磨损传感器，所述磨损传感器设置各个车轮对应的制动器上，前桥车轮对应的磨损传感器与所述前桥单通道ebs阀电连接，所述后桥车轮对应的磨损传感器与所述后桥单通道ebs阀电连接。

进一步地，所述前桥单通道ebs阀和所述后桥单通道ebs阀采用集成继动阀，所述集成继动阀的出气口设有一个压力传感器。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

该商用车电控制动系统采用单通道ebs阀和两个abs电磁阀来替换现有的后桥双通道ebs阀体，即将前桥和后桥做对称处理，如此一来，可以保证在后桥单通道ebs阀失效时，还能保证abs功能的正常使用，同时此方案能降低成本，提升车辆底盘阀体布置空间的利用率，对于ebs系统批量生产有着实用的经济效益。

附图说明

图1为现有的商用车电控制动系统的结构示意图；

图2为本发明提供的商用车电控制动系统的结构示意图。

图中：101、单通道ebs阀；102、双通道ebs阀；201、电控单元；202、电控制动总阀；203、轮速传感器；204、前桥单通道ebs阀；205、前桥abs电磁阀；206、前左制动气室；207、前右制动气室；208、后桥单通道ebs阀；209、后桥abs电磁阀；210、后左制动气室；211、后右制动气室；212、电控挂车阀；213、控制挂车接头；214、功能挂车接头；215、空气压缩机；216、空气处理器；217、储气筒；218、手阀；219、驻车继动阀。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参阅图2，其为本发明所提供的一种商用车电控制动系统的结构示意图，包括：电控单元201、电控制动总阀202、轮速传感器203、齿圈、前桥单通道模块及后桥单通道模块；所述前桥单通道模块包括前桥单通道ebs阀204和两个前桥abs电磁阀205，所述前桥单通道ebs阀204分别通过管路与所述前桥abs电磁阀205连接，与前左制动气室206相连的管路上设有一个所述前桥abs电磁阀205，与前右制动气室207相连的管路上设有一个所述前桥abs电磁阀205；所述后桥单通道模块包括后桥单通道ebs阀208和两个后桥abs电磁阀209，所述后桥单通道ebs阀208分别通过管路与所述后桥abs电磁阀209连接，与后左制动气室210相连的管路上设有一个所述后桥abs电磁阀209，与后右制动气室211相连的管路上设有一个所述后桥abs电磁阀209；所述电控制动总阀202分别通过管路与所述前桥单通道ebs阀204、所述后桥单通道ebs阀208连接；

所述齿圈和所述轮速传感器203用于安装在汽车车轮上以检测各个车轮的轮速，所述电控单元201分别与所述电控制动总阀202、所述前桥单通道ebs阀204、所述前桥abs电磁阀205及所述后桥单通道ebs阀208电连接，前桥车轮对应的所述轮速传感器203与所述前桥单通道ebs阀204电连接，后桥车轮对应的所述轮速传感器203与所述后桥单通道ebs阀208电连接，所述后桥abs电磁阀209与所述后桥单通道ebs阀208电连接。

该商用车电控制动系统采用单通道ebs阀和两个abs电磁阀来替换现有的后桥双通道ebs阀体，即将前桥和后桥做对称处理，如此一来，可以保证在后桥单通道ebs阀208失效时，还能保证abs功能的正常使用，同时此方案能降低成本，提升车辆底盘阀体布置空间的利用率，对于ebs系统批量生产有着实用的经济效益。

使用该商用车电控制动系统，当驾驶员促动制动踏板时，电控单元201(ecu)根据电控制动总阀202获得踏板深度信号，从而识别制动要求；同时从轮速传感器203获取轮速信号，ecu通过处理接收到的信号，然后根据相应的控制策略进行计算，并输出一定的指标压力值，通过mos管电路驱动前后桥单通道ebs阀208内的阀芯给abs电磁阀或制动气室压力，使前后桥执行制动。通过电子控制实施制动，缩短了制动响应时间，制动距离更短；固定的踏板行程对应相对的期望减速度，根据不同路面状态计算得到车身实际的减速度，前后单通道ebs阀闭环调节压力促使车辆无尽的靠近期望减速度，从而车辆得到相对应的实际减速度，其差值通过桥控模块来平衡，提高了制动舒适性。

对于abs、asr功能，ecu根据前轴车轮齿圈和轮速传感器203检测的轮速信息，通过abs电磁阀对前轴的前左、前右车轮制动力进行控制，防止前轴车轮抱死；通过对后轴车轮齿圈和轮速传感器203检测的轮速信息，对后轴车轮制动力进行控制，防止后轴车轮抱死或打滑，保证整车在制动时，尤其是在湿滑路面制动时避免车轮抱死、侧滑、甚至甩尾和折叠。

另外，ecu可以根据获取的制动气室压力，优化不同载荷条件下的制动力提高车辆制动稳定性和舒适性优化制动距离；相同的踏板行程具有同样的减速度，优化了踏板感觉补偿制动衰退，载荷变化等造成的制动影响。紧急情况下快速输出制动减少事故发生，增加车辆行驶安全性。在ebs系统基础上，无需做任何的机械更改，可以直接拓展esc功能，提升车辆侧翻安全系数。

作为一种优选的实施方式，还包括电控挂车阀212、控制挂车接头213以及功能挂车接头214，所述电控挂车阀212与所述电控单元201电连接，所述电控挂车阀212分别通过管路与所述控制挂车接头213和所述功能挂车接头214连接。通过电控挂车阀212来控制挂车的制动，在主车实行制动时，使挂车实现与主车相同的制动效果。

作为一种优选的实施方式，还包括空气压缩机215、空气处理器216、储气筒217、手阀218以及驻车继动阀219，所述储气筒217包括第一储气筒、第二储气筒和第三储气筒，所述空气压缩机215通过管路连接至所述空气处理器216，所述空气处理器216分别通过管路连接至所述第一储气筒、所述第二储气筒及所述第三储气筒；所述第一储气筒分别通过管路连接至所述电控挂车阀212、所述手阀218及所述驻车继动阀219，所述手阀218分别通过管路连接至所述电控挂车阀212、所述驻车继动阀219，所述驻车继动阀219通过管路连接至后桥制动气室；所述第二储气筒分别通过管路连接至所述电控制动总阀202的第一回路进气口和所述后桥单通道ebs阀208第一回路进气口，所述第三储气筒分别通过管路连接至所述电控制动总阀202的第二回路进气口和所述前桥单通道ebs阀204的第一回路进气口，所述电控制动总阀202的第一回路出气口通过管路连接至所述后桥单通道ebs阀208的第二回路进气口，所述电控制动总阀202的第二回路出气口分别通过管路连接至所述前桥单通道ebs阀204的第二回路进气口、所述电控挂车阀212。

通过上述结构，使得本发明所提供的商用车电控制动系统同时具有双回路的电控和双回路的气控，促动制动踏板时，当电控失效时，气控双回路系统可以保证车辆所需要的制动。另外，当双回路气控中的一路失效时，电控双回路仍起作用，进而保证制动系统的高安全性。此外，由于商用车制动系统为气压制动系统，气体可压缩性使得系统具有很明显的延迟和迟滞现象，ebs系统能够弥补常规制动的这种缺陷，通过判断驾驶员的制动需求，通过系统自身计算与补偿，自动控制制动，缩短制动响应时间，从而缩短制动距离，提升制动安全性与舒适性。同时，相比现有技术方案解决了整车部件零散、整车布置难度大等问题，整车布置简单，系统模块化，具有更好的经济性和发展前景。

作为一种优选的实施方式，还包括磨损传感器(图中未显示)，所述磨损传感器设置各个车轮对应的制动器(即刹车片)上，前桥车轮对应的磨损传感器与所述前桥单通道ebs阀204电连接，所述后桥车轮对应的磨损传感器与所述后桥单通道ebs阀208电连接。磨损传感器采集对应的刹车片的磨损状态信息，并将磨损状态信息反馈给对应的单通道ebs阀，单通道ebs阀将刹车片的磨损状态信息再发送给ecu。所述前桥单通道ebs阀204和所述后桥单通道ebs阀208采用集成继动阀，具有电控模块，所述集成继动阀的出气口设有一个压力传感器。

该商用车电控制动系统具有以下优点：

1、弥补了常规制动延迟的缺陷，缩短了制动响应时间，缩短了制动距离。

2、主挂一致：通过控制ebs挂车控制阀的输出压力，实现主车和挂车同步。

3、同时具有双回路气控和双回路电控，当气控失效时，电控双回路系统可以保证车辆所需要的制动。另外，当电控失效时，切换为常规气孔，进而保证制动系统的高安全性。

4、ebs阀失效时，确保abs功能正常。

5、外部制动请求：能接受外部can命令控制行车制动平稳减速，可应用于无人驾驶车辆。

6、制动力防叠加功能：合理利用行车制动和驻车制动，可以延长制动气室使用寿命。

7、制动帮助功能：在一些危急情况下，当ebs系统根据驾驶员踩踏板的速率预判出需要紧急制动时，将控制相应的作动元件输出增大的制动压力进行制动。

8、减速度控制：相同的踏板行程具有同样的减速度，优化了踏板感觉补偿制动衰退，载荷变化等造成的制动影响。

9、制动力分配：满载、空载或载荷不均匀情况下，车辆轴荷差很大，所需的制动力差很大。ebs可根据载荷大小和分布来计算并调节各车轮的制动力大小，防止前后桥轮速分家。

术语解释：

ebs：电控制动系统ebs全称是electronicbrakingsystem，是在防抱死制动系统的基础上发展起来的，主要用于改善商用车的制动性能。是一种具有制动响应时间快，相比abs制动距离更短，涵盖abs所有功能的汽车主动安全装置。

abs：防抱死制动系统abs全称是anti-lockbrakesystem，是一种具有防止车轮抱死、缩短汽车制动距离，减少轮胎磨损，防止汽车跑偏、甩尾等优点的汽车主动安全装置。

电控单元(ecu)：电控单元(ecu)全称是electroniccontrolunit，是ebs系统的核心控制器。电控单元(ecu)的功用是根据其内存的程序和数据对传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，ebs阀、abs电磁阀提供一定的控制信息。电控单元(ecu)由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成。

asr：驱动防滑功能。

esc：电子车身稳定系统。

单通道ebs阀：集成继动阀，具有电控功能，出气口有一个压力传感器。

双通道ebs阀：集成继动阀，具有电控功能，出气口有各有一个压力传感器。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。