一种用于挂车的电控式液压制动系统的制作方法

本发明属于机车制动系统，具体涉及一种用于挂车的电控式液压制动系统。

背景技术：

采用液压制动系统的牵引车，其挂车一般采用惯性制动系统，惯性制动系统是通过牵引车与挂车间的惯性冲击力及相对位移产生的液压进行制动的，该系统存在如下技术缺点：

1、由于在牵引车与挂车之间存在冲击力，会使牵引车载荷转移增大，列车工况时，牵引车的制动力分配相对单车时会有一定程度的劣化。

2、在牵引车车身与挂车车身存在较大偏角情况下(如转弯工况)，牵引车与挂车之间的惯性冲击力往往引起牵引车的侧滑、甩尾等危险工况，甚至引起牵引车与挂车产生折叠，严重危及行车安全。

3、挂车采用惯性制动系统，汽车列车倒车时，如果挂车轮胎陷入较深的凹坑，牵引车需要通过对挂车牵引杆施加作用力，才能将挂车推出凹坑，而这个作用力会使挂车产生制动现象，挂车往往很难脱离凹坑。

4、挂车采用惯性制动系统，要求牵引车的总质量要较大程度的超过挂车。否则，在较大的惯性冲击力作用下，牵引车很容易失去稳定性。

技术实现要素：

针对背景技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种制动安全性高、使用性好的用于挂车的电控式液压制动系统。

为达到上述目的，本发明设计的用于挂车的电控式液压制动系统，其特征在于，包括：

牵引车蓄电池，为系统供电；

制动防抱死控制器，获取牵引车平均轮速；

轮速传感器，获取挂车平均轮速；

挂车制动器，提供挂车制动力；

液压调节模块，在收到制动信号情况下，通过比较挂车平均轮速和牵引车平均轮速的大小，按照设定策略调节挂车制动器的制动力大小。

优选的，所述设定策略为：当挂车平均轮速大于1.1*牵引车平均轮速时，增大制动力；当挂车平均轮速大于0.9*牵引车平均轮速而小于1.1*牵引车平均轮速时，维持制动力不变；当挂车平均轮速小于0.9*牵引车平均轮速时，减小制动力。

优选的，液压调节模块包括挂车制动控制器、油泵、储液罐、高压蓄能器、油压传感器、电磁阀模块；

储液罐出油口与油泵输入口端连接；油泵输出口与高压蓄能器连接；高压蓄能器与电磁阀模块输入口连接；电磁阀模块输出口与挂车制动器连接；挂车制动器的油液经电磁阀模块向储液罐回油。

油压传感器：获取高压蓄能器的油压，并将油压信号传递给挂车制动控制器；

挂车制动控制器：储存设定策略，根据油压信号控制油泵启闭，根据挂车平均轮速和牵引车平均轮速控制电磁阀模块的启闭。

进一步优选的，电磁阀模块包括1个常闭电磁阀和1个常开电磁阀；所述常闭电磁阀的进油口连接高压蓄能器，出油口连接挂车制动器；常开电磁阀的进油口连接挂车制动器，出油口连接储液罐的回油口；挂车制动控制器分别独立控制常闭电磁阀和常开电磁阀的启闭。

进一步优选的，如果检测出的高压蓄能器油压值小于高压蓄能器油压设定值的下限值，启动油泵泵油，同时警示驾驶员尚不能起步行车，当油压上升到设定的下限值，取消警示，但继续泵油，直到油压达到设定的卸载值时，停止泵油。

更进一步优选的，如果检测出的高压蓄能器油压值大于等于设定值的下限值而未达到卸载值：

当本信号周期内的高压蓄能器油压值比上一个信号周期油压值小，则不启动油泵；

当本信号周期内的高压蓄能器油压值比上一个信号周期油压值大，则启动油泵泵油直到卸载值。

更进一步优选的，所述警示通过蜂鸣器发出。

本发明的有益效果是：本发明采用比较挂车平均轮速与牵引车平均轮速的方式，来判断是需要对挂车制动轮缸进行增压、保压还是减压；采用液压方式通过设定策略进行控制，制动安全性高、使用性好。

附图说明

图1是本发明的系统结构原理图，图中双横线为连接油管，细实线为电路硬线；

图2是液压调节模块的液压原理图；

图3是本发明的油泵电机泵油策略的控制程序框图；

图4是本发明的挂车制动力加载策略的控制程序框图；

图中：牵引车蓄电池1、制动防抱死控制器2、轮速传感器3、挂车制动器4、液压调节模块5、挂车制动控制器6、油泵7、储液罐8、高压蓄能器9、油压传感器10、电磁阀模块11、电连接器12、制动开关13、蜂鸣器14，常闭电磁阀11.1、常开电磁阀11.2。

具体实施方式

下面通过图1～图4以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明设计的用于挂车的电控式液压制动系统，其特征在于，包括：牵引车蓄电池1、制动防抱死控制器2、轮速传感器3、挂车制动器4、液压调节模块5；所示液压调节模块5包括挂车制动控制器6、油泵7、储液罐8、高压蓄能器9、油压传感器10、电磁阀模块11，电磁阀模块包括1个常闭电磁阀11.1和1个常开电磁阀11.2。

牵引车蓄电池1，为系统供电；制动防抱死控制器2，获取牵引车平均轮速；轮速传感器3，获取挂车平均轮速；挂车制动器4，提供挂车制动力；液压调节模块5，在收到制动信号情况下，通过比较挂车平均轮速和牵引车平均轮速的大小，按照设定策略调节挂车制动器的制动力大小。

储液罐8出油口与油泵7输入口端连接；油泵7输出口与高压蓄能器9连接；常闭电磁阀11.1的进油口连接高压蓄能器9，出油口连接挂车制动器6；常开电磁阀11.2的进油口连接挂车制动器9，出油口连接储液罐8的回油口；挂车制动控制器6分别独立控制常闭电磁阀11.1和常开电磁阀11.2的启闭。

油压传感器10获取高压蓄能器9的油压，并将油压信号传递给挂车制动控制器6；挂车制动控制器6储存设定策略，根据油压信号控制油泵7启闭，根据挂车平均轮速和牵引车平均轮速控制电磁阀模块11的启闭，挂车制动控制器6分别独立控制常闭电磁阀11.1和常开电磁阀11.2的启闭。

优选的，所述设定策略为：当挂车平均轮速大于1.1*牵引车平均轮速时，增大制动力；当挂车平均轮速大于0.9*牵引车平均轮速而小于1.1*牵引车平均轮速时，维持制动力不变；当挂车平均轮速小于0.9*牵引车平均轮速时，减小制动力。

进一步优选的，如果检测出的高压蓄能器9油压值小于高压蓄能器油压设定值的下限值，启动油泵7泵油，同时警示驾驶员尚不能起步行车，当油压上升到设定的下限值，取消警示，但继续泵油，直到油压达到设定的卸载值时，停止泵油。

更进一步优选的，如果检测出的高压蓄能器油压值大于等于设定值的下限值而未达到卸载值：当本信号周期内的高压蓄能器油压值比上一个信号周期油压值小，则不启动油泵；当本信号周期内的高压蓄能器油压值比上一个信号周期油压值大，则启动油泵泵油直到卸载值。

更进一步优选的，所述警示通过蜂鸣器14发出。

牵引车平均轮速信号由牵引车上的制动防抱死控制器2通过硬线—电连接器12—硬线输入挂车制动控制器6；位于挂车轮端的两个轮速传感器3信号也通过硬线输入挂车制动控制器6；制动开关13信号通过硬线—电连接器12—硬线输入挂车制动控制器6；牵引车蓄电池1通过硬线—电连接器12—硬线连接挂车制动控制器6和油泵7的供电端；挂车制动控制器6通过硬线与蜂鸣器14连接。

在当牵引车点火开关打到“on”档，并踩下制动踏板后，制动信号输入挂车制动控制器6，此时挂车制动控制器6比较牵引车平均轮速与挂车平均轮速大小，并按如下策略控制电磁阀模块11工作：当挂车平均轮速大于1.1*牵引车平均轮速时，则挂车制动控制器6控制增压回路的常闭电磁阀11.1通电开启，回油油路的常开电磁阀11.2通电关闭，这样高压蓄能器9油液流入轮缸，相应制动力增大；当挂车平均轮速大于0.9*牵引车平均轮速而小于1.1*牵引车平均轮速时，则挂车制动控制器6控制增压回路的常闭电磁阀11.1断电关闭，同时控制回油油路的常开电磁阀11.2通电关闭，这样制动轮缸油压维持不变，相应制动力维持不变；当挂车平均轮速小于0.9*牵引车平均轮速时，则控制器控制增压回路的电磁阀断电关闭，回油油路的电磁阀断电开启，这样制动轮缸油液流入储液罐8，相应制动力减小。

如图3所示，油泵电机泵油的实施方式：

挂车制动控制器根据油压传感器信号，检测出的高压蓄能器油压值，

如果油压值大于等于设定值的下限值而未达到卸载值：

1)本信号周期油压值比上一个信号周期油压值小，则不启动油泵泵油。

2)本信号周期油压值比上一个信号周期油压大，则发出控制指令启动油泵泵油直到设定的卸载值。

如果检测出的高压蓄能器油压值小于设定值的下限值，则发出控制指令启动油泵泵油，同时发出控制指令让蜂鸣器发出声音，以提醒驾驶员尚不能起步行车，当油压上升到设定的下限值，控制器发控制指令让蜂鸣器停止蜂鸣，但控制油泵继续泵油，直到油压达到设定的卸载值，控制器控制油泵停止泵油。

其具体实施步骤如下：

a)牵引车与挂车的电连接器连接，控制器及油泵电机供电端得电；

b)驾驶员将点火开关打到“on”档；

c)控制器控制端得电；

d)油压传感器油压信号输入控制器；

e)控制器计算出高压蓄能器油压值；

f)如果高压蓄能器油压小于设定的卸载值，则执行下一步，否则回到d)步；

g)如果高压蓄能器油压小于设定的下限值，则执行下一步，否则执行j)步；

h)控制蜂鸣器发出蜂鸣音；

i)转移到k)步；

j)本信号周期油压值小于上一个信号周期油压值，则回到d)步，否则执行下一步；

k)发出控制指令，启动油泵泵油；

l)回到d)步。

如图4所示，图中为挂车平均轮速，为牵引车平均轮速，挂车制动力加载的实施方式：

挂车制动控制器根据轮速传感器信号，检测出的挂车平均轮速，与制动防抱死控制器发来的牵引车平均轮速进行比较，在收到制动信号情况下，如果挂车平均轮速大于1.1*牵引车平均轮速，则发控制指令给电磁阀模块，启动增压模式(增压回路中的常闭电磁阀通电开启，回油油路中的常开电磁阀通电关闭)，如果挂车平均轮速在0.9*牵引车平均轮速～1.1*牵引车平均轮速之间，则发控制指令给电磁阀模块，启动保压模式(增压回路中的常闭电磁阀断电关闭，回油油路中的常开电磁阀通电关闭)，如果挂车平均轮速小于0.9*牵引车平均轮速，则发控制指令给电磁阀模块，启动减压模式(增压回路中的常闭电磁阀断电关闭，回油油路中的常开电磁阀断电开启)。其具体实施步骤如下：

a)牵引车与挂车的电连接器连接，挂车制动控制器供电端得电；

b)驾驶员将点火开关打到“on”档；

c)控制器控制端得电；

d)制动防抱死控制器将牵引车当前轮速平均值输入挂车制动控制器；

e)挂车制动控制器根据轮速传感器信号计算挂车当前轮速平均值；

f)挂车制动控制器检测当前是否有制动信号输入；

g)如果无制动信号，则回到第d)步，否则执行下一步；

h)如果挂车平均轮速大于1.1*牵引车平均轮速，挂车制动控制器发指令给电磁阀模块，启动增压模式，否则执行下一步；

i)挂车平均轮速在0.9*牵引车平均轮速～1.1*牵引车平均轮速之间，挂车制动控制器发指令给电磁阀模块，启动保压模式，否则执行下一步；

j)挂车制动控制器发指令给电磁阀模块，启动减压模式；

k)回到第d)步。

本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。