一种四轴车辆电控气动制动装置、控制方法、设备及终端与流程

1.本发明属于汽车制动技术领域，尤其涉及一种四轴车辆电控气动制动装置、控制方法、设备及终端。


背景技术：

2.目前，大型工程车辆具有承载量大，轴数多等特点。其制动系统也由于车轴较多，增加了设计难度。有的制动系统只是把两轴车辆的制动装置应用到多轴车辆上，并不能按照汽车的动力学特性进行制动。还有的多轴车辆制动系统通过增加气缸和气阀的数量来达到需要的制动效果，虽然满足了实际需求，但是大大增加了使用与维护成本。若使用传统的牵引绳或者电推杆的改造方案，会导致电机控制速度慢，控制精度低，控制容易发生抖动等问题。设计出能满足多轴车辆制动需求并能降低成本的制动系统已经成为亟待解决的问题。
3.随着汽车智能化的发展，多轴车辆的智能化设计与应用也已经成为一个热门的课题。设计出可以电控的智能汽车气动制动系统，并能满足人工制动优先是汽车实现自动驾驶的一个必要条件。
4.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前多轴汽车气动制动系统存在安全性差。
5.解决以上问题及缺陷的难度为：多轴车辆气动制动过程比较复杂，如何实现其电控并满足自动驾驶的需求又不影响人工驾驶的制动控制是一个具有挑战性的问题。
6.解决以上问题及缺陷的意义为：在不改变人工驾驶制动效果的情况下设计出可以满足自动驾驶的电控制动系统，满足多轴车辆自动驾驶过程中制动功能的实现。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种四轴车辆电控气动制动装置、控制方法、设备及终端。
8.本发明是这样实现的，一种四轴车辆电控气动制动装置包括：行车制动气路和驻车气路；所述行车制动气路的两条主气路与驻车气路上分别安装有比例阀，所述比例阀通过继电器与汽车ecu连接；所述比例阀通过在普通压力阀、流量阀和方向阀基础上，用比例电磁铁替代原有的控制部分，按输入的电气信号连续地、按比例地对气体的压力、流量或方向进行远距离控制。
9.进一步，所述行车制动气路的两条主气路分别设置有v1气罐和v2气罐；所述v1气罐通过连接管路与行车继动阀、一桥、二桥连接，所述v1气罐与行车继动阀之间通过分支管路连接有比例阀，所述v1气罐通过双回路制动阀与制动踏板连接；所述v2气罐通过连接管路与双回路制动阀、调节阀和三桥连接，所述v2气罐与调
节阀之间通过分支管路连接有比例阀。
10.进一步，所述驻车气路包括v3气罐、手制动阀、驻车继动阀、两个复合制动气室和比例阀；所述v3气罐分别通过连接管路与手制动阀、驻车继动阀、一个复合制动气室和比例阀连接，驻车继动阀另一端通过另一个复合制动气室与一桥、二桥和四桥连接。
11.进一步，所述行车制动气路的两条主气路与驻车气路外端均通过伺服阀与过滤器连接，所述过滤器外端通过连接管路与气泵连接。
12.本发明的另一目的在于提供一种四轴车辆电控气动制动装置的控制方法，所述四轴车辆电控气动制动装置的控制方法包括：步骤一，在行车制动气路部分，由气泵将空气抽取，经过过滤器后压缩后经伺服阀注入v1气罐、v2气罐和v3气罐；步骤二，当制动踏板操作后，使得双回路制动阀的阀芯移动，让v1气罐和v2气罐与后续的行车继动阀和调节阀连通，高压气体进入复合制动气室，推动气室阀芯，使得气动盘式制动器制动；步骤三，在驻车制动气路中，驾驶员通过拉动手制动阀来控制气路的通断，当需要驻车时，高压气体经过驻车继动阀进入复合制动气室，车辆的一桥、二桥和四桥带有驻车制动功能；步骤四，采用程序控制（自动驾驶控制，自动驾驶控制的过程中制动信号由工控机发出的电信号控制比例阀进行制动控制）时，通过电信号控制比例阀的方式控制气路通断的方式来控制每个车轴上的制动压力，当制动踏板收到人工制动信息后，通过双回路制动阀控制比例阀使其失去对主气路的控制，从而实现人工对制动系统的控制高于程序控制。
13.进一步，汽车ecu通过电信号的方式控制继电器a端口与c端口与b端口的连接控制比例阀的使能。
14.本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述四轴车辆电控气动制动装置的控制方法的步骤。
15.本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述四轴车辆电控气动制动装置的控制方法。
16.本发明的另一目的在于提供一种汽车，所述汽车安装有所述的四轴车辆电控气动制动装置。
17.本发明的另一目的在于提供一种多轴车辆制动系统，所述多轴车辆制动系统安装有所述的四轴车辆电控气动制动装置。
18.结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明可以在人工控制的情况下满足汽车所需要的制动要求，同时也可以满足程序控制下车辆的制动需求。并且在程序控制的情况下，人工仍然可以控制制动系统，即人工对制动系统控制的优先级大于程序控制。通过在在刹车气路的两条主气路与驻车气路上分别加装单向比例阀，来完成电信号对气动制动系统的控制，比例阀具有压力补偿性能，输出压力和流量可以不受负载变化的影响，在改造难度不大的情况下可以最好的实现对刹车的控制，可以保证在程序控制失效的情况下通过人工对车辆进行制动控制，从而保证车辆的行驶安全性。
19.本发明相对于其他传统的外加电机牵引绳或电推杆来控制驻车踏板的改造方案有许多优势。该方案实现了完全不对驻车踏板改动设计，可以使得驾驶员在人工驾驶模式下驾驶体验同未改造时一样，提高驾驶员对被改造车辆的适应性、人机控制舒适。在程序控制模式下，可以通过电信号调节比例阀开度来调节管路中的气压。在管路上可以加装压力传感器，实现压力控制的闭环。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。
21.图1是本发明实施例提供的四轴车辆电控气动制动装置的结构连接原理图。
22.图2是本发明实施例提供的比例阀的控制原理图。
23.图中：1、气泵；2、过滤器；3、伺服阀；4、v1气罐；5、v2气罐；6、v3气罐；7、一桥；8、二桥；9、四桥；10、制动踏板；11、双回路制动阀；12、行车继动阀；13、调节阀；14、复合制动气室；15、推动气室阀芯；16、气动盘式制动器；17、手制动阀；18、驻车继动阀；19、复合制动气室；20、比例阀；21、汽车ecu；22、继电器。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种四轴车辆电控气动制动装置、控制方法、设备及终端，下面结合附图对本发明作详细的描述。
26.如图1所示，本发明实施例提供的四轴车辆电控气动制动装置主要分为行车制动和驻车制动两部分。在行车制动气路部分，先是由气泵1将空气抽取，经过过滤器2后压缩后经伺服阀3注入v1气罐4、v2气罐5和v3气罐6。v1气罐4控制着一桥7和二桥8的制动，v2气罐5控制着四桥9的制动，冗余的设计保证了车辆制动气路若发生故障，至少车辆还有一定的制动能力，避免意外危险的发生。
27.制动踏板10控制着双回路制动阀11，当制动踏板操作后，可以使得双回路制动阀的阀芯移动，让v1气罐4和v2气罐5与后续的行车继动阀12和调节阀13连通，让高压气体进入复合制动气室14，推动气室阀芯15，使得气动盘式制动器16制动。其中在四桥9气路中安装的调节阀13可以实现车辆在制动时四桥9先制动，解除制动时四桥9后解除的功能，符合车辆制动顺序的逻辑，保证了车辆的制动安全性。
28.在驻车制动气路中，先是由气泵1将空气抽取，经过过滤器2后压缩注入v3气罐6。驾驶员通过拉动手制动阀17来控制气路的通断。当需要驻车时，高压气体经过驻车继动阀18进入复合制动气室19，车辆的一桥7、二桥8和四桥9带有驻车制动功能。根据复合制动气室的结构19以及行车制动气路与驻车制动气路进入的气室的设计，驻车制动气路控制的优先级是大于行车制动的，因此可以保证车辆驻车的可靠性。
29.采用程序控制时，通过电信号控制比例阀20的方式控制气路通断的方式来控制每个车轴上的制动压力。当制动踏板10收到人工制动信息后，通过双回路制动阀11控制比例阀20使其失去对主气路的控制，从而实现人工对制动系统的控制高于程序控制。
30.如图2所示，汽车ecu 21通过继电器22完成对比例阀20的控制。汽车ecu通过电信号的方式控制继电器22的a端口与c端口与b端口的连接控制比例阀的使能，从而控制汽车的气动制动系统。
31.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、cd或dvd-rom的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
33.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。