一种具有主动制动功能的气压制动系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于汽车制动技术领域，具体的说是一种具有主动制动功能的气压制动系统及控制方法。该系统包括压力源模块、压力调节模块、执行模块；所述的压力源模块用于采集并储存气体；所述的压力调节模块用于调节所采集的气体；所述的执行模块用于实现行车制动和测量车轮轮速；所述的压力源模块与压力调节模块通过管路连接，使前轴与后轴连接；所述的执行模块的一端与前轮、后轮连接，另一端与压力调节模块通过管路连接。本发明专利技术是一种可以独立控制气压制动系统前、后轴制动力，能实现客车自适应巡航系统或者制动能量回收系统的主动制动功能和防抱死功能的具有主动制动功能的气压制动系统及控制方法。

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.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车制动
，具体的说是一种具有主动制动功能的气压制动系统及控制方法。
技术介绍
目前随着驾驶辅助技术的普及(如自适应巡航技术)以及自动驾驶技术的不断探索，开发出一种安全可靠且具有主动制动功能的制动系统成为亟需解决的问题。驾驶辅助技术和自动驾驶技术对制动系统要求：其一要实现主动制动功能；其二要响应快速准确，使制动力能稳定跟随期望制动力。此外在新能源汽车中，电机制动力参与制动，需要气压制动力协调电机制动力变化，要求制动系统前、后轴的制动力可以独立调节。本专利技术提出的具有主动制动功能的气压制动系统可以应用于具有自适应巡航功能的纯电动客车上，还可以应用于具有制动能量回收功能的纯电动客车上。申请号为201410421560.4的中国专利提出了一种车辆电控气压制动系统，其通过在行车制动阀并联两个比例电磁阀，实现主动增压功能。其具有人工驾驶和无人驾驶两种模式。然而其构型只能增压和减压，没有保压功能，也无法实现制动防抱死功能。申请号为201610517776.X的中国专利提出了一种纯电动公交客车制动控制系统及其控制方法，其通过在后轴制动管路加装ASR阀实现后轴制动力的独立控制，然而其构型无法实现前轴制动力的控制，只能通过人工制动的方法对前轴施加制动力。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可以独立控制气压制动系统前、后轴制动力，能实现客车自适应巡航系统或者制动能量回收系统的主动制动功能和防抱死功能的具有主动制动功能的气压制动系统及控制方法。本专利技术技术方案结合附图说明如下：一种具有主动制动功能的气压制动系统，该系统包括压力源模块、压力调节模块、执行模块；所述的压力源模块用于采集并储存气体；所述的压力调节模块用于调节所采集的气体；所述的执行模块用于实现行车制动和测量车轮轮速；所述的压力源模块与压力调节模块通过管路连接，使前轴与后轴连接；所述的执行模块的一端与前轮、后轮连接，另一端与压力调节模块通过管路连接。所述的压力源模块包括气泵26、卸荷阀25、湿储气筒24、四回路保护阀22、前轴干储气筒20和后轴干储气筒21；所述的压力调节模块包括制动阀9、前轴TCS阀7、后轴TCS阀10、前轴双通单向阀8、后轴双通单向阀11、前轴压力传感器28、后轴压力传感器29、前轴三通3、后轴三通15、前右ABS阀2、前左ABS阀4、后右ABS阀16、后左ABS阀14、手动阀23和快放阀19；所述的执行模块包括前轴右轮制动气室1、前轴左轮制动气室5、后右制动气室17、后左制动气室13、前右轮速传感器27、前左轮速传感器6、后右轮速传感器18和后左轮速传感器12；所述的气泵26的出口a与卸荷阀25的入口p管路连接；所述的卸荷阀25的出口a与湿储气筒24的入口p管路连接；所述的湿储气筒24的出口a与四回路保护阀22的入口p管路连接；所述的四回路保护阀22三个出口a1、a2、a3分别与手动阀23、前轴干储气筒20、后轴干储气筒21的入口p口管路连接；所述的手动阀23的出口a1与快放阀19的入口p管路连接；所述的快放阀19的出口a2、a1分别与后右制动气室17的前腔p1口、后左制动气室13的前腔p1管路连接；所述的快放阀19的出口a3与大气相通；所述的前轴干储气筒20的出口a分别与前轴TCS阀7的入口p口和制动阀9的前腔入口p1管路连接；所述的后轴干储气筒21的出口a分别与制动阀9的后腔入口p2和后轴TCS阀10的入口p管路连接；所述的前轴TCS阀7的出口a与前轴双通单向阀8的入口p1管路连接；所述的制动阀9的前腔出口a1与前轴双通单向阀8的入口p2管路连接；所述的后轴TCS阀10的出口a与后轴双通单向阀11的入口p1管路连接；所述的后轴双通单向阀11的入口与制动阀9的后腔出口a2管路连接；所述的前轴双通单向阀8的出口a与前轴压力传感器28的入口p口管路连接；所述的压力传感器28的出口a与前轴三通3的入口p管路连接；所述的后轴双通单向阀11的出口a与后轴压力传感器29的p口管路连接；所述的后轴压力传感器29的a口与后轴三通15的入口p管路连接；所述的前轴三通3的出口a1、a2分别与前右ABS阀2的入口p和前左ABS阀4的入口p管路连接；所述的后轴三通15的出口a1、a2分别与后右ABS阀16的入口p和后左ABS阀14的入口p管路连接；所述的前右ABS阀2的出口a与前轴右轮制动气室1的入口p管路连接；所述的前左ABS阀4的出口a与前轴左轮制动气室5的入口p管路连接；所述的后右ABS阀16的出口a与后右制动气室17的入口p2管路连接；所述的后左ABS阀14的出口a与后左制动气室13的后腔入口p2管路连接；所述的前右ABS阀2的a口、所述的前轴右轮制动气室1与前右车轮相连；所述的前右车轮上设置有前右轮速传感器27；所述的前轴左轮制动气室5与前左车轮相连；所述的前左车轮上设置有前左轮速传感器6；所述的后右制动气室17与后右车轮相连；所述的后右车轮上设置有后右轮速传感器18；所述的后左制动气室13与后左车轮相连；所述的后左车轮上设置有后左轮速传感器12。一种具有主动制动功能的气压制动系统的控制方法，该控制方法包括以下步骤：步骤一、检测主动制动标志位是否为1；步骤二、检测车轮是否有抱死倾向，若有抱死倾向进入防抱死模式；步骤三、分配前后轴制动压力；步骤四、输出阀控制电流信号。所述的步骤一的具体步骤为：主动制动标志位由整车控制器发出，制动控制器接受信号，当整车需求主动制动时，主动制动标志位置1，若主动制动标志位为0，前轴TCS阀7、后轴TCS阀10、前右ABS阀2、前左ABS阀4、后右ABS阀16、后左ABS阀14均断电，系统初始化，若主动标志位为1，执行步骤二所述的步骤二的具体步骤为：检测是否有抱死倾向通过滑移率判断，第i个轮胎滑移率计算如下式所示：其中v为车速,单位为m/s，车速通过最大轮速法确定，选择4个轮胎轮速最大的计算车速，轮速由轮速传感器获得；ωi为第i个轮的轮速，单位为rad/s；r为车轮的滚动半径，单位为m；若滑移率大于门限值S1＝20％，轮胎有抱死倾向，执行步骤四，进入防抱死模式；否则执行步骤三。所述的步骤三的具体步骤为：31)由整车控制器ECU获取期望总制动力信号；32)通过载荷传感器获取整车载荷大小；33)根据整车载荷和期望总制动力在该车型的制动力分配曲线图上找到f线组和r线组上对应的曲线，两条线的交点所对应的制动力分配系数即为理想制动力分配系数，也就是本专利技术在该载荷下取用的整车制动力分配系数β；34)根据制动力分配系数β，计算前后轴分配的期望制动压力。具体计算方式为前轴制动力等于制动力分配系数β乘以整车期望总制动力，后轴制动力为整车期望总制动力减去前轴制动力。所述的步骤四的具体步骤为：通过压力传感器获取前后轴当前制动气室压力，将前后轴期望制动压力与前后轴当前制动压力比较，输出阀控制电流信号；具体方法为：若i轴期望制动压力>当前制动压力，则控制i轴增压：该轴ABS阀的进气阀线圈和排气阀线圈均不通电，该轴的TCS阀通电；若i轴需求制动压力＝当前制动压力，则控制i轴的保压：该轴ABS阀的进气阀线圈通电、排气阀线圈不通电，该轴的TCS阀通电；若i轴需求制动压力<当前制动压力，则控制i轴减压；该轴ABS阀的进气阀线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有主动制动功能的气压制动系统，其特征在于，该系统包括压力源模块、压力调节模块、执行模块；所述的压力源模块用于采集并储存气体；所述的压力调节模块用于调节所采集的气体；所述的执行模块用于实现行车制动和测量车轮轮速；所述的压力源模块与压力调节模块通过管路连接，使前轴与后轴连接；所述的执行模块的一端与前轮、后轮连接，另一端与压力调节模块通过管路连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有主动制动功能的气压制动系统，其特征在于，该系统包括压力源模块、压力调节模块、执行模块；所述的压力源模块用于采集并储存气体；所述的压力调节模块用于调节所采集的气体；所述的执行模块用于实现行车制动和测量车轮轮速；所述的压力源模块与压力调节模块通过管路连接，使前轴与后轴连接；所述的执行模块的一端与前轮、后轮连接，另一端与压力调节模块通过管路连接。2.根据权利要求1所述的一种具有主动制动功能的气压制动系统，其特征在于，所述的压力源模块包括气泵(26)、卸荷阀(25)、湿储气筒(24)、四回路保护阀(22)、前轴干储气筒(20)和后轴干储气筒(21)；所述的压力调节模块包括制动阀(9)、前轴TCS阀(7)、后轴TCS阀(10)、前轴双通单向阀(8)、后轴双通单向阀(11)、前轴压力传感器(28)、后轴压力传感器(29)、前轴三通(3)、后轴三通(15)、前右ABS阀(2)、前左ABS阀(4)、后右ABS阀(16)、后左ABS阀(14)、手动阀(23)和快放阀(19)；所述的执行模块包括前轴右轮制动气室(1)、前轴左轮制动气室(5)、后右制动气室(17)、后左制动气室(13)、前右轮速传感器(27)、前左轮速传感器(6)、后右轮速传感器(18)和后左轮速传感器(12)；所述的气泵(26)的出口a与卸荷阀(25)的入口p管路连接；所述的卸荷阀(25)的出口a与湿储气筒(24)的入口p管路连接；所述的湿储气筒(24)的出口a与四回路保护阀(22)的入口p管路连接；所述的四回路保护阀(22)三个出口a1、a2、a3分别与手动阀(23)、前轴干储气筒(20)、后轴干储气筒(21)的入口p口管路连接；所述的手动阀(23)的出口a1与快放阀(19)的入口p管路连接；所述的快放阀(19)的出口a2、a1分别与后右制动气室(17)的前腔p1口、后左制动气室(13)的前腔p1管路连接；所述的快放阀(19)的出口a3与大气相通；所述的前轴干储气筒(20)的出口a分别与前轴TCS阀(7)的入口p口和制动阀(9)的前腔入口p1管路连接；所述的后轴干储气筒(21)的出口a分别与制动阀(9)的后腔入口p2和后轴TCS阀(10)的入口p管路连接；所述的前轴TCS阀(7)的出口a与前轴双通单向阀(8)的入口p1管路连接；所述的制动阀(9)的前腔出口a1与前轴双通单向阀(8)的入口p2管路连接；所述的后轴TCS阀(10)的出口a与后轴双通单向阀(11)的入口p1管路连接；所述的后轴双通单向阀(11)的入口与制动阀(9)的后腔出口a2管路连接；所述的前轴双通单向阀(8)的出口a与前轴压力传感器(28)的入口p口管路连接；所述的压力传感器(28)的出口a与前轴三通(3)的入口p管路连接；所述的后轴双通单向阀(11)的出口a与后轴压力传感器(29)的p口管路连接；所述的后轴压力传感器(29)的a口与后轴三通(15)的入口p管路连接；所述的前轴三通(3)的出口a1、a2分别与前右ABS阀(2)的入口p和前左ABS阀(4)的入口p管路连接；所述的后轴三通(15)的出口a1、a2分别与后右ABS阀(16)的入口p和后左ABS阀(14)的入口p管路连接；所述的前右ABS阀(2)的出口a与前轴右轮制动气室(1)的入口p管路连接；所述的前左ABS阀(4)的出口a与前轴左轮制动气室(5)的入口p管路连接；所述的后右ABS...

【专利技术属性】
技术研发人员：初亮，王严伟，李天骄，姜雲崧，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22