一种装载机制动故障检测和紧急制动系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种装载机制动故障检测和紧急制动系统及控制方法，装载机故障检测、紧急制动系统是在传统气顶油制动系统的基础上增加气压传感器、第一油压传感器、第二油压传感器、电磁阀、控制模块、报警模块及相应的管线路。在气制动阀与加力泵之间增加气压传感器，在加力泵与制动钳之间增加油压传感器，在驻车制动气室进气管路上增加电磁阀，同时增加控制模块和报警模块。在现有制动系统基础上增加故障检测和紧急制动功能，不影响现有制动系统功能和性能。同时可为装载机制动系统提供自动检测功能，在制动系统出现故障时能自动进行紧急制动，确保装载机行车安全。确保装载机行车安全。确保装载机行车安全。

【技术实现步骤摘要】
一种装载机制动故障检测和紧急制动系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种装载机制动故障检测和紧急制动系统及控制方法，属于装载机


技术介绍

[0002]装载机是一种广泛应用于公路、铁路、建筑、港口、矿山等工况的土石方铲运机械，主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。装载机铲装作业过程中需要频繁地使用制动系统。
[0003]目前装载机制动系统普遍采用气顶油制动系统，如图1所示，现有的气顶油制动系统由空气压缩机1、油水分离器组合阀2、储气筒3、气制动阀4、前桥加力泵5、后桥加力泵6、制动钳7、手控制动阀8、驻车制动气室9等部分组成。驻车制动气室9的推杆作用在变速箱输出轴的制动钳上，推杆收缩时制动，推杆伸出时解除制动。
[0004]空气压缩机1产生高压气体经油水分离器组合阀2分离杂质后进入储气筒3。行车前，打开手控制动阀8，高压空气进入驻车制动气室9，高压空气推动活塞压缩驻车制动气室9内的回位弹簧，推动驻车制动气室9的推杆伸出，使车辆解除驻车。停车后，关闭手控制动阀8，驻车制动气室9的推杆在内部弹簧作用下回位，使车辆驻车。
[0005]当行车过程中需要制动时，驾驶员踩下气制动阀4踏板，高压气体从储气筒3进入前桥加力泵5、后桥加力泵6，加力泵利用活塞面积比值使油腔产生更高压力的制动液。加力泵排出高压制动液作用到制动钳7的制动活塞，使车辆制动。松开气制动阀4的踏板后，加力泵内的高压气体泄压，加力泵内的回位弹簧将活塞推回，解除制动。
[0006]但是在工作过程中，若出现“气阻”或制动液过少或加力泵故障，将导致制动油压降低，出现制动失灵，严重威胁装载机行车安全。现有的气顶油制动系统没有相应的故障检测和自动紧急制动系统，一旦出现此类故障，仅凭司机拉起手刹实施紧急制动。但制动失灵时情况紧急，若司机反应不及时或操作不当，极易造成事故。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种装载机制动故障检测和紧急制动系统及控制方法。在装载机工作过程中，当出现“气阻”或制动液不足或加力泵故障导致制动失灵时，装载机可检测到故障，并自动利用驻车制动为整机提供紧急制动。同时有相应的报警措施，提醒驾驶员停止作业并停车检查制动系统。从而保证装载机驾驶安全。
[0008]为实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：第一方面本专利技术提供一种装载机制动故障检测和紧急制动系统，在现有气顶油制动系统的基础上增加：气压传感器、第一油压传感器、第二油压传感器、电磁阀、控制模块、报警模块及相应的管线路。
[0009]气压传感器安装在气制动阀出气口与加力泵进气口之间，用来检测气制动阀出气口气压。
[0010]第一油压传感器安装在前桥加力泵与前桥制动钳之间，用来检测前桥加力泵输出的制动液压力。
[0011]第二油压传感器安装在后桥加力泵与后桥制动钳之间，用来检测后桥加力泵输出的制动液压力。
[0012]气压传感器、第一油压传感器、第二油压传感器与控制模块输入端相连，气压传感器、第一油压传感器、第二油压传感器检测到的压力信号可传递给控制模块。
[0013]电磁阀安装在驻车制动气室进气管路上，与手控制动阀串联。电磁阀通电时气路为通路，电磁阀断电时气路为断路。
[0014]控制模块可控制电磁阀通电或断电；控制模块可控制报警模块报警。
[0015]空气压缩机与油水分离器组合阀的进口相连，油水分离器组合阀的进口出口与储气筒相连，所述储气筒又分别与气制动阀和手控制动阀相连，所述气制动阀又分别与前桥加力泵、后桥加力泵相连，所述前桥加力泵、后桥加力泵又分别与制动钳相连，所述手控制动阀通过电磁阀与驻车制动气室相连。
[0016]第二方面本专利技术提供一种装载机制动故障检测和紧急制动系统控制方法如下：装载机启动时，控制模块控制电磁阀通电；气压传感器检测气制动阀出气口压力值P，并将数据传递给控制模块；控制模块判断P值是否大于预设压力值N；若P不大于N，判断此时为驾驶员未操作制动系统，控制模块不输出信号，电磁阀保持通电状态；若P大于N，判断此时驾驶员已踩下气制动阀踏板，需要制动。
[0017]优选的方案：所述N取值为0.4Mpa。
[0018]进一步的方案：在P大于N情况下，控制模块读取第一油压传感器测量前桥加力泵排出的制动液压力值P1和第二油压传感器检测后桥加力泵排出的制动液压力值P2；控制模块计算P1/P值和P2/P值，并判断P1/P值和P2/P值是否小于控制模块预设加力泵的增压比阈值K。
[0019]若P1/P不小于K同时P2/P不小于K，判断制动系统正常，控制模块不输出信号，电磁阀保持通电状态；若P1/P小于K，判断前桥故障，控制模块控制电磁阀断电，驻车制动气室的气路切断，启动驻车制动，同时控制模块启动报警模块指示前桥制动故障；若P2/P小于K，判断后桥故障，控制模块控制电磁阀断电，驻车制动气室的气路切断，启动驻车制动，同时控制模块启动报警模块指示后桥制动故障。本专利技术提供的技术方案可获得以下有益效果：本专利技术是在现有制动系统的基础上增加故障检测和紧急制动系统，不影响现有制动系统功能和性能。通过设置气压传感器、第一油压传感器和第二油压传感器检测加力泵进气口气压和出油口的油压，通过计算油压与气压的比值与预设的加力泵加力比阈值比较，来判断制动系统是否存在故障。当制动系统出现故障时，控制模块可自动启动驻车制动为装载机提供紧急制动。同时启动报警模块，为驾驶员提供警示。从而可以保护驾驶员行车安全。
[0020]本专利技术结构简单，成本低，控制方法简单，易实施。
附图说明
[0021]附图作为本专利技术的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。
[0022]在附图中：图1为传统的装载机气顶油制动系统原理图；图2为本专利技术提供的一种装载机制动故障检测和紧急制动系统原理图；图3为本专利技术提供的故障检测和紧急制动系统结构示意图；图4为本专利技术提供的一种装载机故障检测、紧急制动系统控制方法流程示意图。
[0023]需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本专利技术的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本专利技术的概念。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装载机制动故障检测和紧急制动系统的控制方法，其特征在于：装载机启动时，控制模块控制电磁阀通电；气压传感器检测气制动阀出气口压力值P，并将数据传递给控制模块；控制模块判断P值是否大于预设压力值N；若P不大于N，判断此时为驾驶员未操作制动系统，控制模块不输出信号，电磁阀保持通电状态；若P大于N，判断此时驾驶员已踩下气制动阀踏板，需要制动。2.根据权利要求1所述的一种装载机制动故障检测和紧急制动系统的控制方法，其特征在于：所述N取值为0.4Mpa。3.根据权利要求1所述的一种装载机制动故障检测和紧急制动系统的控制方法，其特征在于：在P大于N情况下，控制模块读取第一油压传感器测量前桥加力泵排出的制动液压力值P1和第二油压传感器检测后桥加力泵排出的制动液压力值P2；控制模块计算P1/P值和P2/P值，并判断P1/P值和P2/P值是否小于控制模块预设加力泵的增压比阈值K。4.根据权利要求3所述的一种装载机制动故障检测和紧急制动系统的控制方法，其特征在于：若P1/P不小于K同时P2/P不小于K，判断制动系统正常，控制模块不输出信号，电磁阀保持通电状态；若P1/P小于K，判断前桥故障，控制模块控制电磁阀断电，驻车制动气室的气路切断，启动驻车制动，同时控制模块启动报警模块指示前桥制动故障；若P2/P小于K，判断后桥故障，控制模块控制电磁阀断电，驻车制动气室的气路切断，启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍奎宇，郭文明，钟俊伟，孟令超，刘浩，张爱霞，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司，
类型：发明
国别省市：