一种制动压力补偿控制系统及方法与流程

本发明涉及车辆制动技术领域，具体涉及一种制动压力补偿控制系统及方法。

背景技术：

汽车使用制动系统对车辆进行刹车减速，如图1所示，当车辆驻车储气筒与行车储气筒保持一定的压力，才能保证驻车制动执行机构与行车制动执行机构的正常工作。如果出现制动压力不足，或者制动压力泄露的情况，车辆会出现制动响应慢，制动效能下降甚至制动失效的危险情况，对行车安全造成很大的影响。

如图1所示，车辆驻车储气筒与行车储气筒的气体来自空压机，通过双回路保护阀F’进行驻车储气筒与行车储气筒之间充气切换，空压机压力达到0.9MPa后停止充气；当车辆进行行车制动时，行车储气筒内压力随着制动踏板的下踩次数逐步降低，现有技术中主要使用气压传感器来判断行车储气筒或驻车储气筒的压力并显示在仪表上。

但是，现有技术具有以下缺点：

1)空压机在工作时，同时给驻车储气筒和行车储气筒充气，在连续制动并且在不同的工作环境下，比如在下坡或冰雪路面时的连续制动，空压机的供应跟不上行车储气筒的消耗，可能会出现行车制动储气筒气压不足，制动效能下降。

2)车辆仅通过测试储气筒气压来判断制动系统气压状态，存在一定的滞后。比如空压机输出管路处泄露将会使得储气筒无法充气并漏气，当储气筒气压泄露到一定范围内制动才会失效；又比如制动气室部分气压泄露将会造成制动立即失效，此时空压机继续充气，行车储气筒压力下降较慢，但此时已经没有制动效果，从而影响行车安全。

技术实现要素：

本发明提供了一种制动压力补偿控制系统及方法，以提高整车制动的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种制动压力补偿控制系统，包括：空压机、以及分别与所述空压机通过气路连接的驻车储气筒、行车储气筒；还包括：压力调节控制器、以及分别与所述压力调节控制器电连接的第一压力传感器、第二压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、点火锁；所述第一压力传感器安装在所述驻车储气筒上，用于采集所述驻车储气筒的压力；所述第二压力传感器安装在所述行车储气筒上，用于采集所述驻车储气筒的压力；所述第一电磁阀安装在所述空压机与所述驻车储气筒之间的气路上，所述第二电磁阀安装在所述驻车储气筒与所述行车储气筒之间的气路上；当点火锁ON档电接通时，所述压力调节控制器检测所述驻车储气筒与所述行车储气筒的压力，并且在检测到所述行车储气筒的压力小于第一设定值时，关闭所述第一电磁阀；在检测到所述行车储气筒的压力小于第二设定值并且所述驻车储气筒的压力大于所述第二设定值且所述第二设定值小于所述第一设定值时，打开所述第二电磁阀，以使所述驻车储气筒为所述行车储气筒补充压力。

优选地，所述系统还包括：

与所述压力调节控制器电连接的警报器；

所述压力调节控制器在检测到所述行车储气筒的压力小于第二设定值时，控制所述警报器报警。

优选地，所述系统还包括：

分别与所述压力调节控制器电连接的第三压力传感器、第三电磁阀；所述第三压力传感器安装在所述空压机输出气路上，所述第三电磁阀安装在所述空压机与所述行车储气筒的气路上；

所述压力调节控制器在检测到所述第三压力传感器的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于设定幅度值时，关闭所述第一电磁阀与所述第三电磁阀，并控制所述警报器报警。

优选地，所述系统还包括：

与所述压力调节控制器电连接的第一指示灯；

所述压力调节控制器在检测到所述第三压力传感器的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于设定幅度值时，控制所述第一指示灯闪烁。

优选地，所述系统还包括：

分别与所述压力调节控制器电连接的第四压力传感器、制动踏板位置传感器、第二指示灯；所述制动踏板位置传感器用于采集车辆制动踏板位置；所述第四压力传感器安装在制动气室，所述制动气室与所述行车储气筒通过气路连接；

所述压力调节控制器在检测到所述制动踏板位置传感器的信号并且第四压力传感器的压力小于制动压力限值时，控制所述第二指示灯闪烁并控制所述警报器报警，以提示行车储气筒至制动气室之间的气路有故障。

一种制动压力补偿控制方法，所述方法包括：

当点火锁ON档电接通时，通过安装在驻车储气筒上的第一压力传感器获取所述驻车储气筒的压力，通过安装在行车储气筒上的第二压力传感器获取所述行车储气筒的压力；

如果所述行车储气筒的压力小于第一设定值，则关闭安装在空压机与所述驻车储气筒之间气路上的第一电磁阀；

如果所述行车储气筒的压力小于第二设定值并且所述驻车储气筒的压力大于所述第二设定值，所述第二设定值小于所述第一设定值，则打开安装在所述行车储气筒与所述驻车储气筒之间气路上的第二电磁阀，以使所述驻车储气筒为所述行车储气筒补充压力。

优选地，所述方法还包括：

在所述行车储气筒的压力小于第二设定值时，控制警报器报警。

优选地，所述方法还包括：

在检测到安装在所述空压机输出气路上的第三压力传感器的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于设定幅度值时，关闭所述第一电磁阀以及安装在所述空压机与所述行车储气筒气路上第三电磁阀，并控制所述警报器报警。

优选地，所述方法还包括：

在所述第三压力传感器的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于设定幅度值时，控制第一指示灯闪烁。

优选地，所述方法还包括：

在检测到制动踏板位置传感器的信号并且安装在制动气室的第四压力传感器压力小于制动压力限值时，控制第二指示灯闪烁并控制所述警报器报警，以提示行车储气筒至制动气室之间的气路有故障，所述制动踏板位置传感器用于采集车辆制动踏板位。

本发明的有益效果在于：

本发明实施例提供的制动压力补偿控制系统及方法，压力调节控制器在检测到点火锁ON档电接通时，通过第一压力传感器检测驻车储气筒的压力，通过第二压力传感器检测行车储气筒的压力；并且在检测到所述行车储气筒的压力小于第一设定值时，关闭安装在空压机与所述驻车储气筒之间气路上的第一电磁阀，从而使空压机可以单独为所述行车储气筒充气；在检测到所述行车储气筒的压力小于第二设定值并且所述驻车储气筒的压力大于所述第二设定值且所述第二设定值小于所述第一设定值时，打开安装在所述行车储气筒与所述驻车储气筒之间气路上的第二电磁阀，以使所述驻车储气为所述行车储气筒补充压力。通过本发明，提高了整车制动的安全性。

附图说明

图1是现有技术中汽车制动系统结构示意图。

图2是本发明实施例制动压力补偿控制系统的一种结构示意图。

图3是本发明实施例制动压力补偿控制系统的另一种结构示意图。

附图中标号：

F’、双回路保护阀 F1、第一电磁阀 F2、第二电磁阀 F3、第三电磁阀 Y1、第一压力传感器 Y2、第二压力传感器 Y3、第三压力传感器 Y4、第四压力传感器 J1、第一继电器 J2、第二继电器 J3、第三继电器 K1、点火锁ON档开关 B+、整车电源 Z、制动踏板位置传感器 L1、第一指示灯 L2、第二指示灯 L3、警报器

具体实施方式

为了使本领域技术人员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作详细说明。

如图2是本发明实施例制动压力补偿控制系统的一种结构示意图，该系统包括：空压机、以及分别与所述空压机通过气路连接的驻车储气筒、行车储气筒；还包括：压力调节控制器、以及分别与所述压力调节控制器电连接的第一压力传感器Y1、第二压力传感器Y2、第一电磁阀F1、第二电磁阀F2、点火锁；所述第一压力传感器Y1安装在所述驻车储气筒上，用于采集所述驻车储气筒的压力；所述第二压力传感器Y2安装在所述行车储气筒上，用于采集所述驻车储气筒的压力；所述第一电磁阀F1安装在所述空压机与所述驻车储气筒之间的气路上，所述第二电磁阀F2安装在所述驻车储气筒与所述行车储气筒之间的气路上；当点火锁ON档电接通时，所述压力调节控制器检测所述驻车储气筒与所述行车储气筒的压力，并且在检测到所述行车储气筒的压力小于第一设定值时，关闭所述第一电磁阀；在检测到所述行车储气筒的压力小于第二设定值并且所述驻车储气筒的压力大于所述第二设定值且所述第二设定值小于所述第一设定值时，打开所述第二电磁阀，以使所述驻车储气筒为所述行车储气筒补充压力。

需要说明的是，第一设定值与第二设定值由不同的车辆制动系统通过标定确定，比如，第一设定值为0.6MPa，第二设定值为0.58MPa。

具体地，如图2所示，当点火锁ON档开关K1打开时，整车电源B+未通过点火锁ON档开关K1接入压力调节控制器，说明点火锁ON档电未接通；当点火锁ON档开关K1闭合时，整车电源B+通过点火锁ON档开关K1接入压力调节控制器，说明点火锁ON档电已接通。

需要说明的是，本发明实施例中，在点火锁ON档电接通时，如果压力调节控制器检测到行车储气筒的压力大于第一设定值后，所述压力调节控制器断开所述第二电磁阀，即断开驻车储气筒与行车储气筒之间的气路，并打开所述第一电磁阀，以接通空压机与所述驻车储气筒之间的气路。

本发明实施例提供的制动压力补偿控制系统，在点火锁ON档电接通时，如果行车储气筒的压力下降到第一设定值，使空压机单独为行车储气筒充气；如果行车储气筒的压力下降到第二设定值，通过驻车储气筒为行车储气筒补充压力，保证了行车储气筒的正常工作压力，从而保证了整车制动的安全性。

进一步，如图3所示，本发明系统的另一个实施例中，还可以包括：与所述压力调节控制器电连接的警报器L3；所述压力调节控制器在检测到所述行车储气筒的压力小于第二设定值时，控制所述警报器L3报警。具体地，警报器L3可以是蜂鸣器，压力调节控制器检测到行车储气筒的压力小于第二设定值，则控制蜂鸣器长鸣，以提醒驾驶员压力不足，需要停车进行充气。

本发明实施例中，一旦压力调节控制器检测到行车储气筒的压力小于第二设定值，说明行车储气筒的气体出现泄露或者驾驶员连续使用点刹过多，需要驾驶员停车为行车储气筒以及驻车储气筒充气，从而保障整车制动的安全性。

为了保证空压机输出气路的安全性，如图3所示，本发明系统的另一个实施例中，还可以包括：分别与所述压力调节控制器电连接的第三压力传感器Y3、第三电磁阀F3；所述第三压力传感器Y3安装在所述空压机输出气路上，所述第三电磁阀F3安装在所述空压机与所述行车储气筒的气路上；所述压力调节控制器在检测到所述第三压力传感器Y3的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于设定幅度值时，关闭所述第一电磁阀F1与所述第三电磁阀F3，并控制所述警报器L3报警。

需要说明的是，设定幅度值根据不同的车辆制动系统通过标定确定，比如设定幅度值为0.21MPa。进一步，需要说明的是，设定幅度值可以有两个，比如设定幅度值包括第一幅度值与第二幅度值；第一幅度值与第二幅度值的选用与车辆制动踏板是否被踩下有关；当车辆制动踏板被踩下时，通过判断第三压力传感器Y3的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于第一幅度值，则压力调节控制器关闭所述第一电磁阀F1与第三电磁阀F3；当车辆制动踏板未被踩下时，通过判断第三压力传感器Y3的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于第二幅度值，则压力调节控制器关闭所述第一电磁阀F1与第三电磁阀F3。第一幅度值大于第二幅度值，比如，第一幅度值为0.2MPa，第二幅度值为0.1MPa。

本发明实施例中，通过检测空压机输出气压的变化情况，确定空压机输出气路是否漏气，从而进一步保证了整车制动的安全性。

进一步，如图3所示，本发明系统的另一个实施例中，还可以包括：与所述压力调节控制器电连接的第一指示灯L1；所述压力调节控制器在检测到所述第三压力传感器Y3的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于设定幅度值时，控制所述第一指示灯L1闪烁。本发明实施例中，通过控制第一指示灯L1闪烁以及所述警报器L3报警，用于提醒驾驶员制动前气路故障需立即停车检修。

进一步，如图3所示，本发明系统的另一个实施例中，还可以包括：分别与所述压力调节控制器电连接的第四压力传感器Y4、制动踏板位置传感器Z、第二指示灯L2；所述制动踏板位置传感器Z用于采集车辆制动踏板位置；所述第四压力传感器Y4安装在制动气室，所述制动气室与所述行车储气筒通过气路连接；所述压力调节控制器在检测到所述制动踏板位置传感器的信号并且第四压力传感器的压力小于制动压力限值时，控制所述第二指示灯L2闪烁并控制所述警报器L3报警，以提示行车储气筒至制动气室之间的气路有故障。

需要说明的是，所述制动压力限值为推动制动气室的最小压力值，一般小于该值后制动气压将无法推动制动气室内的推力杆运动，所述制动压力限值由制动机械部分确定，不同类型车辆配置的制动系统的制动压力限值可能不同，因此所述制动压力限值需通过标定确定，比如，制动压力限制为0.35MPa。

本发明实施例中，压力调节控制器通过当前第四压力传感器Y4的压力与制动压力限值进行对比，判断制动气室的压力是否可以维持制动气室动作；如果无法维持制动气室的动作，则压力调节控制器控制第二指示灯L2闪烁，同时使警报器L3报警，提醒驾驶员当前行车储气筒到制动气室的气路有故障，需要驾驶员通过操作驻车系统、使用排辅、以及抢挂低档刹车中任一种方式或多种方式停车，并检修。

需要说明的是，操作驻车系统、使用排辅、以及抢挂低档刹车三种方式都用耗时最少，效果最好，都有降低车速的作用；三种方式单独或两两结合使用时，操作驻车系统的效果较好。

进一步，为了节省制造成本，如图3所示，本发明系统的另一个实施例中，还可以包括：与所述压力调节控制器电连接的第一继电器J1、第二继电器J2以及第三继电器J3；第一继电器J1线圈端、第二继电器J2线圈端以及第三继电器J3线圈端分别与所述压力调节控制器电连接，第一继电器J1控制端连接在整车电源B+与第一电磁阀F1之间，以控制第一电磁阀F1的打开与关闭；第二继电器J2控制端连接在整车电源B+与第二电磁阀F2之间，以控制第二电磁阀F2的打开与关闭；第三继电器J3控制端连接在整车电源B+与第三电磁阀F3之间，以控制第三电磁阀F3的打开与关闭。

本发明实施例中，电磁阀为大电流的控制部件，为了使压力调节控制器可以通用于小电流设置，在本发明增加了第一继电器J1、第二继电器J2以及第三继电器J3，从而方便对第一电磁阀F1、第二电磁阀F2以及第三电磁阀F3的控制，节省了成本。

综上所述，本发明实施例提供的制动压力补偿控制系统，压力调节控制器在检测到点火锁ON档电接通时，通过第一压力传感器检测驻车储气筒的压力，通过第二压力传感器检测行车储气筒的压力；在检测到所述行车储气筒的压力小于第一设定值，所述压力调节控制器关闭安装在空压机与所述驻车储气筒之间气路上的第一电磁阀，从而使空压机可以单独为所述行车储气筒充气；在检测到所述行车储气筒的压力小于第二设定值并且所述驻车储气筒的压力大于所述第二设定值且所述第二设定值小于所述第一设定值时，所述压力调节控制器打开安装在所述行车储气筒与所述驻车储气筒之间气路上的第二电磁阀，以使所述驻车储气为所述行车储气筒补充压力。通过本发明，提高了整车制动的安全性。

相应地，本发明还提供了一种制动压力补偿控制方法，该方法包括：当点火锁ON档电接通时，通过安装在驻车储气筒上的第一压力传感器获取所述驻车储气筒的压力，通过安装在行车储气筒上的第二压力传感器获取所述行车储气筒的压力；如果所述行车储气筒的压力小于第一设定值，则关闭安装在空压机与所述驻车储气筒之间气路上的第一电磁阀；如果所述行车储气筒的压力小于第二设定值并且所述驻车储气筒的压力大于所述第二设定值，所述第二设定值小于所述第一设定值，则打开安装在所述行车储气筒与所述驻车储气筒之间气路上的第二电磁阀，以使所述驻车储气筒为所述行车储气筒补充压力。

需要说明的是，第一设定值与第二设定值由不同的车辆制动系统通过标定确定，比如，第一设定值为0.6MPa，第二设定值为0.58MPa。

需要说明的是，本发明实施例中，在点火锁ON档电接通时，如果行车储气筒的压力大于第一设定值后，所述压力调节控制器断开所述第二电磁阀，即断开驻车储气筒与行车储气筒之间的气路，并打开所述第一电磁阀，以接通空压机与所述驻车储气筒之间的气路。

本发明实施例提供的制动压力补偿控制系统，在点火锁ON档电接通时，如果行车储气筒的压力下降到第一设定值，使空压机单独为行车储气筒充气；如果行车储气筒的压力下降到第二设定值，通过驻车储气筒为行车储气筒补充压力，保证了行车储气筒的正常工作压力，从而保证了整车制动的安全性。

进一步，所述方法还包括：在所述行车储气筒的压力小于第二设定值时，控制警报器报警。本发明实施例中，一旦压力调节控制器检测到行车储气筒的压力小于第二设定值，说明行车储气筒的气体出现泄露或者驾驶员连续使用点刹过多，需要驾驶员停车为行车储气筒以及驻车储气筒充气，从而保障整车制动的安全性。

进一步，所述方法还包括：在检测到安装在所述空压机输出气路上的第三压力传感器的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于设定幅度值时，关闭所述第一电磁阀以及安装在所述空压机与所述行车储气筒气路上第三电磁阀，并控制所述警报器报警。

需要说明的是，设定幅度值根据不同的车辆制动系统通过标定确定，比如设定幅度值为0.21MPa。进一步，需要说明的是，设定幅度值可以有两个，比如设定幅度值包括第一幅度值与第二幅度值；第一幅度值与第二幅度值的选用与车辆制动踏板是否被踩下有关；当车辆制动踏板被踩下时，通过判断第三压力传感器Y3的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于第一幅度值，则压力调节控制器关闭所述第一电磁阀F1与第三电磁阀F3；当车辆制动踏板未被踩下时，通过判断第三压力传感器Y3的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于第二幅度值，则压力调节控制器关闭所述第一电磁阀F1与第三电磁阀F3。第一幅度值大于第二幅度值，比如，第一幅度值为0.2MPa，第二幅度值为0.1MPa。

本发明实施例中，通过检测空压机输出气压的变化情况，确定空压机输出气路是否漏气，保证了空压机输出气路的安全性，从而进一步保证了整车制动的安全性。

进一步，所述方法还包括：在所述第三压力传感器的压力正在下降并且单位时间内压力下降幅度大于设定幅度值时，控制第一指示灯闪烁。本发明实施例中，通过控制第一指示灯L1闪烁以及所述警报器L3报警，用于提醒驾驶员制动前气路故障需立即停车检修。

进一步，所述方法还包括：在检测到制动踏板位置传感器的信号并且安装在制动气室的第四压力传感器压力小于制动压力限值时，控制第二指示灯闪烁并控制所述警报器报警，以提示行车储气筒至制动气室之间的气路有故障，所述制动踏板位置传感器用于采集车辆制动踏板位。

需要说明的是，所述制动压力限值为推动制动气室的最小压力值，一般小于该值后制动气压将无法推动制动气室内的推力杆运动，所述制动压力限值由制动机械部分确定，不同类型车辆配置的制动系统的制动压力限值可能不同，因此所述制动压力限值需通过标定确定，比如，制动压力限制为0.35MPa。

本发明实施例中，压力调节控制器通过当前第四压力传感器Y4的压力与制动压力限值进行对比，判断制动气室的压力是否可以维持制动气室动作；如果无法维持制动气室的动作，则压力调节控制器控制第二指示灯L2闪烁，同时使警报器L3报警，提醒驾驶员当前行车储气筒到制动气室的气路有故障，需要驾驶员通过操作驻车系统、使用排辅、以及抢挂低档刹车中任一种方式或多种方式停车，并检修。

综上所述，本发明实施例提供的制动压力补偿控制系统及方法，在连续制动过程中，如果检测到行车储气筒的压力小于第一设定值后，压力调节控制器将关闭空压机向驻车储气筒充气的充气回路；如果行车储气筒的气压继续下降，行车储气筒的压力小于第二设定值后，压力调节控制器将打开驻车储气筒与行车储气筒之间气路，使驻车储气筒向行车储气筒充气，并启动警报器报警。本发明实施例在行车储气筒输入气路(即空压机的输出气路)、行车储气筒输出气路(即行车储气筒与制动气室之间的气路)出现漏气时会立即启动报警灯与警报器，提醒驾驶员。如果行车储气筒输入气路漏气，系统将切换到行车储气筒输出气路，对系统进行保压；如果行车储气筒输出气路漏气，驾驶员通过报警灯识别到输出回路漏气可以使用拉动驻车开关，逐步放气的方式通过驻车系统刹车。通过本发明，提高了整车制动的安全性。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。