一种提高气动驻车可靠性的控制系统及控制方法与流程

1.本发明涉及汽车驻车制动领域，特别涉及一种提高气动驻车可靠性的控制系统及控制方法。


背景技术：

2.目前，商用车多采用气动驻车，为保证驻车的稳定，常常采用断气式制动，即当制动气室的气体排尽时，汽车实现制动，当制动气室通入高压气体时，汽车制动取消，能保证气路损坏时自动驻车制动，提高驾驶的安全性。
3.相关技术中，常通过在靠近制动气室处设置继动阀，将制动气室与储气筒或大气连通，实现对制动气室的充放气，储气筒为制动气室充放气的过程不必通过制动阀，大大缩短了制动气室充放气的时间，提高了刹车的灵敏度。
4.但是，目前通过将制动阀与继动阀的控制口连通，控制继动阀的切换，由于管路及阀体本身的结构问题，常常在气体传递过程存在阀门卡滞、堵塞、窜气等问题，使制动气室处于低气压状态，制动气室部分打开，使行车时车辆处于拖刹状态对制动器损伤较大，而在驻车时驻车制动力不足有溜坡的风险。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种提高气动驻车可靠性的控制系统及控制方法，以解决相关技术中制动气室的气压介于高压与零气压之间的低压状态，导致驻车制动不正常的问题。
6.第一方面，提供了一种提高气动驻车可靠性的控制系统，其包括：继动阀，所述继动阀具有第一进气口、第一出气口、第一放气口及第一控制口，所述第一放气口与大气相通，所述第一控制口与手阀的第三出气口相通；储气装置，所述储气装置与所述第一进气口相通；用于断气制动的制动气室，所述制动气室与所述第一出气口相通；当第三出气口的气压低于第一阈值时，其中第一阈值大于大气压，所述第一出气口与所述第一放气口相通；当所述第三出气口的气压高于或等于第一阈值时，所述第一出气口与所述第一进气口相通。
7.一些实施例中，所述控制系统还包括：放气装置，所述放气装置具有第二进气口、第二出气口及第二放气口，所述第二放气口与大气相通，所述第二出气口与所述第一控制口相通；当所述第二进气口的气压低于第一阈值时，所述第二出气口与所述第二放气口相通；当所述第二进气口的气压高于或等于第一阈值时，所述第二出气口与所述第二进气口相连通。
8.一些实施例中，当所述第二出气口与所述第二放气口相连通时，所述第二进气口关闭。
9.一些实施例中，所述放气装置包括切换弹性件，所述切换弹性件为初始状态时，所述第二出气口与所述第二放气口相通，当所述第二进气口的压力大于或等于第一阈值时，所述切换弹性件弹性变形使所述第二出气口与所述第二进气口相通。
10.一些实施例中，所述第三出气口的气压为p1，所述第一阈值为p0，所述第一进气口
的气压为p3，当p1>p0时，所述第二出气口的气压为p4，p4＝np3，其中0<n<1。
11.一些实施例中，所述手阀用于转化驻车信号，所述手阀具有第三出气口、第三进气口及第三放气口，所述第三进气口与所述储气装置相连通，所述第三放气口与大气相通；当需要驻车时，所述手阀的第三放气口与所述第三出气口相通。
12.一些实施例中，所述控制系统还包括：放气装置，所述放气装置具有第二进气口、第二出气口、第二放气口及第二控制口，所述第二放气口与大气相通，所述第二出气口与所述制动气室相通，所述第二控制口与所述第一出气口相通；当所述第二控制口的气压低于第一阈值时，所述第二出气口与第二放气口相通；当所述第二控制口的气压高于或等于第一阈值时，所述第二出气口与所述第二进气口相连通。
13.一些实施例中，所述第一阈值的相对气压的取值范围为30kpa
‑
600kpa。
14.第二方面，提供了一种提高气动驻车可靠性的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：将第三出气口的气压p1与第一阈值p0进行比较；当p1<p0时，控制继动阀的第一出气口与第一放气口相通，使制动气室与大气相通；当p1≥p0时，控制继动阀的第一出气口与第一进气口相通，使制动气室与储气装置相通。
15.一些实施例中，所述当p1≥p0时，控制继动阀的第一出气口与第一进气口相通，使制动气室与储气装置相通，包括以下步骤：将第三出气口的气压p1与第二阈值p5相比较，其中p0＜p5；若p0≤p1＜p5，提示故障报错，并控制继动阀的第一出气口与第一进气口相通，使制动气室与储气装置相通；若p5≤p1，控制继动阀的第一出气口与第一进气口相通，使制动气室与储气装置相通。
16.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
17.本发明实施例提供了一种提高气动驻车可靠性的控制系统及控制方法，由于继动阀的第一进气口与储气装置相通，而第一出气口与制动气室相通，当手阀的第三出气口的气压高于第一阈值时，可将第一进气口与第一出气口相通，实现对制动气室的充气，满足手阀高压状态下车辆不制动，当手阀的第三出气口的气压低于第一阈值时，第一出气口与第一放气口相通，使制动气室通过继动阀与大气相通，这时，制动气室对车辆制动，实现驻车，通过设定第一阈值，避免制动气室出现低气压的状态，可减少行驶时的拖刹现象以及驻车时的驻车不稳现象，提高驻车的稳定性，因此，可以避免制动气室出现低气压的状态，使制动气室仅有行驶时的高气压状态以及驻车时的零气压状态，提高了驻车的可靠性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
19.图1为相关技术的驻车系统的气动原理图；
20.图2为本发明实施例提供的一种提高驻车可靠性的气动原理图；
21.图3为前后方案对比的气压曲线图；
22.图4为放气装置的气动原理图；
23.图5为本发明一种实施例的流程图；
24.图6为本发明另一实施例的流程图。
25.图中：
26.1、继动阀；11、第一进气口；12、第一出气口；13、第一控制口；14、第一放气口；
27.2、手阀；21、第三进气口；22、第三出气口；23、第三放气口；
28.3、储气装置；
29.4、制动气室；
30.5、放气装置；51、第二出气口；52、第二进气口；53、第二放气口；54、第二控制口。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
32.参见图1所示，为相关技术中的一种气动驻车的气动原理图，其中，通过继动阀1实现对制动气室4充放气的控制，其实现的方式是，当继动阀1的第一控制口13感应到气体时，使继动阀1的第一进气口11与第一放气口14相通，实现制动气室4与储气装置3的连通，实际使用过程中，由于气路的管路较长，气路中的气体的泄露难以避免，在行驶过程中，气路泄露导致气压低，通向制动气室4的气体无法完全取消制动，车辆处于半制动即拖刹状态，不仅损伤制动装置，降低了制动气室4的使用寿命，同时若长时间没有意识到拖刹现象，继续保持行驶，还可能造成高温爆胎或起火，严重影响驾驶安全，在驻车时，理论情况下继动阀1的第一控制口13应与大气相通，在实际使用时，在管路及阀体中会存在残留气压，导致第一控制口13处的气压仍然可使第一进气口11与第一出气口12相通，制动气室4的气体无法完全放出，从而导致驻车制动力下降，使车辆驻车时可能会发生溜坡，容易引发相关交通事故。
33.本发明实施例提供了一种提高气动驻车可靠性的控制系统及控制方法，其能解决相关技术中制动气室的气压介于高压与零气压之间的低压状态，导致驻车制动不正常的问题。
34.参见图2所示，为本发明实施例提供的一种提高气动驻车可靠性的控制系统，其可以包括：继动阀1，继动阀1可以具有第一进气口11、第一出气口12、第一放气口14及第一控制口13，第一放气口14与大气相通，第一控制口13可以与手阀2的第三出气口22相通；储气装置3，储气装置3可以与第一进气口11相通；用于断气制动的制动气室4，制动气室4可以与第一出气口12相通；当第三出气口22的气压低于第一阈值时，其中第一阈值大于大气压，第一出气口12可以与第一放气口14相通；当第三出气口22的气压高于或等于第一阈值时，第一出气口12可以与第一进气口11相通，本实施例中，继动阀1的第一进气口11通过气管与储气装置3连通，继动阀1的第一出气口12通过气管与制动气室4相通，当手阀2的第三出气口22的气压低于第一阈值时，连通制动气室4的第一出气口12通过第一放气口14与大气相通，实现制动气室4的放气，完成对车辆的驻车制动，当手阀2的第三出气口22的气压大于或等于第一阈值时，使连通制动气室4的第一出气口12通过第一进气口11与储气装置3连通，实现对制动气室4的充气，满足正常行车的需求，通过设置第一阈值，当气路中气压过低时，制
动气室4直接连通大气，实现制动，避免在低气压状态时，制动气室4仍然处于充气状态，保证了制动气室4的气压只有两个状态，一种是制动气室4的气压为大气压状态，实现完全的制动，另一种就是制动气室4通入高压气体，满足车辆的正常行车，本实施例中，通过设置放气装置5，实现对气压的控制，在其它实施例中，还可以通过设置继动阀1的切换气压，使继动阀1仅在第一控制口13的气压大于第一阈值时，才将第一出气口12与第一进气口11相通，其它情况下使第一出气口12与第一进气口11相通，还可以是通过设置相关传感器及配套的程序，实现对继动阀1的模式的切换。
35.参见图2及图4所示，在一些可选的实施例中，控制系统还可以包括：放气装置5，放气装置5可以具有第二进气口52、第二出气口51及第二放气口53，第二放气口53可以与大气相通，第二出气口51可以与第一控制口13相通；当第二进气口52的气压低于第一阈值时，第二出气口51可以与第二放气口53相通；当第二进气口52的气压高于或等于第一阈值时，第二出气口51可以与第二进气口52相连通，也就是说，放气装置5的第二进气口52通过管路与手阀2的第三出气口22相通，放气装置5的第二出气口51通过管路与继动阀1的第一进气口11相通，即通过放气装置5控制手阀2与继动阀1之间气路的通断，在放气装置5的第二进气口52的气压低于第一阈值时，控制第二出气口51与第二放气口53相通，使继动阀1的第一出气口12与第一放气口14相通，实现对制动气室4的放气，当第二进气口52的气压大于或等于第一阈值时，控制第二出气口51与第二进气口52相通，实现继动阀1与手阀2的正常连通，且第一进气口11的气压大于或等于第一阈值，满足将制动气室4与储气装置3的连通，制动气室4处于高压状态，满足车辆的正常行驶。
36.参见图2及图4所示，在一些可选的实施例中，当第二出气口51与第二放气口53相连通时，第二进气口52关闭，也就是说，当放气装置5切换为放气模式，此时，车辆处于驻车状态，储气装置3需要进行保压以免气体泄露，本实施例中，通过将第二进气口52关闭，减少气路中的气体由于通过第二进气口52而产生的泄露，可提高储气装置3的保压效果，避免在手刹拉起时储气装置3中的气体泄露，无法实现下次车辆的行驶，在其它实施例中，当手阀2的第三放气口23接通第三出气口22时，也会将第三进气口21关闭，以实现对储气装置3的保压。
37.参见图2及图4所示，在一些可选的实施例中，放气装置5可以包括切换弹性件，切换弹性件为初始状态时，第二出气口51与第二放气口53相通，当第二进气口52的压力大于或等于第一阈值时，切换弹性件可以弹性变形使第二出气口51与第二进气口52相通，也就是说，放气装置5通过切换弹性件实现小于第一阈值时切换放气装置5，其中第二进气口52的压力越大，切换弹性件的弹性变形越大，其中弹性变形可以为被压缩或者被拉伸，当第二进气口52的压力大于或等于第一阈值后，第二出气口51与第二进气口52相通，第二进气口52的压力低于第一阈值时，切换弹性件的弹性变形较小，无法实现第二出气口51与第二进气口52相通，其中通过不同的切换弹性件可实现不同的第一阈值，由于切换弹性件在初始状态时，第二出气口51与第二放气口53相通，在切换弹性件老化时使第二出气口51与第二放气口53相通，车辆处于制动状态，提醒驾驶员更换新的切换弹性件，提高驾驶的安全性，本实施例中，通过弹性部件实现放气的判断，相比传感器，机械结构稳定性更强，抗干扰能力更强。
38.参见图2所示，在一些可选的实施例中，第三出气口22的气压为p1，第一阈值为p0，
第一进气口11的气压为p3，当p1>p0时，第二出气口51的气压为p4，p4＝np3，其中0<n<1，也就是说，通过继动阀1可实现对储气装置3的降压，储气装置3的气压一般较高，无法直接通向制动气室4，若制动气室4处于高压状态时，可能会导致制动气室4泄露，长时间会导致制动气室4的损坏，通过0<n<1，使第二出气口51的气压p4满足制动气室4的要求，减少制动气室4因高压而发生泄露故障。
39.参见图2所示，在一些可选的实施例中，手阀2可以用于转化驻车信号，手阀2可以具有第三出气口22、第三进气口21及第三放气口23，第三进气口21可以与储气装置3相连通，第三放气口23可以与大气相通；当需要驻车时，手阀2的第三放气口23与第三出气口22相通，也就是说，当驾驶员需要驻车时，由于手阀2的第三放气口23与第三出气口22相通，第三出气口22的气压为大气压低于第一阈值，从而实现继动阀1的第一放气口14与第一出气口12相通，完成制动气室4的放气，实现通过手刹对驻车系统的控制。
40.参见图1及图2所示，在一些可选的实施例中，控制系统还可以包括放气装置5，放气装置5可以具有第二进气口52、第二出气口51、第二放气口53及第二控制口54，第二放气口53与大气相通，第二出气口51与制动气室4相通，第二控制口54与第一出气口12相通；当第二控制口54的气压低于第一阈值时，第二出气口51与第二放气口53相通；当第二控制口54的气压高于或等于第一阈值时，第二出气口51与第二进气口52相连通，也就是说，放气装置5设置于继动阀1于制动气室4之间，当放气装置5的第二出气口51的气压低于第一阈值时，将制动气室4通过第二出气口51与连通大气的第二放气口53相通，实现对制动气室4的放气，放气路径更短，可实现灵敏制动，其中第二控制口54可通过管路与放气装置5相通，控制第二出气口51是否与第二放气口53相通，还可以通过电信号实现信息的传递，当第二控制口54检测到气压值低于第一阈值时，发送信号至放气装置5，控制第二出气口51与第二放气口53连通。
41.参见图3所示，为前后方案对比的气压曲线，其中，l1曲线为本发明提供的实施例的气压曲线，l2为相关技术中的气压曲线，p0处为第一阈值，当曲线l1的手阀2的气压低于第一阈值时，制动气室4的气压降低至大气压，即完成车辆的驻车，相比曲线l2，此时制动气室4的气压处于低气压状态，理论上l1曲线在第一阈值前应保持斜率一致，当手阀的气压低至第一阈值时，立即使制动气室4的气压降低至大气压，实际上，由于各种因素，可能难以达到直接将为大气压的效果，可能由于弹性件的放松，导致释放制动气室4的气压的过程为逐步释放，不过相比l2，本方案中，制动气室4处于低气压的概率大大降低，提高了气动驻车的稳定性，第一阈值的相对气压的取值范围可以为30kpa
‑
600kpa，其中不同车辆的第一阈值不同，影响第一阈值的有阀体的结构，制动气室4的性能，管路的安装密封性等很多因素，第一阈值需要根据实际车辆标定，使第一阈值能适合其车辆，根据经验了解，目前气动驻车车辆的第一阈值应当设置在30kpa
‑
600kpa范围中，通过给定了第一阈值的范围，可减轻第一阈值的标定工作。
42.参见图5所示，为本发明实施例提供的一种提高气动驻车可靠性的控制系统的控制方法，其可以包括以下步骤：将第三出气口22的气压p1与第一阈值p0进行比较；当p1<p0时，可以控制继动阀1的第一出气口12与第一放气口14相通，使制动气室4与大气相通；当p1≥p0时，控制继动阀1的第一出气口12与第一进气口11相通，使制动气室4与储气装置3相通，也就是说，当手阀2的第三出气口22的气压低于第一阈值p0时，控制继动阀1的第一出气
口12与第一放气口14相通，使制动气室4通过继动阀1的第一放气口14与大气相通，制动装置实现车辆的驻车制动，p1≥p0，制动气室4与储气装置3相通，满足车辆的正常行驶，其中可以是通过机械结构实现上述继动阀1的模式切换，也可以是通过电控的形式实现继动阀1的模式切换，或者设置epb阀模块实现上述效果。
43.参见图6所示，在一些可选的实施例中，在当p1≥p0时，控制继动阀1的第一出气口12与第一进气口11相通，使制动气室4与储气装置3相通，包括以下步骤：将第三出气口22的气压p1与第二阈值p5相比较，其中p0＜p5；若p0≤p1＜p5，提示故障报错，并控制继动阀1的第一出气口12与第一进气口11相通，使制动气室4与储气装置3相通；若p5≤p1，控制继动阀1的第一出气口12与第一进气口11相通，使制动气室4与储气装置3相通，也是就说，当p0≤p1＜p5，即第三出气口22的气压为高压及大气压之外的低气压状态，这时，车辆的驻车系统处于不正常的状态，先进行提示故障报错，提醒驾驶员驻车系统可能出现漏气等故障，若驾驶员一直没有维修，当气压值进一步降低至低于第一阈值p0时，再对制动气室4放气，强迫车辆停车，本实施例中，当p0≤p1＜p5，制动气室4已经处于制动状态，对车辆有减速效果，可避免制动气室4突然完全制动造成的交通事故。
44.本发明实施例提供的一种提高气动驻车可靠性的控制系统及控制方法的原理为：
45.由于继动阀1的第一进气口11与储气装置3相通，而第一出气口12与制动气室4相通，当手阀2的第三出气口22的气压高于第一阈值时，可将第一进气口11与第一出气口12相通，实现对制动气室4的充气，满足手阀2高压状态下车辆不制动，当手阀2的第三出气口22的气压低于第一阈值时，第一出气口12与第一放气口14相通，使制动气室4通过继动阀1与大气相通，这时，制动气室4对车辆制动，实现驻车，通过设定第一阈值，避免制动气室4出现低气压的状态，可减少行驶时的拖刹现象以及驻车时的驻车不稳现象，提高驻车的稳定性，其中，可以通过在气路中增加放气装置5，放气装置5可以设置于手阀2与继动阀1之间，也可以将放气装置5设置于继动阀1与制动气室4之间，还可以将放气装置5与继动阀1结合为一个阀体，通过为继动阀1设置放气开关实现相应的低压放气，因此，可以避免制动气室4出现低气压的状态，使制动气室4仅有行驶时的高气压状态以及驻车时的零气压状态，提高了驻车的可靠性。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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。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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排
除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
48.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。