应用于汽车液压制动系统的排气装置及控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种应用于汽车液压制动系统的排气装置及控制方法，克服现有技术结构复杂、成本高、无法完成制动系统排气过程中管路检测与带有ABS和ESP车辆的液压制动系统二级回路排气的问题。其包括制动操纵机构、液压调节单元、排气加注设备、制动执行机构及排气控制器ECU。其中排气加注设备包括四位二通电磁阀、加注枪、真空泵、限压阀、油泵、气压罐与空气压缩机。加注枪的p口与四位二通电磁阀的a口管路连接。四位二通电磁阀的p口分别和真空泵的a口、油泵的p口与气压罐的p口管路连接，限压阀的p口与油泵的p口管路连接，气压罐的a口与空气压缩机p口管路连接。本发明还提供了采用应用于汽车液压制动系统的排气装置的控制方法。
【专利说明】应用于汽车液压制动系统的排气装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车制动系统领域的排气加注装置，更确切地说，本发明涉及一种应用于汽车液压制动系统的排气加注装置及控制方法。
【背景技术】
[0002]现在车辆制动系统绝大多是液压制动系统，是通过制动液传递驾驶员踩在制动踏板上的压力实现车辆制动。为了实现制动压力的传递，车辆的液压制动系统是一个完全封闭并且充满制动液的系统。所以车辆制动系统内部如果出现气体会严重影响车辆的制动性能。现在车辆制动系统中如果出现气体后的维修方法是通过人工踩制动踏板通过制动器放气螺栓处排气，这种方法需要至少两个人协作并且不能排除有ABS和ESP制动系统的二级回路中的气体，也不能检测车辆制动回路是否漏气，同时人工排气存在浪费制动液的现象。所以一种操作人员少，排气彻底，能检测制动回路是否漏气同时减少制动液浪费的设备是非常急需的。
[0003]对于制动系统排气的装置和应用主要在整车厂的下线检测中，但是对于4S店或者维修厂来说并没有有效的排气加注设备。国内对此研究较少。现阶段的维修测试方法还停留在人工多人配合排气和肉眼观察管路状况。存在安全隐患，所以一套使用操作方便，安全可靠的发明应运而生。
[0004]经过相关专利文献查询，制动踏板感觉模拟器专利具有代表性的可以分为几种:
[0005]中国专利公布号为CN102476784A，公布日为2012年05月30日，发明名称为“一种机动车制动液加注方法及设备”， 申请人:为江门市大长江集团有限公司。该专利主要涉及摩托车液压制动系统的排气方案。但是系统的通用性有欠缺，其不能应用到汽车的液压制动系统，尤其是带有ABS和ESP的车辆上排气，其不能保证带有ABS和ESP车辆上的液压系统中二级回路中的气体排净。
[0006]中国专利公布号为CN102757007A，公布日为2012年10月31日，发明名称为“液体加注装置”， 申请人:为浙江吉利汽车研究院有限公司与浙江吉利控股集团有限公司。该专利主要涉及在提供了一种液体加注设备，其并没有涉及汽车制动系统在维修时排空制动液，管路检测以及带有ABS和ESP的车辆的二级回路排气等过程，其所述设备在应用时有局限性。
[0007]中国专利公布号为CN201736984 U，公布日为2011年02月09日，发明名称为“汽车液压制动系统排气装置”， 申请人:为北汽福田汽车股份有限公司。该专利主要涉及利用高压气体压缩液体进入制动系统中排气，但是如果高压气体直接作用在制动系统的储液杯中，会导致气体溶解到制动液中，当排气完毕后在制动液中的气体会渐渐析出，使制动系统内重新存在气体。同时这种排气装置只能使用在不带有ABS和ESP的车辆上使用，因为此制动装置无法排掉带有ABS和ESP的车辆的制动系统中的二级回路中的气体。同时此装置无法监测车辆制动系统是否存在缓慢漏油的现象。
[0008]中国专利公布号为CN203412855U，公布日为2014年01月29日，发明名称为“一种液压系统排气装置”， 申请人:为上海梅山钢铁股份有限公司。系统虽然能实现液压系统排气，但是该系统只是在液压排气装置排气时避免气泡进入液压系统，但是整套系统并不是专门针对车辆的液压制动系统开发，无法完成车辆液压制动系统的排气过程。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在结构复杂、成本较高并依赖于国外、无法完成制动系统排气过程中的管路检测与带有ABS和ESP的车辆的液压制动系统二级回路排气的问题，提供了一种应用于汽车液压制动系统的排气装置及控制方法。
[0010]为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的:所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置包括制动操纵机构、液压调节单元、制动执行机构、排气控制器ECU、排气加注设备及压力传感器。
[0011]所述的排气加注设备包括有四位二通电磁阀、加注枪、真空泵、限压阀、油泵、储油箱、气压罐、空气压缩机与压力传感器。
[0012]加注枪的P 口端与四位二通电磁阀的a 口管路连接，四位二通电磁阀的3个结构相同的P 口依次和真空泵的a 口端、油泵的P出油口与气压罐的P 口采用管路连接，限压阀的P 口与油泵的P 口采用管路连接，气压罐的a 口与空气压缩机的P 口采用管路连接，空气压缩机的a 口与大气连通，真空泵的P 口端与大气相连，限压阀的出油口与油泵的a进油口分别和储油箱管路连接。
[0013]技术方案中所述的加注枪的a 口与制动操纵机构中的油壶的油壶口螺纹连接。四位二通电磁阀、真空泵、油泵与空气压缩机的接线端和排气控制器ECU的驱动输出端采用驱动电缆连接。所述的制动操纵机构中的制动主缸的后腔M出油口 a和液压调节单元中的前轴回油泵的a端管路连接，制动主缸的前腔N出油口 c和液压调节单元中的后轴回油泵的a端管路连接，液压调节单元中的左前轮出液阀的a端与制动执行机构中的左前轮缸的进出油口采用管路连接，液压调节单元中的右前轮出液阀的a端与制动执行机构中的右前轮缸的进出油口采用管路连接，液压调节单元中的左后轮出液阀的a端与制动执行机构中的左后轮缸的进出油口采用管路连接，液压调节单元中的右后轮出液阀的a端与制动执行机构中的右后轮缸的进出油口采用管路连接。
[0014]技术方案中所述的制动操纵机构包括有制动踏板、真空助力器、油壶、制动主缸。制动踏板的顶端固定在车身上为转动连接，真空助力器的a端踏板推杆与制动踏板铰接，真空助力器的P端制动主缸推杆与制动主缸的第一活塞接触连接，油壶的进出油口 a与进出油口 c依次和制动主缸的进出油口P与进出油口 d管路连接。
[0015]技术方案中所述的液压调节单元包括有前轴回油泵、回油泵电机、后轴回油泵、左前轮进液阀、左前轮单向阀、A蓄能器、右前轮单向阀、右前轮进液阀、左后轮单向阀、左后轮进液阀、右后轮单向阀、右后轮进液阀、左前轮出液阀、二级回路A单向阀、右前轮出液阀、左后轮出液阀、B蓄能器、二级回路B单向阀与右后轮出液阀。
[0016]前轴回油泵的a端和左前轮进液阀的P端、左前轮单向阀的P端、右前轮单向阀的P端与右前轮进液阀的P端采用管路连接；左前轮进液阀的a端、左前轮单向阀的a端同和左前轮出液阀的a端采用管路连接，左前轮出液阀的P端和右前轮出液阀的P端、A蓄能器的进出油口与二级回路A单向阀的a端采用管路连接；二级回路A单向阀的P端与前轴回油泵的P端采用管路连接，右前轮单向阀的a端、右前轮进液阀的a端同和右前轮出液阀的a端采用管路连接；前轴回油泵、后轴回油泵的输入轴端与回油泵电机的左右输出轴端机械连接。
[0017]后轴回油泵的a端和左后轮单向阀的P端、左后轮进液阀的P端、右后轮单向阀的P端与右后轮进液阀的P端采用管路连接；左后轮单向阀的a端、左后轮进液阀的a端同和左后轮出液阀a端采用管路连接，左后轮出液阀的P端和B蓄能器、二级回路B单向阀的a端与右后轮出液阀的P端采用管路连接；右后轮出液阀的a端和右后轮单向阀的a端、右后轮进液阀的a端采用管路连接，二级回路B单向阀的P端与后轴回油泵的P端采用管路连接。
[0018]技术方案中所述的制动执行机构包括有左前轮排气螺栓、右前轮排气螺栓、左后轮排气螺栓、右后轮排气螺栓、左前轮缸、右前轮缸、左后轮缸与右后轮缸。左前轮排气螺栓、右前轮排气螺栓、左后轮排气螺栓与右后轮排气螺栓依次安装在左前轮缸、右前轮缸、左后轮缸与右后轮缸上。
[0019]技术方案中所述的排气控制器ECU的6号驱动输出端与四位二通电磁阀采用驱动电缆连接，排气控制器ECU的7号驱动输出端与真空泵采用驱动电缆连接，排气控制器ECU的8号驱动输出端与油泵采用驱动电缆连接，排气控制器ECU的9号驱动输出端与空气压缩机采用驱动电缆连接；排气控制器ECU的10号信号采集端与压力传感器采用信号线连接，压力传感器采用管路与油壶连接；排气控制器ECU的5号驱动输出端与左前轮出液阀(27)车身线束连接，排气控制器ECU的4号驱动输出端与右前轮出液阀采用车身线束连接，排气控制器ECU的2号驱动输出端与左后轮出液阀采用车身线束连接，排气控制器ECU的I号驱动输出端与右后轮出液阀米用车身线束连接，排气控制器ECU的3号驱动输出端与回油泵电机采用车身线束连接。
[0020]一种采用应用于汽车液压制动系统的排气装置的控制方法的步骤如下:
[0021]1.开始；
[0022]所述的开始步骤是指利用应用于汽车液压制动系统的排气装置进行工作前的准备工作:包括应用于汽车液压制动系统的排气装置的连接即本发明的各个部分的连接以及电子结构的连接；
[0023]2.准备调试；
[0024](I)软件的初始化:软件运行是否正常的初始化；
[0025](2)驱动真空泵、油泵与空气压缩机，检测三个动力部件是否能正常工作；
[0026](3)采集压力传感器的压力信号，验证压力传感器的信号是否出现零漂、压力传感器的压力信号滤波是否正确；这些部件完成确认后准备调试工作完成；
[0027]3.管路检测排空制动液:
[0028](I)排空执行部件与二级回路的制动液；
[0029](2)压力监控:
[0030]当制动系统在排空制动液的过程中要监控向制动系统输入的气体压力值为2bar，确保制动系统中的排空压力恒定；
[0031]4.抽真空检查漏气:
[0032](I)执行部件抽真空；
[0033](2)压力监控:
[0034]抽真空时监控真空度是否达到真空泵设定的压力值0.2pa ；
[0035]5.加注制动液:
[0036](I)执行部件加注制动液；
[0037](2)压力监控:
[0038]加注制动液过程中要检测汽车液压制动系统内的压力，使液压制动系统内部制动液压力最终为油泵设定值2bar，同时监控加注完成后的泄压过程，确保泄压过程完毕后取下加注枪。
[0039]技术方案中所述的排空执行部件与二级回路的制动液的步骤如下:
[0040]I)排气控制器E⑶控制四位二通电磁阀工作在第三位置，四位二通电磁阀的第一、二、四位为关闭状态，排气控制器E⑶控制空气压缩机工作对气压罐进行充气增压至2.5bar ；
[0041]2)打开左前轮排气螺栓、右前轮排气螺栓、左后轮排气螺栓、右后轮排气螺栓后，排气控制器ECU使四位二通电磁阀工作在第四位置处，气压罐内部的压缩气体通过管路和加注枪进入制动系统中，此时通过四个排气螺栓出排出制动液；
[0042]3)同时排气控制器ECU控制左前轮出液阀、右前轮出液阀、左后轮出液阀、右后轮出液阀打开并使回油泵电机带动前轴回油泵与后轴回油泵使二级回路的制动液排空，所述的二级回路指的是左前轮出液阀、右前轮出液阀与前轴回油泵之间的油路和左后轮出液阀、右后轮出液阀与后轴回油泵之间的油路。
[0043]技术方案中所述的执行部件抽真空的步骤如下:
[0044]I)排气控制器ECU关闭左前轮出液阀、右前轮出液阀、左后轮出液阀与右后轮出液阀，使液压制动系统封闭，控制四位二通电磁阀工作在第一位置，同时控制真空泵工作，真空泵的真空度设置为0.2pa ；
[0045]2)同时排气控制器E⑶还控制左前轮出液阀、右前轮出液阀、左后轮出液阀(30)与右后轮出液阀打开并使回油泵马达带动前轴回油泵与后轴回油泵使二级回路的气体排空;
[0046]3)当液压制动系统中的压力保持相对稳定的时候，控制四位二通电磁阀工作在第三位置并保持一段时间，时间设定为30s。
[0047]技术方案中所述的执行部件加注制动液的步骤如下:
[0048]I)排气控制器E⑶控制油泵开始工作，通过限压阀使油泵与四位二通电磁阀之间的气体排空，且使油泵泵出的制动液的压力为2bar ；
[0049]2)排气控制器E⑶控制四位二通电磁阀工作在第二位置，此时对液压制动系统加注制动液；
[0050]3)同时排气控制器ECU控制左前轮出液阀、右前轮出液阀、左后轮出液阀与右后轮出液阀打开并使回油泵电机带动前轴回油泵与后轴回油泵而使二级回路加注制动液，力口注过程为3min ；
[0051]4)加注完毕后关闭油泵，使液压制动系统内部的压力降到大气压。
[0052]与现有技术相比本发明的有益效果是:
[0053]1.本发明所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置可以实现排空液压制动系统，对液压制动系统进行抽真空检测，以及对液压制动系统加注制动液，同时可以完成带有ABS和ESP的车辆的二级回路的排气。
[0054]2.本发明所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置本身带有电气控制系统及通讯系统。可以实现对带有ABS和ESP的车辆的液压调节单元中的电磁阀和电机的控制，可以防止由于某些电磁阀的关闭使制动系统中某些管路无法完成排气过程。
[0055]3.本发明所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置本身带有基于压力采集和处理的压力监控程序以及压力控制，可以实现排空压力监控、抽空压力监控和加注压力控制。
[0056]4.本发明所述的应用于车辆液压制动系统的排气装置还带有故障诊断程序，可以实现检测故障反馈故障类型，及时监控和反馈车辆液压制动系统的故障。
[0057]5.本发明所述的应用于车辆液压制动系统的排气装置结构简单，零部件数量少，加工工艺简单，相比其他液压系统的排气设备所用传感器数量少、造价低。
【专利附图】
【附图说明】
[0058]下面结合附图对本发明作进一步的说明:
[0059]图1是本发明所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置的结构组成及原理示意图；
[0060]图2是本发明所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置的控制方法的流程图；
[0061]图中:1.制动踏板；2.真空助力器；3.油壶；4.制动主缸，5.四位二通电磁阀；
6.加注枪；7.真空泵；8.限压阀；9.油泵；10.储油箱；11.气压罐；12.空气压缩机；13.排气控制器E⑶；14.压力传感器，15.前轴回油泵，16.回油泵电机，17.后轴回油泵，18.左前轮进液阀；19.左前轮单向阀；20.A蓄能器；21.右前轮单向阀；22.右前轮进液阀；23.左后轮单向阀；24.左后轮进液阀；25.右后轮单向阀；26.右后轮进液阀；27.左前轮出液阀；28.二级回路A单向阀；29.右前轮出液阀；30.左后轮出液阀；31.B蓄能器；32.二级回路B单向阀；33.右后轮出液阀，34.左前轮排气螺栓；35.右前轮排气螺栓；36.左后轮排气螺栓；37.右后轮排气螺栓；38.左前轮缸；39.右前轮缸；40.左后轮缸；41.右后轮缸。
【具体实施方式】
[0062]下面结合附图对本发明作详细的描述:
[0063]参阅图1，本发明所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置主要由制动操纵机构、排气加注设备、液压调节单元、制动执行机构、排气控制器ECU13以及压力传感器14组成。
[0064]本发明所述的制动操纵机构包括有制动踏板1、真空助力器2、油壶3、制动主缸4。所述的排气加注设备包括有四位二通电磁阀5、加注枪6、真空泵7、限压阀8、油泵9、储油箱10、气压罐11与空气压缩机12。
[0065]所述的加注枪6是由密封接头，通气阀门与枪体管道组成，密封接头主要保证制动油壶口与枪体管道的密封连接。通气阀门可以实现枪体与大气的通断。
[0066]制动踏板I的顶端固定在车身上为转动连接，真空助力器2的a端踏板推杆与制动踏板I铰接，真空助力器2的P端制动主缸推杆与制动主缸4的第一活塞接触连接，油壶3的进出油口 a、进出油口 c分别与制动主缸4的进出油口 p、进出油口 d管路连接。
[0067]加注枪6的a端与油壶3的油壶口 s端密封连接。加注枪6的p端与四位二通电磁阀5的a端通过管路连接。四位二通电磁阀5的由左至右的3个结构相同的P 口端依次和真空泵7的a 口端、限压阀8的P 口端与油泵9的P 口端、气压罐11的p 口端采用管路连接。即四位二通阀位于第一位置时是加注枪6的P端与真空泵7的a 口端相通，四位二通阀位于第二位置时是加注枪6的P端与限压阀8的P 口端与油泵9的P 口端相通，四位二通阀位于第四位置时是加注枪6的P端与气压罐11的P 口端相通，四位二通阀位于第三位置时是加注枪6的P端与大气不通的状态。限压阀8出油口、油泵9的进油口分别安装在储油箱10的底部即和油箱10管路连接。真空泵7的P端与大气相连。空气压缩机12的a端与大气连通。
[0068]本发明所述的液压调节单元包括有前轴回油泵15、回油泵马达16、后轴回油泵17、左前轮进液阀18、左前轮单向阀19、A蓄能器20、右前轮单向阀21、右前轮进液阀22、左后轮单向阀23、左后轮进液阀24、右后轮单向阀25、右后轮进液阀26、左前轮出液阀27、二级回路A单向阀28、右前轮出液阀29、左后轮出液阀30、B蓄能器31、二级回路B单向阀32与右后轮出液阀33 ；
[0069]所述的制动执行机构包括有左前轮排气螺栓34、右前轮排气螺栓35、左后轮排气螺栓36、右后轮排气螺栓37、左前轮缸38、右前轮缸39、左后轮缸40与右后轮缸41。
[0070]左前轮排气螺栓34、右前轮排气螺栓35、左后轮排气螺栓36与右后轮排气螺栓37依次安装在左前轮缸38、右前轮缸39、左后轮缸40与右后轮缸41上的螺纹孔中。
[0071]制动主缸4的后腔M出油口 a和前轴回油泵15的a端、左前轮进液阀18的p端、左前轮单向阀19的P端、右前轮单向阀21的P端与右前轮进液阀22的P端采用管路连接。左前轮进液阀18的a端、左前轮单向阀19的a端同和左前轮出液阀27的a端与左前轮缸38的进出油口采用管路连接。左前轮出液阀27的P端、右前轮出液阀29的P端、A蓄能器20的进出油口与二级回路A单向阀28的a端采用管路连接。二级回路A单向阀28的P端与前轴回油泵15的P端采用管路连接。右前轮单向阀21的a端、右前轮进液阀22的a端、右前轮出液阀29的a端与右前轮缸39的进出油口采用管路连接。前轴回油泵15、后轴回油泵17的输入轴端与回油泵马达(电机)16的左右输出轴端机械连接。
[0072]制动主缸4的前腔N出油口 c和后轴回油泵17的a端、左后轮单向阀23的p端、左后轮进液阀24的P端、右后轮单向阀25的P端与右后轮进液阀26的p端采用管路连接。左后轮单向阀23的a端、左后轮进液阀24的a端、左后轮出液阀30的a端同和左后轮缸40的进出油口采用管路连接。左后轮出液阀30的P端、B蓄能器31、二级回路B单向阀32的a端与右后轮出液阀33的P端采用管路连接。右后轮出液阀33的a端、右后轮单向阀25的a端、右后轮进液阀26的a端和右后轮缸41的进出油口采用管路连接。后轴回油泵17的P端与二级回路B单向阀32的P端采用管路连接。
[0073]参阅图1，本发明所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置由压力传感器14采集信号，通过信号线把压力信号传送到排气控制器ECU13中，由烧录在排气控制器ECU13中的控制程序控制整个排气装置的动作。
[0074]排气控制器E⑶13主要由控制芯片、驱动芯片以及信号采集电路组成。其中控制芯片的型号为英飞凌XE166 H series，驱动芯片为型号为SN75451，信号采集芯片为IN28。排气控制器ECU13中的的驱动芯片有9个端口分别是1-9。排气控制器ECU13中采集芯片的信号采集电路有一个端口，其序号是10。压力传感器14的型号为Atlas 1089057554。
[0075]排气控制器E⑶13的6号驱动输出端与四位二通电磁阀5采用驱动电缆连接，排气控制器E⑶13的7号驱动输出端与真空泵7采用驱动电缆连接，排气控制器E⑶13的8号驱动输出端与油泵9采用驱动电缆连接，排气控制器ECU13的9号驱动输出端与空气压缩机12采用驱动电缆连接；排气控制器ECU13的10号信号采集端与压力传感器14采用信号线连接，压力传感器14采用管路与油壶3连接；排气控制器E⑶13的5号驱动输出端与左前轮出液阀27采用车身线束连接，排气控制器ECU13的4号驱动输出端与右前轮出液阀29采用车身线束连接，排气控制器ECU13的2号驱动输出端与左后轮出液阀30采用车身线束连接，排气控制器ECU13的I号驱动输出端与右后轮出液阀33采用车身线束连接。排气控制器ECU13的3号驱动输出端与回油泵电机16采用车身线束连接。
[0076]控制过程为:排气控制器ECU13在汽车液压制动系统的排空制动液过程、汽车液压系统的抽真空过程与汽车液压系统的制动液加注过程中分别控制四位三通电磁阀5、真空泵7、油泵9、空气压缩机12、左前轮出液阀27、右前轮出液阀29、左后轮出液阀30、右后轮出液阀33动作。同时通过压力传感器14采集压力信号由排气控制器ECU13分析控制。
[0077]应用于汽车液压制动系统的排气装置所能完成的功能有:汽车液压制动系统的排空制动液过程，汽车液压系统的抽真空过程，汽车液压系统的制动液加注过程。
[0078]汽车液压制动系统的排空制动液的过程为:
[0079]连接好的应用于汽车液压制动系统的排气装置保持制动踏板I在初始状态。打开电源，使应用于汽车液压制动系统的排气装置供电。控制四位三通电磁阀5在第三位的位置即由左至右的第三个位，第一、二、四位即由左至右的第一、二、四位为关闭状态。排气控制器E⑶13控制空气压缩机12工作对气压罐11进行充气增压。空气压缩机12内部设有压力调节装置，实施例中设定的气压罐11中的压力为2.5bar。打开左前轮排气螺栓34、右前轮排气螺栓35、左后轮排气螺栓36、右后轮排气螺栓37，后操作排气控制器ECU13使四位二通电磁阀5到第四位置处，此时可以通过四个排气螺栓排出制动液，与此同时排气控制器E⑶13还控制左前轮出液阀27、右前轮出液阀29、左后轮出液阀30、右后轮出液阀33打开并使回油泵马达16带动前轴回油泵15、后轴回油泵17转动使而二级回路(二级回路指的是左前轮出液阀27、右前轮出液阀29与前轴回油泵15之间的油路和左后轮出液阀30、右后轮出液阀33与后轴回油泵17构成的回路)的液体排空。
[0080]汽车液压系统的抽真空过程为:
[0081]在排空制动液后就是抽真空过程，保持制动踏板I在初始状态。关闭左前轮出液阀27、右前轮出液阀29、左后轮出液阀30、右后轮出液阀33，使液压制动系统封闭。控制四位三通电磁阀5至第一位置，同时控制真空泵7工作，真空泵7可以控制真空度，真空泵7的真空度设置为lOOpa。与此同时排气控制器13还控制左前轮出液阀27、右前轮出液阀29、左后轮出液阀30、右后轮出液阀33打开并使回油泵马达16带动前轴回油泵15、后轴回油泵17转动使而二级回路的气体排空。当液压制动回路中的压力保持相对稳定的时候，控制四位二通电磁阀5处于第三位置同时保持一段时间，时间设定为30s。
[0082]汽车液压系统的制动液加注过程:
[0083]当抽真空过程结束且保持一段时间后，控制油泵9开始工作(电磁阀5处于第三位置)，通过限压阀8的作用可以使油泵9与四位三通电磁阀5之间的气体排空，且使油泵9泵出的制动液的压力为2bar。当完成此步骤后，排气控制器ECU13就会控制四位三通电磁阀5到第二位置。此时可以对液压制动系统内部加注制动液，与此同时排气控制器ECU13还控制左前轮出液阀27、右前轮出液阀29、左后轮出液阀30、右后轮出液阀33打开并使回油泵马达16带动前轴回油泵15、后轴回油泵17转动使而二级回路的液体加注。加注过程为30s。加注完毕后关闭油泵9。打开加注枪上的通气阀42，同时控制油泵9反向旋转，把加注管路内多余的液体抽回储油箱，使整个管路内部的压力降到大气压。完毕后拿下加注枪6。
[0084]参阅图2，实现本发明所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置的控制方法的软件程序包括数据的采集和处理程序、参数设置程序、压力监控程序、压力控制程序和ABS通讯控制程序。
[0085]采用应用于汽车液压制动系统的排气装置的控制方法的步骤如下:
[0086]1.开始
[0087]所述的开始步骤是指利用应用于汽车液压制动系统的排气装置进行工作前的准备工作:包括应用于汽车液压制动系统的排气装置的连接即本发明的各个部分的连接以及电子结构的连接，应用于汽车液压制动系统的排气装置的上电检测是指给本发明的电控部分上电。
[0088]2.准备调试
[0089]I)软件的初始化:软件运行是否正常的初始化；
[0090]2)驱动真空泵7、油泵9、空气压缩机12，检测三个动力部件是否能正常工作；
[0091]3)采集压力传感器14的压力信号，验证压力传感器14的信号是否出现零漂、压力传感器14的压力信号滤波是否正确；这些部件完成确认后准备调试工作完成。
[0092]3.管路检测排空制动液
[0093]I)排空执行部件与二级回路的制动液:
[0094]排气控制器E⑶13控制四位三通电磁阀5处在第三位置，四位三通电磁阀(5)的第一、二、四位为关闭状态。排气控制器ECU13控制空气压缩机12工作对气压罐11进行充气增压。空气压缩机12内部设有压力调节装置，实施例中设定的气压罐11中的压力为
2.5bar。打开左前轮排气螺栓34、右前轮排气螺栓35、左后轮排气螺栓36、右后轮排气螺栓37后，操作排气控制器13使四位三通电磁阀5到第四位置处，气压罐11内部的压缩气体通过管路和加注枪进入制动系统中，此时可以通过四个排气螺栓出排出制动液，与此同时排气控制器ECU13还控制左前轮出液阀27、右前轮出液阀29、左后轮出液阀30、右后轮出液阀33打开并使回油泵马达16带动前轴回油泵15、后轴回油泵17转动使而二级回路(二级回路指的是左前轮出液阀27、右前轮出液阀29与前轴回油泵15之间的油路和左后轮出液阀30、右后轮出液阀33与后轴回油泵17之间的油路)的制动液排空。
[0095]2)制动液排空后的压力检测:
[0096]当制动系统在排空液体的过程中要监控制动系统内的气体压力值，该气体压力值一般为2bar。确保制动系统中的排空压力恒定。排空过程的意义在于排空车辆液压制动系统内部的制动液，从而能保证加注制动液时不会与原先制动液混合发生沉淀。
[0097]4.抽真空检查漏气
[0098]I)制动系统抽真空过程为:
[0099]在排空制动液后就是抽真空过程，保持制动踏板I在初始状态。排气控制器13关闭左前轮出液阀27、右前轮出液阀29、左后轮出液阀30与右后轮出液阀33，使液压制动系统封闭。控制四位三通电磁阀5处于第一位置，同时控制真空泵7工作，真空泵7可以控制真空度，真空泵7的真空度设置为0.2pa。与此同时排气控制器ECU13还控制左前轮出液阀27、右前轮出液阀29、左后轮出液阀30、右后轮出液阀33打开并使回油泵马达16带动前轴回油泵15、后轴回油泵17转动而使二级回路的气体排空。当液压制动系统中的压力保持相对稳定的时候，控制四位三通电磁阀5处于第三位置同时保持一段时间，时间设定为30s。
[0100]2)抽真空后压力监控:
[0101]抽真空时监控真空度是否达到真空泵7设定的压力值0.2pa。如果不能达到此压力值则系统会记录压力监控异常标志位f Iagl为I并记录此时的压力值为Pl。当抽真空步骤到30s保压时，系统会记录保压结束时的压力值为P2。如果P2-PD0.5pa时，则认为车辆液压制动存在泄露点，把压力监控异常标志位flag2设为I。如果flagl = I且flag2 = I则系统认为车辆制动系统有泄露，系统报警应返回检测管路。如果flagl = I且flag2 =O则认为真空泵设置有问题系统报警应返回检测真空泵。抽真空过程的意义在于可以抽空车辆液压制动系统内部的空气，并检测车辆液压制动系统是否泄漏。
[0102]5.加注制动液
[0103]I)加注制动液过程为:
[0104]排气控制器E⑶13控制油泵9开始工作，通过限压阀8的作用可以使油泵9与四位三通电磁阀5之间的气体排空，且使油泵9泵出的制动液的压力为2bar。当完成此步骤后，排气控制器13就会控制四位二通电磁阀5到第二位置。此时可以对液压制动系统内部加注制动液，与此同时排气控制器ECU13还控制左前轮出液阀27、右前轮出液阀29、左后轮出液阀30、右后轮出液阀33打开并使回油泵马达16带动前轴回油泵15、后轴回油泵17转动而使二级回路加注制动液。加注过程为3min。加注完毕后关闭油泵9，使管路内部的压力降到大气压。
[0105]2)加注制动液后压力监控:
[0106]加注制动液过程中要检测汽车液压制动系统内的压力。使加注最终过程系统内部制动液压力为油泵9设定的2bar，同时监控加注完成后的泄压过程。确保泄压过程完毕后取下加注枪6。
【权利要求】
1.一种应用于汽车液压制动系统的排气装置，包括制动操纵机构、液压调节单元、制动执行机构、排气控制器ECU(13)及压力传感器(14);其特征在于，所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置还包括有排气加注设备； 所述的排气加注设备包括有四位二通电磁阀(5)、加注枪￠)、真空泵(7)、限压阀(8)、油泵(9)、储油箱(10)、气压罐(11)与空气压缩机(12)； 加注枪(6)的P 口端与四位二通电磁阀(5)的a 口管路连接，四位二通电磁阀(5)的3个结构相同的P 口依次和真空泵(7)的a 口端、油泵(9)的P 口与气压罐(11)的p 口采用管路连接，限压阀⑶的P 口与油泵(9)的P出油口采用管路连接，气压罐(11)的a 口与空气压缩机(12)的P 口采用管路连接，空气压缩机(12)的a 口与大气连通，真空泵(7)的P 口端与大气相连，限压阀⑶的出油口与油泵(9)的a进油口分别和储油箱(10)管路连接。
2.按照权利要求1所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置，其特征在于，所述的加注枪(6)的a 口与制动操纵机构中的油壶(3)的油壶口螺纹连接； 四位二通电磁阀(5)、真空泵(7)、油泵(9)与空气压缩机(12)的接线端和排气控制器ECU(13)的驱动输出端采用驱动电缆连接； 所述的制动操纵机构中的制动主缸(4)的后腔M出油口 a和液压调节单元中的前轴回油泵(15)的a端管路连接，制动主缸(4)的前腔N出油口 c和液压调节单元中的后轴回油泵(17)的a端管路连接，液压调节单元中的左前轮出液阀(27)的a端与制动执行机构中的左前轮缸(38)的进出油口采用管路连接，液压调节单元中的右前轮出液阀(29)的a端与制动执行机构中的右前轮缸(39)的进出油口采用管路连接，液压调节单元中的左后轮出液阀(30)的a端与制动执行机构中的左后轮缸(40)的进出油口采用管路连接，液压调节单元中的右后轮出液阀(33)的a端与制动执行机构中的右后轮缸(41)的进出油口采用管路连接。
3.按照权利要求1所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置，其特征在于，所述的制动操纵机构包括有制动踏板(I)、真空助力器(2)、油壶(3)、制动主缸(4)； 制动踏板(I)的顶端固定在车身上为转动连接，真空助力器(2)的a端踏板推杆与制动踏板(I)铰接，真空助力器(2)的P端制动主缸推杆与制动主缸(4)的第一活塞接触连接，油壶(3)的进出油口 a与进出油口 c依次和制动主缸(4)的进出油口 P与进出油口 d管路连接。
4.按照权利要求1所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置，其特征在于，所述的液压调节单元包括有前轴回油泵(15)、回油泵电机(16)、后轴回油泵(17)、左前轮进液阀(18)、左前轮单向阀(19)、A蓄能器(20)、右前轮单向阀(21)、右前轮进液阀(22)、左后轮单向阀(23)、左后轮进液阀(24)、右后轮单向阀(25)、右后轮进液阀(26)、左前轮出液阀(27)、二级回路A单向阀(28)、右前轮出液阀(29)、左后轮出液阀(30)、B蓄能器(31)、二级回路B单向阀(32)与右后轮出液阀(33)； 前轴回油泵(15)的a端和左前轮进液阀(18)的P端、左前轮单向阀(19)的p端、右前轮单向阀(21)的P端与右前轮进液阀(22)的P端采用管路连接；左前轮进液阀(18)的a端、左前轮单向阀(19)的a端同和左前轮出液阀(27)的a端采用管路连接，左前轮出液阀(27)的P端和右前轮出液阀(29)的P端、A蓄能器(20)的进出油口与二级回路A单向阀(28)的a端采用管路连接；二级回路A单向阀(28)的P端与前轴回油泵(15)的p端采用管路连接，右前轮单向阀(21)的a端、右前轮进液阀(22)的a端同和右前轮出液阀(29)的a端采用管路连接；前轴回油泵(15)、后轴回油泵(17)的输入轴端与回油泵电机(16)的左右输出轴端机械连接； 后轴回油泵(17)的a端和左后轮单向阀(23)的P端、左后轮进液阀(24)的p端、右后轮单向阀(25)的P端与右后轮进液阀(26)的P端采用管路连接；左后轮单向阀(23)的a端、左后轮进液阀(24)的a端同和左后轮出液阀(30)的a端采用管路连接，左后轮出液阀(30)的P端和B蓄能器(31)、二级回路B单向阀(32)的a端与右后轮出液阀(33)的P端采用管路连接；右后轮出液阀(33)的a端和右后轮单向阀(25)的a端、右后轮进液阀(26)的a端采用管路连接，二级回路B单向阀(32)的P端与后轴回油泵(17)的p端采用管路连接。
5.按照权利要求1所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置，其特征在于，所述的制动执行机构包括有左前轮排气螺栓(34)、右前轮排气螺栓(35)、左后轮排气螺栓(36)、右后轮排气螺栓(37)、左前轮缸(38)、右前轮缸(39)、左后轮缸(40)与右后轮缸(41)； 左前轮排气螺栓(34)、右前轮排气螺栓(35)、左后轮排气螺栓(36)与右后轮排气螺栓(37)依次安装在左前轮缸(38)、右前轮缸(39)、左后轮缸(40)与右后轮缸(41)上。
6.按照权利要求1所述的应用于汽车液压制动系统的排气装置，其特征在于，所述的排气控制器ECU(13)的6号驱动输出端与四位二通电磁阀(5)采用驱动电缆连接，排气控制器ECU(13)的7号驱动输出端与真空泵(7)采用驱动电缆连接，排气控制器ECU(13)的8号驱动输出端与油泵(9)采用驱动电缆连接，排气控制器ECU(13)的9号驱动输出端与空气压缩机(12)采用驱动电缆连接；排气控制器ECU(13)的10号信号采集端与压力传感器(14)采用信号线连接，压力传感器(14)采用管路与油壶(3)连接；排气控制器ECU (13)的5号驱动输出端与左前轮出液阀(27)采用车身线束连接，排气控制器ECU(13)的4号驱动输出端与右前轮出液阀(29)采用车身线束连接，排气控制器ECU(13)的2号驱动输出端与左后轮出液阀(30)采用车身线束连接，排气控制器ECU(13)的I号驱动输出端与右后轮出液阀(33)采用车身线束连接，排气控制器ECU(13)的3号驱动输出端与回油泵电机(16)采用车身线束连接。
7.一种采用应用于汽车液压制动系统的排气装置的控制方法，其特征在于，所述的采用应用于汽车液压制动系统的排气装置的控制方法的步骤如下: 1)开始； 所述的开始步骤是指利用应用于汽车液压制动系统的排气装置进行工作前的准备工作:包括应用于汽车液压制动系统的排气装置的连接即本发明的各个部分的连接以及电子结构的连接； 2)准备调试； (1)软件的初始化:软件运行是否正常的初始化； (2)驱动真空泵(7)、油泵(9)与空气压缩机(12)，检测三个动力部件是否能正常工作； (3)采集压力传感器(14)的压力信号，验证压力传感器(14)的信号是否出现零漂、压力传感器(14)的压力信号滤波是否正确；这些部件完成确认后准备调试工作完成； 3)管路检测排空制动液: (1)排空执行部件与二级回路的制动液； (2)压力监控: 当制动系统在排空制动液的过程中要监控向制动系统输入的气体压力值为2bar，确保制动系统中的排空压力恒定； 4)抽真空检查漏气: (1)执行部件抽真空； (2)压力监控: 抽真空时监控真空度是否达到真空泵(7)设定的压力值0.2pa； 5)加注制动液: (1)执行部件加注制动液； (2)压力监控: 加注制动液过程中要检测汽车液压制动系统内的压力，使液压制动系统内部制动液压力最终为油泵(9)设定值2bar，同时监控加注完成后的泄压过程，确保泄压过程完毕后取下加注枪(6)。
8.按照权利要求7所述的采用应用于汽车液压制动系统的排气装置的控制方法，其特征在于，所述的排空执行部件与二级回路的制动液的步骤如下: 1)排气控制器E⑶(13)控制四位二通电磁阀(5)工作在第三位置，四位二通电磁阀(5)的第一、二、四位为关闭状态，排气控制器ECU(13)控制空气压缩机(12)工作对气压罐(11)进行充气增压至2.5bar ； 2)打开左前轮排气螺栓(34)、右前轮排气螺栓(35)、左后轮排气螺栓(36)、右后轮排气螺栓(37)后，排气控制器ECU(13)使四位二通电磁阀(5)工作在第四位置处，气压罐(11)内部的压缩气体通过管路和加注枪进入制动系统中，此时通过四个排气螺栓出排出制动液； 3)同时排气控制器ECU(13)控制左前轮出液阀(27)、右前轮出液阀(29)、左后轮出液阀(30)、右后轮出液阀(33)打开并使回油泵电机(16)带动前轴回油泵(15)与后轴回油泵(17)使二级回路的制动液排空，所述的二级回路指的是左前轮出液阀(27)、右前轮出液阀(29)与前轴回油泵(15)之间的油路和左后轮出液阀(30)、右后轮出液阀(33)与后轴回油泵(17)之间的油路。
9.按照权利要求7所述的采用应用于汽车液压制动系统的排气装置的控制方法，其特征在于，所述的执行部件抽真空的步骤如下: 1)排气控制器ECU(13)关闭左前轮出液阀(27)、右前轮出液阀(29)、左后轮出液阀(30)与右后轮出液阀(33)，使液压制动系统封闭，控制四位二通电磁阀(5)工作在第一位置，同时控制真空泵(7)工作，真空泵(7)的真空度设置为0.2pa ； 2)同时排气控制器ECU(13)还控制左前轮出液阀(27)、右前轮出液阀(29)、左后轮出液阀(30)与右后轮出液阀(33)打开并使回油泵马达(16)带动前轴回油泵(15)与后轴回油泵(17)使二级回路的气体排空； 3)当液压制动系统中的压力保持相对稳定的时候，控制四位二通电磁阀(5)工作在第三位置并保持一段时间，时间设定为30s。
10.按照权利要求7所述的采用应用于汽车液压制动系统的排气装置的控制方法，其特征在于，所述的执行部件加注制动液的步骤如下: 1)排气控制器ECU(13)控制油泵(9)开始工作，通过限压阀⑶使油泵(9)与四位二通电磁阀(5)之间的气体排空，且使油泵(9)泵出的制动液的压力为2bar ； 2)排气控制器E⑶(13)控制四位二通电磁阀(5)工作在第二位置，此时对液压制动系统加注制动液； 3)同时排气控制器ECU(13)控制左前轮出液阀(27)、右前轮出液阀(29)、左后轮出液阀(30)与右后轮出液阀(33)打开并使回油泵电机(16)带动前轴回油泵(15)与后轴回油泵(17)而使二级回路加注制动液，加注过程为3min ； 4)加注完毕后关闭油泵(9)，使液压制动系统内部的压力降到大气压。
【文档编号】B60T17/04GK104228809SQ201410479997
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】初亮, 马文涛, 陈箭, 杨毅, 刘达亮, 张永生, 祁富伟, 蔡健伟, 赵迪, 黄禹庭 申请人:吉林大学