一种制动管路控制系统及方法与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种制动管路控制系统及方法。


背景技术：

2.汽车制动系统是指为了在技术上保证汽车的安全行驶，提高汽车的平均速度等，而在汽车上安装的专门的制动机构。一般来说汽车制动系统包括行车制动装置和停车制动装置两套独立的装置，其中行车制动装置包括气压式制动系统。
3.近年来，随着新能源技术的发展，新能源客车尤其是新能源城市客车的占比越来越高。对于新能源客车上使用的气压式制动系统，车辆在寒冷环境条件下运行时，如北方冬季，气压制动系统的制动管路容易出现结冰的情况，导致车辆制动系统无法正常工作，严重影响行车安全。现有技术中，主要是通过在电动空压机和冷凝器之间增加一个小贮气筒，用于凝结气体中水分，以此来解决制动管路结冰问题。但贮气筒中收集的水在冬季仍然会结冰，需要定期对贮气筒进行解冻和排水操作，使用不便，实用性不强。


技术实现要素：

4.基于以上问题，本发明的目的在于提供一种制动管路控制系统及方法，能够有效解决寒冷环境条件下制动系统的制动管路冻结堵塞的问题，提高行车安全性。
5.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种制动管路控制系统，包括第一管路、空压机、冷凝器、加热单元、整车控制器和采集模块；
7.所述第一管路的一端与所述空压机连接，另一端与所述冷凝器的进气口连接；
8.所述加热单元包括设置于所述第一管路上的温度检测模块和加热模块，所述温度检测模块用于检测所述第一管路的表面温度，所述加热模块用于加热所述第一管路，所述采集模块用于采集制动系统的升压速率，所述整车控制器能够根据所述温度检测模块检测的温度信息、以及所述采集模块采集的升压速率控制所述加热模块的启闭。
9.作为本发明的制动管路控制系统的优选方案，所述加热模块包括保温层和发热件，所述发热件固定于所述第一管路上，所述保温层包覆于所述第一管路上，并位于所述发热件外。
10.作为本发明的制动管路控制系统的优选方案，还包括紧固件，所述温度检测模块包括温度传感器，所述温度传感器通过所述紧固件固定于所述第一管路上。
11.作为本发明的制动管路控制系统的优选方案，所述加热单元还包括与所述加热模块电连接的控制模块，所述整车控制器通过所述控制模块控制所述加热模块的启闭。
12.作为本发明的制动管路控制系统的优选方案，还包括第二管路和空气处理单元总成，所述第二管路的一端与所述冷凝器的出气口连接，另一端与所述空气处理单元总成的进气口连接，所述空气处理单元总成用于为所述制动系统的贮气筒供气。
13.作为本发明的制动管路控制系统的优选方案，所述空气处理单元总成包括空气干
燥器和四回路保护阀，所述空气干燥器用于干燥所述制动系统的高压气体，所述四回路保护阀用于保护所述制动系统的回路。
14.作为本发明的制动管路控制系统的优选方案，还包括显示灯，所述加热模块启动时，所述显示灯点亮。
15.一种制动管路控制系统的控制方法，应用于如上所述的制动管路控制系统，包括以下步骤：
16.所述温度检测模块检测所述第一管路的表面温度t1；
17.所述采集模块采集所述制动系统的升压速率a；
18.若t1≤t0且a≤an，则所述整车控制器控制所述加热模块启动，否则所述加热模块不启动，其中t0为所述整车控制器内的预设温度值，an为升压速率的标定值；
19.所述加热模块启动后，所述温度检测模块检测所述第一管路的表面温度t2，若t2≥tmax，则所述整车控制器控制所述加热模块关闭，其中tmax为所述第一管路的温度阈值。
20.作为本发明的制动管路控制系统的控制方法的优选方案，所述加热模块启动t0时间后，所述整车控制器控制所述加热模块关闭，其中t0为所述第一管路的加热时间阈值。
21.作为本发明的制动管路控制系统的控制方法的优选方案，所述升压速率a的计算公式为：a＝(p-p0)/t1，其中p为所述整车控制器内的预设压力值，p0为所述制动系统的前贮气筒初始压力和后贮气筒初始压力中的最小值，t1为p0升至p的时间。
22.本发明的有益效果为：
23.本发明提供的制动管路控制系统及方法，通过在第一管路上设置加热模块和温度检测模块，使得温度检测模块能够实时检测第一管路的表面温度，加热模块能够对第一管路进行加热保温处理。采集模块能够采集制动系统的升压速率，整车控制器根据温度检测模块检测的温度信息和采集模块采集的升压速率能够控制加热模块的启闭，从而使第一管路的温度始终处于合适范围内，防止车辆在寒冷环境条件下运行时第一管路冻结，进而能够避免制动系统的管路堵塞，出现刹车拖滞或失效的问题，提高车辆运行的安全性。相比于现有技术额外设置贮气筒的方式，该制动管路控制系统实现了制动管路的自动加热防冻功能，用户无需进行定期排水解冻等操作，使用方便。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明具体实施方式提供的制动管路控制系统的结构示意图；
26.图2是本发明具体实施方式提供的制动管路控制系统的加热单元的结构示意图；
27.图3是本发明具体实施方式提供的制动管路控制系统的控制方法流程图。
28.图中：
29.1-第一管路；2-空压机；3-冷凝器；4-加热单元；5-整车控制器；6-第二管
30.路；7-空气处理单元总成；
31.41-温度检测模块；42-加热模块；43-控制模块；44-紧固件；
32.421-保温层；422-发热件；
33.100-can线。
具体实施方式
34.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
36.在本发明的描述中，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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.如图1和图2所示，本实施例提供一种制动管路控制系统，可以应用于新能源客车中。该制动管路控制系统包括第一管路1、空压机2、冷凝器3、加热单元4、整车控制器5和采集模块。
38.其中，第一管路1的一端与空压机2连接，另一端与冷凝器3的进气口连接。冷凝器3具有油水分离和电加热功能。加热单元4包括设置于第一管路1上的温度检测模块41和加热模块42，温度检测模块41用于检测第一管路1的表面温度，加热模块42用于加热第一管路1，采集模块用于采集制动系统的升压速率，整车控制器5能够根据温度检测模块41检测的温度信息、以及采集模块采集的升压速率控制加热模块42的启闭。
39.本实施例提供的制动管路控制系统，通过在第一管路1上设置加热模块42和温度检测模块41，使得温度检测模块41能够实时检测第一管路1的表面温度，加热模块42能够对第一管路1进行加热保温处理。采集模块能够采集制动系统的升压速率，整车控制器5根据温度检测模块41检测的温度信息和采集模块采集的升压速率能够控制加热模块42的启闭，从而使第一管路1的温度始终处于合适范围内，防止车辆在寒冷环境条件下运行时第一管路1冻结，进而能够避免制动系统的管路堵塞，出现刹车拖滞或失效的问题，提高车辆运行的安全性。相比于现有技术额外设置贮气筒的方式，该制动管路控制系统实现了制动管路的自动加热防冻功能，用户无需进行定期排水解冻等操作，使用方便。
40.可选地，参阅1和图2，加热模块42包括保温层421和发热件422，发热件422固定于第一管路1上，并贴在第一管路1的外壁上。发热件422与整车控制器5电连接，发热件422启动后能够对第一管路1进行加热。保温层421包覆于第一管路1外，并将发热件422一同包裹住，保温层421能够起到保温作用，以减缓第一管路1的降温速度，同时能够对加热件422起
到一定的固定作用，防止加热件422脱离第一管路1。优选地，加热件422为加热带，其长度需根据第一管路1所需加热的长度确定。加热带由电热材料和绝缘材料等组成，电热材料为镍铬合金带，具有发热快，热效率高，使用寿命长等特点，绝缘材料为多层无碱玻璃纤维，具有良好的耐温性能和可靠的绝缘性能。
41.本实施例中，第一管路1为空压机2的出气管。在其他实施例中，第一管路1也可以是制动系统内的其他管路或贮气筒等，都可以采用上述加热方法控制第一管路1的温度，防止第一管路1冻结堵塞。
42.可选地，制动管路控制系统还包括紧固件44，温度检测模块41包括温度传感器，温度传感器通过紧固件44固定于第一管路1上。具体到本实施例的图2中，温度传感器位于加热件422的上方，紧固件44套设于第一管路1上，并同时将温度传感器和加热件422的一端箍紧于第一管路1上，以保证温度传感器能够实时检测第一管路1的表面温度。优选地，紧固件44为夹箍，安装拆卸方便。
43.可选地，参阅图1和图2,，加热单元4还包括与加热模块42电连接的控制模块43，整车控制器5通过控制模块43控制加热模块42的启闭，即加热件422的启闭受控制模块43的控制。控制模块43与加热模块42的加热件422之间、控制模块43与整车控制器5之间、以及温度检测模块41与整车控制器5之间均通过can线100连接，实现相互之间的信号传递。
44.可选地，参阅图1，制动管路控制系统还包括第二管路6和空气处理单元总成7，第二管路6的一端与冷凝器3的出气口连接，另一端与空气处理单元总成7的进气口连接，空气处理单元总成7可实现制动系统的压力级控制、空气再生、多回路保护等功能，制动系统通过空气处理单元总成7的出气口向相对应的贮气筒供气。空气处理单元总成7作为整车气路系统的核心部件之一，对保障整车制动、悬挂等系统的正常用气和安全行车至关重要。劣质的空气处理单元总成7容易造成气路腐蚀、阀类磨损等，冬季低温还可能造成系统管路冷凝堵塞，刹车拖滞或失效。本实施例通过在第一管路1上设置加热模块42，能够有效解决整车在寒冷环境条件下运行时制动管路冻结堵塞的问题，提高行车安全性。
45.可选地，空气处理单元总成7包括空气干燥器和四回路保护阀，空气干燥器用于干燥制动系统的高压气体，四回路保护阀用于保护制动系统的回路。空气干燥器具有强大的滤水和滤油功能，能够有效去除制动系统空气中的水分和油污，保证制动系统管路中的空气干燥且干净，提高制动系统的可靠性，延长使用寿命。通过四回路保护阀将制动气路分成多个回路，能够确保某回路失效后其他回路仍能正常工作，提高制动安全性。
46.此外，空气处理单元总成7独有的时间开关结构可实现空气再生功能，省去了再生储气筒的设置。空气处理单元总成7的限压阀在制动气路中可实现多级压力输出，即实现制动系统的压力级控制。
47.可选地，制动管路控制系统还包括显示灯，显示灯可设置在车辆的仪表上。当温度检测模块41检测到第一管路1的表面温度较低时，整车控制器5能够通过控制模块43控制加热件422启动，开始对第一管路1进行加热，同时仪表上显示灯点亮，提示用户第一管路1正在加热中。当第一管路1的表面温度符合要求时，加热件422关闭，第一管路1停止加热，同时仪表上的显示灯熄灭，提示用户第一管路1加热完成。显示灯能够指示第一管路1所处的状态，方便用户直观地了解制动系统的状态。
48.如图3所示，本实施例还提供一种制动管路控制系统的控制方法，应用于如上所述
的制动管路控制系统，包括以下步骤：
49.整车启动后，整车控制器5通过温度检测模块41和采集模块所获取的相关数据判断第一管路1路是否存在结冰现象，具体地：
50.温度检测模块41检测第一管路1的表面温度t1；
51.采集模块采集制动系统的升压速率a；
52.若t1≤t0且a≤an，则整车控制器5控制加热模块42启动，否则加热模块42不启动，其中t0为整车控制器5内的预设温度值，an为升压速率的标定值。
53.上述的t0一般为车辆运行所处环境下第一管路1结冰的最高温度，通常设置为-5℃至-10℃。
54.本实施例中，升压速率a的计算公式为：a＝(p-p0)/t1，其中p为整车控制器5内的预设压力值，p0为制动系统的前贮气筒初始压力和后贮气筒初始压力中的最小值，t1为p0升至p的时间。整车控制器5中设置有不同压力值升压至p的升压速率标定值an，将计算得到的制动系统升压速率a与预设压力p对应的升压速率标定值an比较，并结合温度检测模块41检测的第一管路1的表面温度t1，即可判断第一管路1是否存在结冰现象。
55.当判断第一管路1存在结冰现象时，加热模块42启动。加热结束后，整车控制器5控制空气处理单元总成7进行排水，防止制动管路堵塞。为保证空气处理单元总成7的进气温度不超过60℃，需对加热模块42的加热件422的功率进行限制，以防止第一管路1的加热温度过高。具体地，加热模块42启动后，温度检测模块41实时检测第一管路1的表面温度t2，并与第一管路1的温度阈值tmax比较，若t2≥tmax，则整车控制器5向控制模块43发送停止加热指令，以关闭加热模块42。
56.本实施例中，为防止加热模块42持续对第一管路1加热，设置了加热时间阈值t0。也就是说，当加热模块42启动t0时间后，整车控制器5会向控制模块43发送停止加热指令，以关闭加热模块42停止加热。
57.若第一管路1不存在结冰现象，则加热模块42不工作，避免造成浪费。
58.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。