停车制动控制系统及其控制方法、装载机与流程

1.本发明涉及一种制动系统，更具体地说，涉及一种停车制动控制系统及其控制方法、装载机。


背景技术：

2.在装载机上，其制动系统包括行车制动系统和停车制动系统(或称驻车制动系统)。停车制动系统包括停车制动开关、停车制动器、制动阀块5、蓄能器7、充液阀4、制动压力油源、紧急制动控制开关6。如图1所示，制动压力油源通常是制动泵2，其通过过滤器3与充液阀4的进油口连接。制动阀块5包括单向阀51和制动电磁阀52，制动电磁阀52为两位三通阀，其进油口与单向阀出油端连接，出油口与停车制动器中的制动油缸8连接，回油口与液压油箱连接。单向阀51的进油端与充液阀4的出油口连接，蓄能器7与单向阀51的出油端连接。紧急制动控制开关6为液控开关，其与单向阀的进油端连接，当单向阀51进油端压力低于设定压力时，紧急制动控制开关6断开，否则处于接通状态。在装载机处于正常工作情况下，充液阀出油口压力大于设定压力，紧急制动控制开关处于接通状态。紧急制动控制开关、停车制动开关和制动电磁阀的电磁线圈串联。
3.装载机行驶时，需解除停车制动，操作者闭合停车制动开关，使制动电磁阀52通电，制动电磁阀52的进油口与出油口导通，蓄能器7中的压力油经制动电磁阀进入到停车制动器的制动油缸8内，克服弹簧弹力使制动油缸的活塞回缩，从而解除停车制动。若装载机停止工作时，需断开停车制动开关，使制动电磁阀52断电，制动电磁阀52的出油口与回油口导通，停车制动器的制动油缸8内的油液排出，制动油缸8的活塞在弹簧弹力的作用下移动，实现停车制动。
4.上述停车制动系统中，若操作者在装载机停机后没有断开停车制动开关，停机后，充液阀出油口不具有压力油输出，紧急制动控制开关断开，制动电磁阀断电，停车制动器处于制动状态。若长时间处于停机状态导致蓄能器中的压力油会消耗完毕后，用户再次启动电锁开启整机时，由于蓄能器压力油不足，充液阀会持续充液增加压力，当蓄能器压力提升至预设值时，紧急制动控制开关接通，由于停车制动开关处于闭合状态，触发制动电磁阀，制动电磁阀的进油口与出油口导通。由于经制动电磁阀开始进入制动油缸，由于管路容积变大，油压瞬间变小，充液压力小于预设值时紧急制动控制开关断开，制动电磁阀断电，制动油缸内油液回油箱，充液阀再次充液，压力提升至预设值时紧急制动控制开关再次接通，反复循环以上动作，导致制动油缸一直处于跳动状态。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是现有装载机停车制动系统在停车制动开关处于闭合且蓄能器压力油消耗完后再次充液时制动油缸可能出现往复跳动动作的问题，而提供一种停车制动控制系统及其控制方法、装载机，避免制动油缸上述跳动动作的现象。
6.本发明为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种停车制动控制系统，包括制
动压力油源、进油口与制动压力油源连接的充液阀、制动电磁阀、蓄能器、停车制动开关、停车制动器；所述制动电磁阀为两位三通阀，其进油口同时与蓄能器和充液阀出油口连通，所述制动电磁阀的出油口与停车制动器的制动油缸连接，回油口与液压油箱连接；所述制动电磁阀处于得电时其进油口和出油口导通，处于断电时出油口与回油口导通；其特征在于还包括与所述制动电磁阀电连接的控制器、压力检测件；
7.所述停车制动开关与所述控制器电连接，用于向控制器输入停车制动解除信号和停车制动启动信号；
8.所述压力检测件与控制器电连接，设置在制动电磁阀进油口与充液阀出油口之间的油路上，用于检测管路液压压力；
9.所述控制器在收到停车制动解除信号、持续时长超过预定时长且压力大于等于预定值的管路液压压力信号时控制制动电磁阀得电，否则控制器控制制动电磁阀断电。
10.在本发明中，在蓄能器压力油耗尽且停车制动开关处于闭合态(也即停车制动开关处于停车制动解除状态)的状下启动机器对蓄能器进行充液时，当充液压力升高达到预定值(升高至紧急制动液压压力)时，制动电磁阀并不会立即由停车制动位切换至停车制动解除位，油液不能立即通过制动电磁阀进入到停车制动器的制动油缸中，而是待充液压力大于等于预定值的持续时长超过设定时长后，制动电磁阀切换至制动解除位，油液通过制动电磁阀进入到制动油缸。虽然制动电磁阀开启瞬间，管路容积增大，充液压力会所有降低，但由于充液压力达到预设值之后经历了预定时长的充液，使得制动电磁阀开启时的充液压力与紧急制动液压压力的差值较大，制动电磁阀切换至制动解除位所引起的压力降不足以使充液压力降至预定值一下而导致制动电磁阀重新切换至停车制动位，从而蓄能器充液至预定值时避免制动油缸充液多次往复跳动。
11.上述停车制动控制系统中，所述压力检测件为压力传感器。或者所述压力检测件为压力开关，当其设置位置处的管路液压压力大于等于预定值时闭合，否则断开。
12.上述停车制动控制系统中，控制系统还包括单向阀，所述充液阀的出油口经所述单向阀与所述制动电磁阀的进油口连接，所述蓄能器与所述单向阀的出油端连通。
13.上述停车制动控制系统中，所述压力检测件设置在所述单向阀与充液阀出油口之间的连接管路上。
14.上述停车制动控制系统中，还包括与控制器电连接的警示灯，所述控制器在收到停车制动解除信号和压力小于预定值的管路液压压力信号时驱动警示灯闪烁点亮。
15.本发明为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种停车制动控制系统的控制方法，所述停车控制系统包括连接在停车制动器的制动油缸与充液阀之间的制动电磁阀、用于控制制动电磁阀在停车制动位和制动解除位之间切换的控制器、用于向控制器输入停车制动解除信号和停车制动启动信号的停车制动开关、用于检测制动电磁阀进油口与充液阀出油口之间管路液压压力的压力检测件；其特征在于所述控制方法步骤如下：
16.所述控制器获取所述停车制动开关的状态信号和所述压力检测件检测的管路液压压力信号，当所述控制器在收到停车制动解除信号和压力大于等于预定值且持续时长超预定时长的管路液压压力信号时控制制动电磁阀处于制动解除位，否则控制器控制制动电磁阀处于停车制动位。
17.上述控制方法中，所述停车控制系统还包括蓄能器和单向阀，所述充液阀出油口
经所述单向阀与制动电磁阀进油口连接，蓄能器与所述单向阀出油端连接，所述压力检测件设置在所述单向阀与充液阀出油口之间的连接管路上检测充液阀出油口连接油路的管路液压压力信号。
18.上述控制方法中，所述控制器在收到停车制动解除信号和压力小于预定值的管路液压压力信号时输出警报信息。
19.本发明为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种装载机，其特征在于具有前述的停车制动控制系统。
20.本发明与现有技术相比，本发明在停车制动开关处于闭合态下蓄能器充液至预定值时避免制动油缸充液多次往复跳动。
附图说明
21.图1是现有装载机停车制动控制系统原理图。
22.图2是本发明装载机停车制动控制系统原理图。
23.图中零部件名称及序号：
24.液压油箱1、制动泵2、滤油器3、充液阀4、制动阀块5、单向阀51、制动电磁阀52、压力开关6、蓄能器7、制动油缸8、溢流阀9、控制器10、停车制动开关11、警示灯12。
具体实施方式
25.下面结合附图说明具体实施方案。
26.图1示出了本实施例中装载机的一种停车制动控制系统，该停车制动控制系统包括制动压力油源、充液阀4、制动电磁阀52、蓄能器7、停车制动开关11、制动油缸8、单向阀51、滤油器3、液压油箱1、警示灯12、溢流阀9、压力检测件等。
27.制动压力油源为吸油口与液压油箱1连接的制动泵2，其由发动机或电动机驱动。制动泵2的泵口经滤油器3与充液阀4的进油口连接，并在泵口设置溢流阀9，溢流阀9作为安全阀，避免系统压力过高。
28.充液阀4的出油口与单向阀51的进油端连接，单向阀51的出油端与制动电磁阀52的进油口连接，蓄能器7与单向阀51的出油端连接。
29.制动电磁阀52为两位三通阀，其出油口与停车制动器的制动油缸8连接，回油口与液压油箱1连接，电磁线圈与控制器10连接。
30.停车制动开关11与控制器10连接，用于向控制器输入停车制动解除信号和停车制动启动信号。停车制动开关11为一翘板开关，其闭合时，向控制器10传递高电位的停车制动解除信号；停车制动开关11断开时，向控制器发送低电位停车制动启动信号。
31.压力检测件为压力开关6，其安装在单向阀51的进油端与充液阀4的出油口之间的连接油路上，当其设置处的液压压力大于等于其设定压力时，该压力开关6闭合，向控制器传递高电位电信号；若压力开关6设置处的液压压力低于其设定压力时，压力开关6断开，向控制器传递低电位信号。压力检测件也可以是压力传感器，将压力信号转化为电信号传递给控制器，控制器根据压力传感器所传递的电信号判断液压压力的大小。
32.警示灯12与控制器10电连接，控制器10根据停车制动开关11的状态和压力检测件的状态控制警示灯，控制器在收到停车制动解除信号和压力小于预定值的管路液压压力信
号时驱动警示灯闪烁点亮；控制器在收到停车制动解除信号和压力大于等于预定值的管路液压压力信号时驱动警示灯常亮；控制器在收到停车制动启动信号和压力大于等于预定值的管路液压压力信号时驱动警示灯熄灭。
33.控制器10接收停车制动开关11的状态信号和压力检测件的压力电信号，根据所接收到的电信号控制制动电磁阀，使制动电磁阀52的电磁线圈得电而处于制动解除位，或者电磁线圈断电而处于停车制动位。
34.控制器10在收到停车制动开关11传递的制动解除信号和压力检测件传递的压力大于等于预定值的管路液压压力信号，其该管路液压压力信号所对应的压力大于等于预定值所持续的时长大于预定时长时，控制制动电磁阀52得电，否则控制器10控制制动电磁阀52断电。控制器10在收到停车制动开关的停车制动解除信号但压力检测件发送的管路液压压力信号所对应的压力小于预设值时，控制器10控制警示灯12闪烁点亮。
35.本实施例中，停车制动控制系统的控制方法如下：
36.控制器10获取停车制动开关11的状态信号和压力检测件检测的管路液压压力信号，当控制器10在收到停车制动解除信号和压力大于等于预定值且持续时长超预定时长的管路液压压力信号时控制制动电磁阀52处于制动解除位，否则控制器10控制制动电磁阀52处于停车制动位。进一步地，压力检测件检测充液阀出油口连接油路的管路液压压力信号。控制器10在收到停车制动解除信号和压力小于预定值的管路液压压力信号时输出警报信息。
37.在本实施例装载机中，机器启动正常后，电动机或发动机带动制动泵2工作，制动泵2输出的油液通过充液阀4输出，经单向阀51向蓄能器7充液。当蓄能器7压力达到设定值后停止充液，制动泵油液通过充液阀回油箱，充液阀4出油口与单向阀52的进油端之间的压力大于预设值(例如预设值设置为7兆帕)，压力开关闭合，控制器10接收到到压力检测件传递的高电位电信号。
38.装载机正常工作过程中，进行行驶时需闭合停车制动开关11，以解除停车制动。停车制动开关11闭合后，控制器10接收到停车制动开关11传递的高电位停车制动解除信号，控制器10向制动电磁阀52输出控制电流，使制动电磁阀52切换至制动解除位，制动电磁阀52的进油口与出油口导通，蓄能器7中的压力油经制动电磁阀进入到停车制动器的制动油缸，克服弹簧弹力，从而解除停车制动。装载机正常工作过程，充液阀出油口至单向阀进油端之间管路的压力始终是高于预设值压力。
39.装载机正常工作过程中，进行停车制动时需断开停车制动开关11。停车制动开关11断开后，控制器10接收到停车制动开关11传递的低电位停车制动启动信号，控制器10停止向制动电磁阀52输出控制电流，使制动电磁阀52断电切换至停车制动位，制动电磁阀52的回油口与出油口导通，停车制动器的制动油缸8中的油液经制动电磁阀52流向液压油箱，制动油缸在弹簧弹力复位的作用下实现停车制动功能。
40.装载机发动机停机或其他原因导致充液阀出油口的压力降低，当压力低于预设值7兆帕时，控制器10接收到到压力开关6传递的低电位电信号或者压力传感器传递的压力低于预设值的低压电信号时，控制器11停止向制动电磁阀52输出控制电流，使制动电磁阀52断电切换至停车制动位，制动油缸在弹簧弹力的作用下实施停车制动功能，实现装载机的紧急制动。
41.装载机停止工作后，正常的操作是断开停车制动开关11进行停车制动，再进行熄火。若操作员忘记断开停车制动开关11，而直接进行熄火操作。在熄火后，停车制动开关断电,或者若充液阀出油口无压力油输出，其压力降低至低于预设值，控制器10均停止向制动电磁阀输出控制电流而进行停车制动，或者整机断电后，制动电磁阀52因断电而自动切换至停车制动位，停车制动器进行停车制动。
42.制动电磁阀为滑阀，其不可避免地存在油液泄漏，若装载机停机时间足够长，蓄能器7中的压力油通过制动电磁阀泄漏而消耗殆尽。蓄能器7中压力油消耗殆尽后，启动发动机或电动机，制动泵2在发动机的驱动下输出液压油，对蓄能器7进行充液，蓄能器7中的液压油压力逐渐升高。当达到预设值压力7兆帕时，压力检测件向控制器10传递高电位电信号或者对应压力大于7兆帕的压力信号，此时若停车制动开关11处于闭合状态，对于现有技术装载机，则符合停车制动解除的条件，控制器10控制制动电磁阀52切换至制动解除位，压力油可经制动电磁阀52进入到制动油缸8。在制动电磁阀52切换至制动解除位的瞬间，由于管路容积的突然增大，制动电磁阀进油口与充液阀出油口之间油路的压力会出现瞬时的下降。由于压力下降前的压力为预设值压力，压力下降后低于预设值压力，压力检测件向控制器10传递低电位电信号或者对应压力小于7兆帕的压力信号，不符合停车制动解除的条件，控制器10控制制动电磁阀52切换至停车制动位，制动油缸8中的压力油泄压流向液压油箱1，蓄能器7流向制动油缸8的油路关闭，蓄能器7继续充液，充液压力回升并达到预设值压力使制动电磁阀52再次得电，如此反复多次，使制动油缸反复多次跳动。
43.在本发明中，若停车制动开关处于闭合状态启动装载机对蓄能器进行充液，当充液压力达到预设压力时，由于充液压力是由小于预设压力提升至预设压力，其持续时长没有达到预定时长(例如预定时长设定为3秒)，因此制动电磁阀52并不开启，充液阀4持续对蓄能器充液，蓄能器压力继续提升，当充液压力大于等于预设压力的持续时长达到预定时长时，制动电磁阀得电。制动电磁阀得电切换至制动解除位时同样会导致制动电磁阀进油口与充液阀出油口之间油路的压力会出现瞬时的下降，但制动电磁阀切换至制动解除位时蓄能器的压力高出预设值较多，压力下降不足以导致蓄能器充液压力低于预设压力值，因此制动电磁阀不会因为充液压力下降而切换至停车制动位，从而避免了制动油缸的反复动作而引起的跳动。