一种车辆所用制动系统的模块化设计方法
【专利摘要】本发明公开了一种车辆所用制动系统的模块化设计方法，解决了现有技术满足不了车辆的制动系统的高效设计，且设计出的车辆的制动系统的质量不高的技术问题，该模块化设计方法包括对车辆所用制动系统进行模块化分类，建立储气筒总成模块的总成库；建立阀件总成模块的总成库；建立管路总成模块的总成库；根据整车的骨架模型，从所建立的储气筒总成模块、阀件总成模块以及管路总成模块中选择元器件总成进行布置，生成当前所需制动系统的三维模型，实现了能够最大限度的减少重复性的工作，也提高了设计时装配的效率，节约了时间。
【专利说明】一种车辆所用制动系统的模块化设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于车辆设计领域，尤其涉及一种车辆所用制动系统的模块化设计方法。
【背景技术】
[0002] 车辆的设计过程中制动系统的设计是最为繁琐，是耗费时间最长和精力最多的系 统之一，特别是商用车产品车族化设计过程中，基型车需要衍变出上百种变型，由于总体布 置、轴距等方面的变化，涉及到管路、阀件总成适应性改变。市场要求的变化不断的压缩设 计周期，对于制动系统的设计，需要有高效的设计方法，才能保证设计效率和质量。
[0003] 目前，商用车制动系统设计过程中，一般采用的是二维CAD设计或者PRO/E三维模 型设计，二维CAD设计一般是将整个制动系统的元器件和管路通过多个二维的CAD视图表 示元器件放置的位置，接口和管路的走向。PRO/E三维模型设计一般是将制动系统的元器件 的三维模型直接放置在一个制动系统总成目录下，根据整车模型的装配，调整制动系统的 元器件和管路的至最佳位置及最合理的走向。
[0004] 假如使用现有的二维CAD设计方式，会具有如下不足：
[0005] 效率低：二维图设计无法反映制动管路的实际装车效果，一般在第一次图纸设计 完成后，需要根据现场装车的效果再对图纸近一步完善和优化；
[0006] 对生产的指导性不强：二维图设计无法确定每根管路的长度，一般要求工艺对第 一台车进行试装，然后确定管路的具体长度和安装位置；
[0007] -致性差：二维图设计无法明确每根管路的具体状态，无法保证制动管路设计与 安装的一致性，无法满足商用车的生产批量化，通用化，工位流水化作业的要求。
[0008] 假如使用现有PRO/E三维模型设计方式，无法将结构一致或者相似的结构直接加 以运用，影响装配和制图的效率，因此通用性差。
[0009] 可见，对于制动系统的设计，无论是现有二维CAD设计或现有PRO/E三维模型设计 方式均存在缺陷，都满足不了车辆的制动系统的高效设计，且设计出的车辆的制动系统的 质量不高。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于提供一种车辆所用制动系统的模块化设计方法，解决了现有技 术满足不了车辆的制动系统的高效设计，且设计出的车辆的制动系统的质量不高的技术问 题。
[0011] 本发明所提供的车辆所用制动系统的模块化设计方法包括：对车辆所用制动系统 进行模块化分类，其中，所述制动系统的模块包括储气筒总成模块、阀件总成模块和管路总 成模块；建立所述储气筒总成模块的总成库，其中，所述储气筒模块的总成库中的每个总成 具有独立的三维模型、工程二维图及元器件明细；建立所述阀件总成模块的总成库，其中， 所述阀件总成模块的总成库中的每个总成具有独立的三维模型、工程二维图及元器件明 细；建立所述管路总成模块的总成库，其中，所述管路总成模块的总成库中的每个总成具有 三维模型及工程二维图；根据整车的骨架模型，从所建立的所述储气筒总成模块、所述阀件 总成模块以及所述管路总成模块中选择元器件总成进行布置，生成当前所需制动系统的三 维模型。
[0012] 优选的，所述根据整车的骨架模型，从所建立的所述储气筒总成模块、所述阀件总 成模块以及所述管路总成模块中选择元器件总成进行布置，生成当前所需制动系统的三维 模型，具体包括：确定所述整车的默认坐标；根据所述默认目标安装所述整车的骨架模型； 根据所述骨架模型，从所述储气筒总成模块的总成库和所述阀件总成模块的总成库中选择 所需要的元器件总成进行布置；根据所述当前所需制动系统的原理，从所述管路总成模块 的总成库中选择管线进行连接，形成所述当前所需制动系统的三维模型。
[0013] 优选的，在所述根据所述当前所需制动系统的原理，从所述管路总成模块的总成 库中选择管线进行连接之后，所述方法还包括：绘制所述当前所需制动系统的总布置图，其 中，所述总布置图包括所述当前所需制动系统中的每个所述储气筒总成模块和每个所述阀 件总成模块的代号、安装信息，还包括所述当前所需制动系统中的每个所述管路总成模块 的信息、所述当前所需制动系统与所述整车中其他系统的接头信息。
[0014] 优选的，在所述根据所述骨架模型，从所述储气筒总成模块的总成库和所述阀件 总成模块的总成库中选择所需要的元器件总成进行布置之后，所述方法还包括：在所述储 气筒总成模块的总成库、所述阀件总成模块的总成库中均不存在所需元器件总成时，创建 所需元器件总成的三维模型、工程二维图、以及元器件明细至对应的总成库中。
[0015] 优选的，在所述根据所述当前所需制动系统的原理，从所述管路总成模块的总成 库中选择管线进行连接之后，所述方法还包括：直接输出所述当前所需制动系统的制动系 统明细表。
[0016] 优选的，所述建立所述管路总成模块的总成库，具体包括：绘制所述管路总成模块 中每个总成的工程二维图，其中，所述管路总成模块包括成型钢管总成、成型尼龙管总成、 尼龙管总成，管束总成以及钢丝编织软管总成；其中，所述成型钢管总成的工程二维图包 含：通过标注三维坐标的长度明确钢管的形状、长度、型号、材料、折弯半径，以及明确每个 成型钢管两端管接头的型号和接口尺寸；所述成型尼龙管总成的工程二维图包含：所述成 型尼龙管总成中尼龙管根数、每个尼龙管的型号、材料、形状、长度，以及每个尼龙管两端连 接的附件的型号和数量；所述管束总成的工程二维图包含：尼龙管束的位置和长度，标出 需要捆扎一起或者分支的具体位置和长度，每个所述尼龙管总成的序号、规格和走向表，每 个所述尼龙管总成的长度，型号、两端的颜色标识及该每个尼龙管的基本走向，颜色与代号 对应表，管束制作及其布置的具体技术要求。
[0017] 优选的，所述建立所述储气筒总成模块的总成库，具体包括：绘制所述储气筒总成 模块中每个总成的工程二维图；所述建立所述阀件总成模块的总成库，具体包括：绘制所 述阀件总成模块中每个总成的工程二维图；其中，所述储气筒总成模块和所述阀件总成模 块中的所有总成之间为相互独立，所述储气筒总成模块中的每个总成和所述阀件总成模块 中的每个总成的工程二维图包含：每个零件的代号、名称、形状、性能参数、材料、关系位置 以及安装尺寸信息。
[0018] 本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0019] 由于车辆所用制动系统的原理基本上相同，只是具体的功能有些增减，本发明实 施例中的模块化设计方法，将制动系统与其它零部件关联性减小，相对独立的通用性组件 的三维模型模块化，形成了通用总成模块的每个总成模块包括三维模型、工程二维图及明 细输出表，将相似和相同的总成模块放入一个总成库中，在不同车辆的制动系统设计中能 够直接在对应总成库中进行选择，无需每次进行重新装配和出图，能够最大限度的减少重 复性的工作，也提高了设计时装配的效率，节约了时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术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 提供的附图获得其他的附图。
[0021] 图1为本发明实施例中车辆所用制动系统的模块化设计方法的流程图；
[0022] 图2为本发明实施例中车辆所用制动系统的三维模型的设计流程；
[0023] 图3为本发明实施例中每个总成的组成示意图。
【具体实施方式】
[0024] 为了解决现有技术满足不了车辆的制动系统的高效设计，且设计出的车辆的制动 系统的质量不高的技术问题，本发明实施例提供了一种车辆所用制动系统的模块化设计方 法，总的思路如下：
[0025] 采用模块化的设计方法，将车辆所用制动系统分类成储气筒总成模块，阀件总成 模块和光路总成模块三类，建立储气筒总成模块的总成库，其中，储气筒模块的总成库中的 每个总成具有独立的三维模型、工程二维图及元器件明细；建立阀件总成模块的总成库，其 中，阀件总成模块的总成库中的每个总成具有独立的三维模型、工程二维图及元器件明细； 建立管路总成模块的总成库，其中，管路总成模块的总成库中的每个总成具有三维模型及 工程二维图。
[0026] 从而相似和相同的总成模块在一个总成库中，在不同车辆的制动系统设计中能够 直接在对应总成库中进行选择，无需每次进行重新装配和出图，能够最大限度的减少重复 性的工作，也提高了设计时装配的效率，节约了时间。
[0027] 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。
[0028] 参考图1所示，本发明所提供的车辆所用制动系统的模块化设计方法包括如下流 程：
[0029]S101、对车辆所用制动系统进行模块化分类，其中，制动系统的模块包括储气筒总 成模块、阀件总成模块和管路总成模块。
[0030] S102、建立储气筒总成模块的总成库，其中，储气筒模块的总成库中的每个总成具 有独立的三维模型、工程二维图及元器件明细。
[0031] 具体的，根据SlOl中分类，储气筒总成模块包括储气筒，固定支架，连接的管接头 及固定的标准件，根据储气筒型号的不同，固定的方式不同，管接头方向的不同，进行不同 的组合，建立制动系统的储气筒总成模块总成库。建立的储气筒总成模块中的各总成有独 立的三维模型设计，工程二维图及元器件明细。
[0032] S103、建立阀件总成模块的总成库，其中，阀件总成模块的总成库中的每个总成具 有独立的三维模型、工程二维图及元器件明细。
[0033] 具体的，根据SlOl中的分类结果，阀件总成模块包括：空气干燥器总成，继动阀总 成，电磁阀总成，ABS阀总成，制动总阀总成、手制动阀总成，制动气室总成等等，其中，建立 的阀件总成模块中每个总成具有独立的三维模型、工程二维图及元器件明细。
[0034] S104、建立管路总成模块的总成库，其中，管路总成模块的总成库中的每个总成具 有三维模型及工程二维图。
[0035] 具体的，根据SlOl中的分类结果，管路总成模块的总成库中包括成型钢管总成， 成型尼龙管总成，尼龙管总成，管束总成以及钢丝编织软管总成，其中，建立的管路总成模 块中的每个总成具有独立的三维模型、工程二维图。
[0036] 在具体实施过程中，S102?S104为独立执行的方法步骤，没有必然的先后顺序， 因此，本文限定S102?S104的执行顺序。在根据SlOl?S104生成了储气筒总成模块、阀 件总成模块、管路总成模块之后，接着执行S105。
[0037] S105、根据整车的骨架模型，从所建立的储气筒总成模块、阀件总成模块以及管路 总成模块中选择元器件总成进行布置，生成当前所需制动系统的三维模型。
[0038] 下面，参考图2,对根据S105生成当前所需制动系统的三维模型的流程进行描述。
[0039] 具体的，参考图2所示，S105包括如下步骤：
[0040]Sl:确定整车的默认坐标；
[0041]S2 :根据默认目标安装整车的骨架模型；
[0042] S3:根据骨架模型，从储气筒总成模块的总成库和阀件总成模块的总成库中选择 所需要的元器件总成进行布置；以布置出标准件，以及所需要的多个阀门总成模块，多个储 气筒总成模块。
[0043] 优选的，为了不断完善制动系统的通用组件的总成库，在S3之后还包括S4 :在储 气筒总成模块的总成库、阀件总成模块的总成库中不存在所需元器件总成时，创建所需元 器件总成的三维模型、工程二维图、以及元器件明细，增加到对应的总成库中，比如，当前所 需制动系统进行绘制时，在阀门总成库中不存在A型号的阀门，则绘制一种A型号的阀门的 相关的三维模型，工程二维图和元器件总成明细，增加到阀门总成模块中。
[0044] 接着，在所有的储气筒总成模块和阀门总成模块布置完成，以及标准件等常规零 件布置好后，执行S5 :根据当前所需制动系统的原理，从管路总成模块的总成库中选择管 线进行连接，形成当前所需制动系统的三维模型。具体的，将S3中布置的标准件，以及所需 要的多个阀门总成模块，多个储气筒总成模块进行连接。
[0045] 通过Sl?S5,就能直接应用前述各个总成库中的总成模块，设计出符合技术要求 的制动系统。
[0046] 进一步，本发明实施例中的技术方案还包括：绘制当前所需制动系统的总布置图， 具体的，总布置图为当前所需制动系统的工程二维图，其中，总布置图包括所述当前所需制 动系统中的每个储气筒总成模块和每个阀件总成模块的代号、安装信息，还包括当前所需 制动系统中的每个管路总成模块的信息、当前所需制动系统与整车中其他系统的接头信 息。
[0047] 则绘制当前所需制动系统的额总布置图时，相对于现有技术，避免了对每个总成 模块化内部的支架，型号和管接头信息表示在总布置图上，减少了总布置图的信息量，避免 不必要重复性的工作，减少了设计时间，提高了效率。
[0048] 优选的，由于通过模块化设计后，每个总成都有独立的明细，因此在整个制动系统 的明细中无需重复的将每个总成模块的明细内容重新放在总明细中，能够大大减少重复性 的工作，减少出错的可能性，大大的提高了明细的准确性。因此，在根据当前所需制动系统 的原理，从管路总成模块的总成库中选择管线进行连接之后，还包括：直接输出当前所需制 动系统的制动系统明细表。
[0049] 具体的，制动系统明细表的输出包括：制动系统的总图，原理图，以及储气筒总成 模块、阀件总成模块、管路总成模块共三个总成模块的代号，及每个元器件总成的明细。
[0050] 具体的，在S102?S104中，参考图3所示，每个总成包括三维模型设计，工程二维 图绘制及元器件的明细输出表。每个总成的三维模型的建立参考现有技术，为了说明书的 简洁，本文不再描述。
[0051] 优选的，建立储气筒总成模块的总成库，具体包括：绘制储气筒总成模块中每个总 成的工程二维图；建立阀件总成模块的总成库，具体包括：绘制阀件总成模块中每个总成 的工程二维图；其中，储气筒总成模块和阀件总成模块中的所有总成之间为相互独立，储气 筒总成模块中的每个总成和阀件总成模块中的每个总成的工程二维图包含：每个零件的代 号、名称、形状、性能参数、材料、关系位置以及安装尺寸信息。
[0052] 优选的，建立管路总成模块的总成库，具体包括：绘制管路总成模块中每个总成的 工程二维图，其中，管路总成模块包括成型钢管总成、成型尼龙管总成、尼龙管总成，管束总 成以及钢丝编织软管总成。
[0053] 具体的，绘制管路总成模块中每个总成的工程二维图时，对走向基本一致的若干 尼龙管，设计成一个管束总成，在装车前，对管束进行统一捆扎固定，在具体实施过程，基本 一致时的角度差异可以自定义，本文不进行限制。
[0054] 具体的，成型钢管总成的工程二维图包含：通过标注三维坐标的长度明确钢管的 形状、长度、型号、材料、折弯半径，以及明确每个成型钢管两端管接头的型号和接口尺寸。
[0055] 具体的，成型尼龙管总成的工程二维图包含：成型尼龙管总成中的尼龙管根数、每 个尼龙管的型号、材料、形状、长度，以及每个尼龙管两端连接的附件的型号和数量。具体来 讲，附件所指包括衬套、卡套、螺母等等。
[0056] 具体的，形成的管束总成的工程二维图包含：尼龙管束位置和长度：按照整车实 际布置的走向，标出需要捆扎一起或者分支的具体位置和长度；
[0057] 每个尼龙管总成的序号、规格、以及走向共三种信息的对应表，进一步，管路总成 模块中的一般尼龙管，确定其管径的同时，每根尼龙管的长度，并与两端的衬套、卡套和卡 套式管接头用螺母组成尼龙管总成，统一编号，明确每个尼龙管的走向，比如参考下表1 :
[0058] 表L
[0059]
【权利要求】
1. 一种车辆所用制动系统的模块化设计方法，其特征在于，所述方法包括： 对车辆所用制动系统进行模块化分类，其中，所述制动系统的模块包括储气筒总成模 块、阀件总成模块和管路总成模块； 建立所述储气筒总成模块的总成库，其中，所述储气筒模块的总成库中的每个总成具 有独立的三维模型、工程二维图及元器件明细； 建立所述阀件总成模块的总成库，其中，所述阀件总成模块的总成库中的每个总成具 有独立的三维模型、工程二维图及元器件明细； 建立所述管路总成模块的总成库，其中，所述管路总成模块的总成库中的每个总成具 有三维模型及工程二维图； 根据整车的骨架模型，从所建立的所述储气筒总成模块、所述阀件总成模块以及所述 管路总成模块中选择元器件总成进行布置，生成当前所需制动系统的三维模型。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据整车的骨架模型，从所建立的所述 储气筒总成模块、所述阀件总成模块以及所述管路总成模块中选择元器件总成进行布置， 生成当前所需制动系统的三维模型，具体包括： 确定所述整车的默认坐标； 根据所述默认目标安装所述整车的骨架模型； 根据所述骨架模型，从所述储气筒总成模块的总成库和所述阀件总成模块的总成库中 选择所需要的元器件总成进行布置； 根据所述当前所需制动系统的原理，从所述管路总成模块的总成库中选择管线进行连 接，形成所述当前所需制动系统的三维模型。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述当前所需制动系统的原理， 从所述管路总成模块的总成库中选择管线进行连接之后，所述方法还包括： 绘制所述当前所需制动系统的总布置图，其中，所述总布置图包括所述当前所需制动 系统中的每个所述储气筒总成模块和每个所述阀件总成模块的代号、安装信息，还包括所 述当前所需制动系统中的每个所述管路总成模块的信息、所述当前所需制动系统与所述整 车中其他系统的接头信息。
4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述骨架模型，从所述储气筒总 成模块的总成库和所述阀件总成模块的总成库中选择所需要的元器件总成进行布置之后， 所述方法还包括： 在所述储气筒总成模块的总成库、所述阀件总成模块的总成库中均不存在所需元器 件总成时，创建所需元器件总成的三维模型、工程二维图、以及元器件明细至对应的总成库 中。
5. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述当前所需制动系统的原理， 从所述管路总成模块的总成库中选择管线进行连接之后，所述方法还包括： 直接输出所述当前所需制动系统的制动系统明细表。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立所述管路总成模块的总成库，具体 包括：绘制所述管路总成模块中每个总成的工程二维图，其中，所述管路总成模块包括成型 钢管总成、成型尼龙管总成、尼龙管总成，管束总成以及钢丝编织软管总成； 其中，所述成型钢管总成的工程二维图包含：通过标注三维坐标的长度明确钢管的形 状、长度、型号、材料、折弯半径，以及明确每个成型钢管两端管接头的型号和接口尺寸； 所述成型尼龙管总成的工程二维图包含：所述成型尼龙管总成中尼龙管根数、每个尼 龙管的型号、材料、形状、长度，以及每个尼龙管两端连接的附件的型号和数量； 所述管束总成的工程二维图包含：尼龙管束的位置和长度，标出需要捆扎在一起或者 需要分支的具体位置和长度，每个所述尼龙管总成的序号、规格和走向表，每个所述尼龙管 总成的长度，型号、两端的颜色标识及每个尼龙管的基本走向，颜色与代号对应表，管束制 作及其布置的具体技术要求。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立所述储气筒总成模块的总成库，具 体包括：绘制所述储气筒总成模块中每个总成的工程二维图； 所述建立所述阀件总成模块的总成库，具体包括：绘制所述阀件总成模块中每个总成 的工程二维图； 其中，所述储气筒总成模块和所述阀件总成模块中的所有总成之间为相互独立，所述 储气筒总成模块中的每个总成和所述阀件总成模块中的每个总成的工程二维图包含：每个 零件的代号、名称、形状、性能参数、材料、关系位置以及安装尺寸信息。
【文档编号】G06F17/50GK104484534SQ201410819510
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月25日 优先权日:2014年12月25日
【发明者】胡雷, 倪忠欢, 包耿, 刘伟, 龚远红 申请人:湖北航天技术研究院特种车辆技术中心