CN107512260A - 一种基于气压冗余的电子驻车系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于气压冗余的电子驻车系统，属于中重型卡车驻车制动系统技术领域，包括ECU、驻车制动用贮气筒、驻车手动阀、驻车继动阀、弹簧制动缸。所述的ECU分别与EPB自复位开关、HAS自复位开关、电子驻车记忆阀、气手制动警报开关电连接；所述的驻车制动用贮气筒分别与驻车手动阀进气口、驻车继动阀进气口气路连接；所述的电子驻车记忆阀进气口与驻车手动阀连接，电子驻车记忆阀出气口与驻车继动阀连接；所述的驻车继动阀分别与气手制动警报开关、弹簧制动缸气路连接。该系统用于采用弹簧储能实施驻车制动的气制动系统车辆，既能提供电子驻车的舒适性、可靠性，又能在电路失效的情况下气控驻车制动及应急制动，同时还能实现坡道起步辅助功能。
Description
技术领域
本发明属于中重型卡车驻车制动系统技术领域，具体涉及一种基于气压冗余的电子驻车系统。
背景技术
目前，乘用车上已经开始普及电子驻车系统，而对于采用储能弹簧制动的中重型卡车普遍还是采用手动阀+驻车继动阀的方案。随着互联网时代的到来，卡车司机对车辆舒适性的要求也越来越高，气压式电子驻车系统应运而生。
专利文献1(CN105905087A)中公开了一种具备应急制动的气压式电子驻车系统，包括与后行车制动单元电连接的驻车制动控制器，还包括分别与所述驻车制动控制器电连接的电子控制开关、左轮速传感器和右轮速传感器，所述后行车制动单元包括储气罐、继动阀、第一ABS电磁阀、左驻车制动气室、第二ABS电磁阀、右驻车制动气室。
专利文献2(CN205098169U)一种电子驻车系统，包括一电子驻车总成和一对鼓式制动器总成，电子驻车总成通过驻车支架总成安装在后车身中部；电子驻车总成包括电子驻车模块壳体、驻车制动拉索、定位钣金、导向弹簧和一级减振垫，一级减振垫设置在电子驻车模块壳体与驻车支架总成之间；电子驻车模块壳体内安装有驱动电机，驱动电机通过对称设置的一对驻车制动拉索与鼓式制动器总成相连，定位钣金和导向弹簧将驻车制动拉索安装在后桥横梁上。
专利文献3(CN204263861U)一种基于气压制动的车辆电子驻车装置，包括：电子驻车开关和两位三通常闭电磁阀；其中，所述两位三通常闭电磁阀的进气口与现有驻车制动系统的四回路保护阀的出气口之一相连，两位三通常闭电磁阀的出气口与现有驻车制动系统的手制动继动阀的控制口相连；所述电子驻车开关用于控制两位三通常闭电磁阀的电源，当两位三通常闭电磁阀处于通电状态时，其进气口与出气口连通；当两位三通常闭电磁阀处于断电状态时，其出气口与排气口连通。
对于专利文献1、专利文献2和专利文献3公开的电子驻车系统在不同程度上都有其先天不足，专利文献1采用常闭电磁阀控制充气解除驻车，由于驻车系统各部件不可避免的存在泄漏，一旦弹簧腔气压降低到不足以克服弹簧力时，制动器就会自动实施驻车制动，特别是当处于部分制动状态时，制动器会出现拖磨，而在车辆因过热而失火之前，驾驶员一般很难发现，故存在安全隐患；专利文献2采用的是拉索进行驻车制动，一般仅用于小吨位的乘用车，对于中重型气制动车辆，由于整车质量大，需要电机的功率大，拉索的运动距离大，受力大，可靠性低，不适用于商用车；专利文献3在行车过程中，电磁阀需要长时间通电才能保持驻车制动处于解除状态，一旦电路失效车辆就会自动实施驻车制动，而根据GB12676法规要求不能出现非驾驶员意愿的自动驻车，同时通常中重型车辆驻车制动只施加于中后桥，对于高速行驶的车辆，在这种情况下将会发生甩尾等失控状态，存在极大的安全隐患。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于气压冗余的电子驻车系统，用于采用弹簧储能实施驻车制动的气制动系统车辆，特别是需要采用驻车制动系统作为应急制动系统的车辆，既能提供电子驻车的舒适性、可靠性，又能在电路失效的情况下气控驻车制动及应急制动，同时还能实现坡道起步辅助功能。
本发明通过如下技术方案实现：
一种基于气压冗余的电子驻车系统，包括EPB自复位开关1、HSA自复位开关2、ECU3、驻车制动用贮气筒4、驻车手动阀5、电子驻车记忆阀6、驻车继动阀7、气手制动警报开关8及弹簧制动缸9；
所述的EPB自复位开关1与ECU3电连接，用于手动控制电子驻车功能；所述的HSA自复位开关2与ECU3电连接，用于激活和关闭坡道起步辅助功能，此时当车辆实施驻车制动后只有踩下油门踏板，驻车制动才能被解除；所述的ECU3分别与电子驻车记忆阀6、气手制动警报开关8电连接用于供电及接收、发送指令；所述的驻车制动用贮气筒4分别与驻车手动阀5进气口、驻车继动阀7进气口气路连接，为其提供气源；所述的电子驻车记忆阀6串联在驻车手动阀5与驻车继动阀7之间，实现电子驻车；所述的驻车继动阀7分别与气手制动警报开关8、弹簧制动缸气路9连接。
进一步地，所述的电子驻车记忆阀6上设置有进气口61、出气口62及排气口63；所述电子驻车记忆阀进气口61与驻车手动阀5的出气口相连，电子驻车记忆阀出气口62与驻车继动阀7的控制口相连，电子驻车记忆阀排气口63通大气。
进一步地，所述的电子驻车记忆阀6上还设置有第一接线端64、第二接线端65、第三接线端66，分别与ECU3电连接，当ECU3控制电子驻车记忆阀6的第一接线端64、第二接线端65通电，电子驻车记忆阀6的出气口62与排气口63相通；当ECU3控制电子驻车记忆阀6的第二接线端65、第三接线端66通电，电子驻车记忆阀6的出气口62与进气口61相通，由于具有记忆功能，电子驻车记忆阀6在接线端断电的情况下，仍能保持接线端通电时各气口的通断状态。
进一步地，所述的驻车继动阀7的出气口分别与气手制动警报开关、弹簧制动缸气路连接，气手制动警报开关用于向ECU3反馈车辆驻车状态，弹簧制动缸用于执行实施及解除驻车动作。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明在行车过程中，弹簧制动腔和驻车贮气筒相通，可以避免因泄露带来的安全隐患；同时由于可以直接利用车辆的弹簧制动缸；对车辆改动很小，可靠性更高，可以根据弹簧缸型号的选择满足不同吨位车辆的制动力需求；本发明实施驻车制动和解除驻车制动的过程中只需对电磁阀进行短时间的通电，避免了由于电路故障导致的误制动，即使在发生电路故障的情况下，仍能通过驻车手动阀实施驻车制动和解除驻车制动，还可以实现对驻车制动力的线性控制。本发明的ECU可以根据J1939协议和整车其他控制器之间进行CAN通讯，根据接收到的车速、发动机转速、发动机扭矩、变速箱档位等信息智能识别车辆状态和驾驶员意图，智能实施驻车制动和解除驻车制动，同时还集成了坡道起步辅助功能，相较于其他电子驻车装置，其可靠性和安全性更高。
附图说明
图1为本发明的一种基于气压冗余的电子驻车系统原理图；
图2为本发明的电子驻车记忆阀的原理图；
图中：1、EPB自复位开关；2、HSA自复位开关；3、ECU；4、驻车制动用贮气筒；5、驻车手动阀；6、电子驻车记忆阀；61、进气口；62、出气口；63、排气口；64、第一接线端；65、第二接线端；66、第三接线端；7、驻车继动阀；8、气手制动警报开关；9、弹簧制动缸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步地说明。
实施例1
如图所示，本发明的一种基于气压冗余的电子驻车系统，用于采用弹簧储能实施驻车制动的气制动系统车辆，特别是需要采用驻车制动系统作为应急制动系统的车辆，包括EPB自复位开关1、HSA自复位开关2、ECU3、驻车制动用贮气筒4、驻车手动阀5、电子驻车记忆阀6、驻车继动阀7、气手制动警报开关8及弹簧制动缸9；所述的EPB自复位开关1与ECU3电连接，用于手动控制电子驻车功能；所述的HSA自复位开关2与ECU3电连接，用于激活和关闭坡道起步辅助功能，此时当车辆实施驻车制动后只有踩下油门踏板，驻车制动才能被解除；所述的ECU3分别与电子驻车记忆阀6、气手制动警报开关8电连接用于供电及接收、发送指令；所述的驻车制动用贮气筒4分别与驻车手动阀5进气口、驻车继动阀7进气口气路连接，为其提供气源；所述的电子驻车记忆阀6串联在驻车手动阀5与驻车继动阀7之间，实现电子驻车；所述的驻车继动阀7分别与气手制动警报开关8、弹簧制动缸气路9连接。
进一步地，所述的电子驻车记忆阀6上设置有进气口61、出气口62及排气口63；所述电子驻车记忆阀进气口61与驻车手动阀5的出气口相连，电子驻车记忆阀出气口62与驻车继动阀7的控制口相连，电子驻车记忆阀排气口63通大气。
进一步地，所述的电子驻车记忆阀6上还设置有第一接线端64、第二接线端65、第三接线端66，分别与ECU3电连接，当ECU3控制电子驻车记忆阀6的第一接线端64、第二接线端65通电，电子驻车记忆阀6的出气口62与排气口63相通；当ECU3控制电子驻车记忆阀6的第二接线端65、第三接线端66通电，电子驻车记忆阀6的出气口62与进气口61相通，由于具有记忆功能，电子驻车记忆阀6在接线端断电的情况下，仍能保持接线端通电时各气口的通断状态。
进一步地，所述的驻车继动阀7的出气口分别与气手制动警报开关、弹簧制动缸气路连接，气手制动警报开关用于向ECU3反馈车辆驻车状态，弹簧制动缸用于执行实施及解除驻车动作。
ECU3时时接收并分析车辆的车速信息、档位信息、发动机转速扭矩信息、行车制动状态信息、气手制动警报开关8的状态信息、EPB自复位开关1的状态信息、油门踏板开度信息、点火钥匙状态信息、电子驻车记忆阀6的进排气阀信息。在上述车辆参数信息都正常的情况下，EPB系统处于自动模式，ECU3根据接收到的参数信息智能判断车辆状态，自动实施解除驻车制动；在上述车辆参数信息缺失时，EPB系统自动转为手动模式，同时发送“EPB系统转换为手动模式”的报文提示驾驶员，此时驾驶员可以通过EPB自复位开关1手动控制实施解除驻车制动；当在行车过程中，电子驻车记忆阀6或者电路系统出现故障，EPB系统会转为纯机械模式，同时发送“EPB系统转换为纯机械模式”的报文提示驾驶员，此时驾驶员还可以通过驻车手动阀5这一冗余装置实施、解除驻车制动。当驾驶员踩下了油门踏板，即使误按了EPB自复位开关1，系统也不会进行驻车制动，而当行车制动失效时，驾驶员通过驻车手动阀5可以对车辆进行应急制动。
本发明还具有坡道起步辅助的功能，当车辆在坡道上进行起步时，驾驶员通过按下HAS自复位开关2激活坡道起步辅助功能，此时系统对车辆自动实施驻车制动，当驾驶员踩下油门踏板，驻车制动自动解除。
下面详细描述本发明实施驻车制动、解除驻车制动和应急制动工作过程：
一、实施驻车制动
如图所示，当实施驻车制动时，ECU3控制电子驻车记忆阀6的第一接线端64、第二接线端65通电，使得电子驻车记忆阀6出气口62与排气口63相通，驻车继动阀7控制口的高压气体通过电子驻车记忆阀排气口63排入大气，进而使得驻车继动阀7出气口与排气口相通，此时弹簧制动缸9驻车腔的高压气体经过驻车继动阀7排气口排入大气，弹簧制动缸9推杆在储能弹簧势能作用下推出，进而促动制动器实施驻车制动，当弹簧制动缸9驻车腔的气压降低到设定值时，气手制动警报开关8接通，ECU3收到气手制动警报开关8接通信号后控制电子驻车记忆阀6的第一接线端64、第二接线端65断电，实施驻车制动过程完成。
二、解除驻车制动
如图所示，当解除驻车制动时，ECU3控制电子驻车记忆阀6的第二接线端65、第三接线端66通电，使得电子驻车记忆阀6出气口62与进气口61相通，驻车制动用贮气筒4的高压气体经过驻车手动阀5，再经过电子驻车记忆阀6到达驻车继动阀7的控制口，进而使得驻车继动阀7进气口与出气口相通，此时驻车制动用贮气筒4的高压气体通过驻车继动阀7到达弹簧制动缸9的驻车腔促动推杆退回解除驻车制动，当弹簧制动缸9驻车腔的气压上升到设定值时，气手制动警报开关8断开，ECU3收到气手制动警报开关8断开信号后控制电子驻车记忆阀6的第二接线端65、第三接线端66断电，解除驻车制动过程完成。
三、应急制动
如图所示，在行车制动失效时，驾驶员可以通过拉动驻车手动阀5实施应急制动。当驾驶员拉动驻车手动阀5实施制动时，驻车手动阀5的出气口与排气口相通，驻车继动阀7的控制口气压经电子驻车记忆阀6通过驻车手动阀5排气口排入大气，进而使得驻车继动阀7出气口与排气口相通，此时弹簧制动缸9驻车腔的高压气体经过驻车继动阀7排气口排入大气，因此驾驶员可以通过控制驻车手动阀5转动的角度进而控制弹簧制动缸9驻车腔的气压，从而实现对应急制动力的线性控制。
Claims (4)
1.一种基于气压冗余的电子驻车系统，其特征在于，包括EPB自复位开关(1)、HSA自复位开关(2)、ECU(3)、驻车制动用贮气筒(4)、驻车手动阀(5)、电子驻车记忆阀(6)、驻车继动阀(7)、气手制动警报开关(8)及弹簧制动缸(9)；
所述的EPB自复位开关(1)与ECU(3)电连接，用于手动控制电子驻车功能；所述的HSA自复位开关(2)与ECU(3)电连接，用于激活和关闭坡道起步辅助功能，此时当车辆实施驻车制动后只有踩下油门踏板，驻车制动才能被解除；所述的ECU(3)分别与电子驻车记忆阀(6)、气手制动警报开关(8)电连接用于供电及接收、发送指令；所述的驻车制动用贮气筒(4)分别与驻车手动阀(5)进气口、驻车继动阀(7)进气口气路连接，为其提供气源；所述的电子驻车记忆阀(6)串联在驻车手动阀(5)与驻车继动阀(7)之间，实现电子驻车；所述的驻车继动阀(7)分别与气手制动警报开关(8)、弹簧制动缸气路(9)连接。
2.如权利要求1所述的一种基于气压冗余的电子驻车系统，其特征在于，所述的电子驻车记忆阀(6)上设置有进气口(61)、出气口(62)及排气口(63)；所述电子驻车记忆阀的进气口(61)与驻车手动阀(5)的出气口相连，电子驻车记忆阀的出气口(62)与驻车继动阀(7)的控制口相连，电子驻车记忆阀的排气口(63)通大气。
3.如权利要求1所述的一种基于气压冗余的电子驻车系统，其特征在于，所述的电子驻车记忆阀(6)上还设置有第一接线端(64)、第二接线端(65)、第三接线端(66)，分别与ECU(3)电连接，当ECU(3)控制电子驻车记忆阀(6)的第一接线端(64)、第二接线端(65)通电，电子驻车记忆阀(6)的出气口(62)与排气口(63)相通；当ECU(3)控制电子驻车记忆阀(6)的第二接线端(65)、第三接线端(66)通电，电子驻车记忆阀(6)的出气口(62)与进气口(61)相通，由于具有记忆功能，电子驻车记忆阀(6)在接线端断电的情况下，仍能保持接线端通电时各气口的通断状态。
4.如权利要求1所述的一种基于气压冗余的电子驻车系统，其特征在于，所述的驻车继动阀(7)的出气口分别与气手制动警报开关、弹簧制动缸气路连接，气手制动警报开关用于向ECU(3)反馈车辆驻车状态，弹簧制动缸用于执行实施及解除驻车动作。
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