一种气压制动系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种气压制动系统，包括气源、制动阀、单向阀和比例继动阀；气源输出主制动气路和辅助制动气路，主制动气路连接比例继动阀的进气口，比例继动阀的出气口用于连接制动气室；辅助制动气路连接制动阀的进气口，制动阀的出气口与单向阀的进气口连接，单向阀的出气口与比例继动阀的备压口连接。利用比例继动阀可实现气压制动力的线性控制，避免采用ABS阀等开关阀所带来的气压制动力波动等问题，同时可提高阀的寿命及可靠性。通过附加单向阀，并利用比例继动阀的备压口所具备的机械冗余功能，可实现正常工作模式的电流比例控制及失效模式时的气压比例控制，提高整车制动系统的安全性及可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种气压制动系统，属于汽车制动系统

技术介绍
面对能源短缺和环境污染日益严重的现状，新能源汽车是目前最有效的解决方案。制动能量回收功能作为新能源汽车的一项重要节能手段，可以在整车制动过程中可以将制动的动能转化为电能储存在动力电池中，在下次行驶过程中加以利用，提高混合动力整车的节油率及降低纯电动车的电耗。目前新能源客车的制动能量回收系统从型式上可以分为串联式与并联式两种。其中并联式是指直接在原有的制动系统上附加电机制动力，并联式制动能量回收系统结构简单、可靠性高，目前国内的新能源客车普遍采用这种型式，但并联式制动能量回收系统由于额外的附加了电机制动力导致整车制动力大于驾驶员的需求制动力，制动感觉及制动一致性较差且制动能量回收率有限；串联式是指考虑驾驶员的整车制动力需求，动态的分配电机制动力与摩擦制动力，从而保证制动感觉与传统车一致及保证制动过程中的制动一致性，且制动能量回收率较高。目前的串联式制动能量回收系统基本上都是基于传统的ABS阀所设计的，由于ABS阀为开关阀，导致制动过程中的一致性与传统车存在较大的差别，且频繁开关会导致ABS阀寿命受到影响。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种气压制动系统，用以解决传统使用ABS阀的制动系统存在很多缺陷的问题。为实现上述目的，本技术的方案包括一种气压制动系统，该气压制动系统包括气源、制动阀、单向阀和比例继动阀；气源输出主制动气路和辅助制动气路，主制动气路连接比例继动阀的进气口，比例继动阀的出气口用于连接制动气室；辅助制动气路连接制动阀的进气口，制动阀的出气口与单向阀的进气口连接，单向阀的出气口与比例继动阀的备压口连接。制动系统还包括控制器，控制器控制连接单向阀和比例继动阀。制动系统还包括一个制动踏板行程传感器，控制器采样连接该传感器。气源为储气筒，储气筒的进气口连接一个用于提供气压的电动空压机的出气口。单向阀为常通式单向阀。本技术具有以下有益效果:该气压制动系统通过单向阀和比例继动阀，能够实现两种工作模式:在正常工作下，单向阀关闭，控制器计算出需要的制动力，通过PWM控制比例继动阀，实现制动力控制；在工作失效时，单向阀导通，由单向阀给比例继动阀提供控制压力，从而在整车电路失效时也能保证整车的制动性能。本技术不管是在正常工作模式下，还是在失效模式下，都能有效地实现整车的良好的制动性能，并且，单向阀不需要高频率的开/关调节，延长了其使用寿命。利用比例继动阀可实现气压制动力的线性控制，避免采用ABS阀等开关阀所带来的气压制动力波动等问题，同时可提高阀的寿命及可靠性。通过附加单向阀，并利用比例继动阀的备压口所具备的机械冗余功能，可实现正常工作模式的电流比例控制及失效模式时的气压比例控制，提高整车制动系统的安全性及可靠性。【附图说明】图1是气压制动系统【具体实施方式】的结构示意图；图2是制动系统的单轴气路连接示意图；图3是正常工作模式下的气路流向和控制图；图4是失效模式下的气路流向和控制图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步详细的说明。一种气压制动系统，包括气源、制动阀、单向阀和比例继动阀；气源输出主制动气路和辅助制动气路，主制动气路连接比例继动阀的进气口，比例继动阀的出气口用于连接制动气室；辅助制动气路连接制动阀的进气口，制动阀的出气口与单向阀的进气口连接，单向阀的出气口与比例继动阀的备压口连接。基于以上基本技术方案，结合附图，给出以下一个【具体实施方式】。该气压制动系统利用比例阀继动阀的气压与电流线性变化的特性，线性调节气压制动力；利用单向阀和比例继动阀的备压特性，在电控单元失效时，提供冗余气压保护。由于整车制动系统通常包括前轮制动和后轮制动，所以，本实施方式以前轮制动和后轮制动为例。即，在该制动系统中，需要两个单向阀和两个比例继动阀来分别控制前轮制动和后轮制动。如图1所示，该气压制动系统包括:储气筒1、制动阀2、单向阀3、比例继动阀4、控制器5、制动踏板行程传感器6及电动空压机7等。电动空压机7为该制动系统提供气压，电动空压机7的出气口连接储气筒I的进气口，储气筒I有两种输出，由于同时为前轮和后轮制动，所以一种输出包括2路，S卩，储气筒I有4路输出，2路输出与制动阀2的两个进气口连接，制动阀2的前后出气口分别与前后轴管路的单向阀3的进气口连接，前后轴管路的单向阀3的出气口分别与前后轴比例继动阀4的备压口连接；储气筒的另2路输出分别与前后轴比例继动阀4的进气口连接，前后轴比例继动阀4的出气口分别与前后轴的制动气室连接，控制器5同时控制连接所有的单向阀3和比例继动阀4，控制器5采样连接制动踏板行程传感器6。轴上的主减速器8与变速器9机械传动连接，变速器9与电机10机械传动连接，电机10与发动机11机械传动连接；电机10与电池组12电连接，将回收的能量为电池组12充电。该制动系统的工作原理是:通过制动踏板行程传感器6计算驾驶员的整车制动力需求，通过CAN总线传输至控制器5，控制器5获知当前电机10可提供的最大制动转矩及电池12所允许的最大充电功率后计算得到分配的电机制动力，进而计算得到分配的前后轴气压制动力，最后控制器5基于PWM控制比例继动阀，实现前后轴的目标分配气压制动力控制，完成制动能量回收控制过程。该制动系统的单轴的气路连接图为图2所示，储气筒的I路出气口连接到制动阀的前轴气路进气口，制动阀的前轴气路出气口连接到前轴单向阀进气口，前轴单向阀出气口连接到前轴比例继动阀的备压口，储气筒的另I路出气口直接连接到前轴比例继动阀的进气口，前轴比例继动阀出气口连接到前轴的2个制动气室。单向阀3为常通式单向阀，当有控制电压时，不导通，无控制电压时导通。比例继动阀4有进气口、备压口、排气口、出气口，其出气口的压力与备压口的压力及控制电流相关。该制动系统有两种工作模式，为正常工作模式和失效模式。如图3所示，在正常工作模式时，控制器工作，产生控制比例继动阀的控制电流，另外，控制器控制单向阀，使其处于关闭状态。储气筒经制动阀和单向阀到比例继动阀备压口这一气路不导通(图中到备压口处没有箭头，表示此处气路不通)，储气筒直接连接比例继动阀的进气口这一气路导通，此时比例继动阀出口的气压与比例继动阀的控制电流成正比，借助于比例继动阀上集成的气压压力传感器，可实现对气压制动力的闭环控制，保证整车制动力的一致性，提高制动能力。如图4所示，在失效模式时，控制器电路失效，控制器不工作，比例继动阀的电流控制失效，另外，单向阀由于没有控制器的控制，为常通状态。储气筒经制动阀和单向阀到比例继动阀备压口这一气路导通，储气筒直接连接比例继动阀的进气口这一气路不导通(图中到进气口处没有箭头，表示此处气路不通)，由备压口的气压提供比例继动阀的控制压力，此时整车的气路与传统车气路一致，从而在整车电路失效时保证整车的制动性能。上述实施方式中，采用储气筒和电动空压机作为制动系统的气源，作为其他的实施方式，也可以使用其他形式的气源，比如说:直接使用电动空压机为制动气路提供气源，不通过储气筒。上述实施方式中，采用控制器控制单向阀和比例继动阀，作为其他的实施方式，也可以不使用控制器控制单向阀的开关，使用手动扳动单向阀，使之开关也可以。上述实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气压制动系统，其特征在于，包括气源、制动阀、单向阀和比例继动阀；气源输出主制动气路和辅助制动气路，主制动气路连接比例继动阀的进气口，比例继动阀的出气口用于连接制动气室；辅助制动气路连接制动阀的进气口，制动阀的出气口与单向阀的进气口连接，单向阀的出气口与比例继动阀的备压口连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尚明利，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41