一種掛車控制閥控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種掛車控制閥控制方法，電控控制回路和氣壓控制回路組成掛車控制閥的雙回路控制系統(tǒng)，電控控制回路和氣壓控制回路是并行控制的，正常情況下氣壓控制回路工作，在氣壓控制回路無法完成制動時，電控控制回路輔助氣壓控制回路工作。本發(fā)明采用電控信號和氣控信號的雙回路控制，通過在出氣口設置的壓力傳感器采集信號反饋至控制器，再由控制器控制增壓閥、減壓閥及備壓閥的啟閉，實現了掛車控制閥的電氣控制，解決了傳統(tǒng)氣壓控制過程中，因管路冗長、氣壓信號傳遞緩慢等缺陷，縮短了車輛制動響應時間。
【專利說明】一種掛車控制閥控制方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及掛車控制閥控制方法。

【背景技術】
[0002]在氣壓制動系統(tǒng)中常規(guī)采用的掛車控制閥，通常為雙回路氣壓控制，為掛車管路提供制動信號，但因氣壓管路冗長，氣壓信號傳遞速率遲滯等因素，導致制動響應緩慢。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題就是提供一種電-氣耦合控制的掛車控制閥控制方法，提高制動響應，同時實現制動力分配與載荷分配相適應、提高牽引車和掛車之間的制動協(xié)調性、改善減速控制的舒適性。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:一種掛車控制閥控制方法，掛車控制閥包括設有內腔的閥體，所述閥體內腔從上至下依次設有行車制動腔、大活塞回位腔、增壓腔、出氣腔、駐車腔，所述閥體上設有與閥體內腔連通的進氣口、供氣口、出氣口、排氣口、行車控制口及駐車控制口，所述閥體上還設有相互連通的增壓閥、減壓閥及備壓閥，所述進氣口與牽引車儲氣筒連通，供氣口通過節(jié)流閥與進氣口連通并輸出氣壓至掛車供能管路，出氣口通過組合閥門與進氣口連通，所述組合閥門為常閉閥門，受行車控制口 /駐車控制口控制，行車控制口連通氣制動閥并接收氣制動閥氣壓信號，駐車控制口連通手控閥并接收手控閥氣壓信號，組合閥門打開下，進氣口氣壓經出氣口輸出至掛車控制管路，排氣口在解除制動過程中將多余氣體排入大氣，所述備壓閥為常開電磁閥并與行車控制口連通，所述增壓閥為常閉電磁閥并與進氣口連通，所述減壓閥為常閉電磁閥并與排氣口連通，壓縮空氣經行車控制口進入行車制動腔，壓縮空氣經增壓閥作用于增壓腔，出氣腔與出氣口相通，駐車腔與駐車控制口相通；所述閥體上設有控制器與所述增壓閥、減壓閥及備壓閥電連接，在出氣口設有壓力傳感器，所述壓力傳感器與控制器連接；
[0005]電控控制回路和氣壓控制回路組成掛車控制閥的雙回路控制系統(tǒng)，電控控制回路和氣壓控制回路是并行控制的，正常情況下氣壓控制回路工作，在氣壓控制回路無法完成制動時，電控控制回路輔助氣壓控制回路工作；
[0006]在電控控制回路中:控制器接收電控信號，并控制增壓閥、減壓閥、備壓閥協(xié)調工作實現掛車行車制動或者駐車制動，同時壓力傳感器實時監(jiān)測出氣口輸出氣壓，并反饋至控制器，控制器根據反饋氣壓控制增壓閥、減壓閥、備壓閥協(xié)調工作，實現輸出氣壓的控制；
[0007]在氣壓控制回路中，行車控制口接收氣制動閥控制信號，使出氣口輸出氣壓至掛車控制管路，從而實現掛車行車制動，通過駐車控制口接收手控閥控制信號，使出氣口輸出氣壓至掛車控制管路，從而實現掛車駐車制動。
[0008]優(yōu)選的，在出氣口失效后，通過氣壓控制回路和電控控制回路分別實現氣控節(jié)流控制及電控節(jié)流控制，從實現掛車的緊急制動。
[0009]優(yōu)選的，氣控節(jié)流的控制方法為:行車控制口接受氣制動閥氣壓，在行車制動腔建立壓力，在出氣口及行車控制口的壓力同時作用于組合閥門，使其打開進氣閥門，關閉排氣閥門，并進一步關閉節(jié)流閥門，使氣源接口與供氣口隔絕，達到節(jié)流效果。
[0010]優(yōu)選的，電控節(jié)流控制方法為:線路板經壓力傳感器監(jiān)測出氣口輸出氣壓異常，經邏輯運算后，作出電控節(jié)流控制，增壓閥EV開啟閥門，備壓閥BV關閉閥門，進而打開進氣閥門，關閉排氣閥門，并進一步關閉節(jié)流閥門，使氣源接口與供氣口隔絕，達到節(jié)流效果。
[0011]優(yōu)選的，增壓控制方法為:增壓閥EV受線路板驅動，打開增壓閥門，備壓閥EV受線路板驅動，關閉備壓閥門，進氣口的壓縮空氣經增壓閥EV至增壓腔，該氣壓作用于組合閥門，增加進氣閥門開口度，增大出氣口流量。
[0012]優(yōu)選的，減壓控制方法為:減壓閥AV受線路板驅動，打開減壓閥門，行車控制口內壓縮空氣經減壓閥門至排氣口，排入大氣，從而減少制動腔內空氣壓力，進氣閥門開度因此減小，從而減少出氣口流量。
[0013]本發(fā)明采用電控信號和氣控信號的雙回路控制，通過在出氣口設置的壓力傳感器采集信號反饋至控制器，再由控制器控制增壓閥、減壓閥及備壓閥的啟閉，實現了掛車控制閥的電氣控制，解決了傳統(tǒng)氣壓控制過程中，因管路冗長、氣壓信號傳遞緩慢等缺陷，縮短了車輛制動響應時間。
[0014]而且，由于使用的電控、氣控的雙回路控制，正常情況下氣壓控制回路工作，在氣壓控制回路無法完成制動時，電控控制回路輔助氣壓控制回路工作，確保完成車輛制動，滿足車輛制動的安全性。
[0015]在電控系統(tǒng)中，通過增壓閥EV、減壓閥AV、備壓閥BV的協(xié)調工作，經壓力傳感器監(jiān)測出氣口壓力進行反饋控制，使其達到設定要求，從而滿足車輛制動力、制動加速度達到設定要求；因而實現制動力分配與載荷分配相適應、提高牽引車和掛車之間的制動協(xié)調性、改善減速控制的舒適性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述:
[0017]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0018]圖2為增壓閥的安裝結構圖；
[0019]圖3為減壓閥的安裝結構圖；
[0020]圖4為備壓閥的安裝結構圖；
[0021]圖5為本發(fā)明的控制系統(tǒng)原理圖。

【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的掛車控制閥包括螺母1、螺栓2、底板3、封蓋4、大活塞5、鋼絲擋圈6、活塞套7、頂桿活塞8、壓縮彈簧9、孔用擋圈10、導向活塞11、墊片12、主活塞13、控制器外殼14、線路板15、導氣桿16、消聲器外殼19、增壓閥22、減壓閥23、備壓閥24、閥體25，閥體設有內腔，閥體內腔從上至下依次設有行車制動腔、大活塞回位腔、增壓腔、出氣腔、駐車腔，閥體上設有與閥體內腔連通的進氣口 1A、供氣口 21A、出氣口 22A、排氣口 3A、行車控制口 42A及駐車控制口 43A。
[0023]螺母1、螺栓2將底板3與閥體25緊固連接；封蓋4安裝于閥體25的開口處，配合密封圈、閥體25形成密閉容腔；大活塞5安裝于封蓋4下,配合密封圈與封蓋4、閥體25形成行車制動腔，壓縮空氣經行車控制口 42A進入行車制動腔；大活塞5，閥體25，活塞套7形成大活塞回位腔；鋼絲擋圈6安裝于閥體25卡槽內，對活塞套7上止點進行限位；頂桿活塞8安裝于大活塞5之下，配合密封圈與大活塞5、閥體25形成增壓腔，壓縮空氣經增壓閥22作用于此，并且配合密封圈與導向活塞11形成出氣腔，與出氣口 22A相通；壓縮彈簧9安裝于頂桿活塞8之下，在解除制動時負責將頂桿活塞8回位；導向活塞11安裝于閥體25中部，為主活塞13起導向作用，孔用擋圈10、墊片12分別安裝于導向活塞11的上、下止點，并將其限位；線路板15分別與七芯插座、增壓閥、減壓閥、備壓閥焊裝緊固，并且壓力傳感器集成于線路板15上；導氣桿16負責將出氣口 22A及壓力傳感器連通；壓板將增壓閥22、減壓閥23、備壓閥24緊固于閥體25上；透氣閥安裝于閥體上，負責對線路板15容腔進行散熱；消聲器外殼19安裝于閥體上，并由定位螺栓緊固；主活塞13安裝與閥體底部，并配合密封圈與導向活塞11形成駐車腔，且與駐車控制口 43A相通。同時進氣口 IA與供氣口 2IA經主活塞13相通，增壓閥22、減壓閥23、備壓閥24分別安裝于閥體增壓口、減壓口、備壓口上，并經壓板固定；消聲器外殼19卡扣于閥體之上，并將線路板15、導氣桿16、壓板、增壓閥22、減壓閥23、備壓閥24等封閉于閥體內，起隔絕密封作用。
[0024]其中進氣口 IA為氣源接口，連通牽引車儲氣筒；供氣口 21A通過節(jié)流閥與進氣口IA連通，并輸出氣壓至掛車供能管路；出氣口 22A通過組合閥門與進氣口 IA連通，組合閥門為常閉閥門，受行車控制口 42A/駐車控制口 43A控制氣壓影響打開/關閉，組合閥門打開后，進氣口 IA氣壓經出氣口 22A輸出至掛車控制管路；排氣口 3A，在解除制動過程中，閥內及管路內多余氣體經此排入大氣，末端安裝消音器，減少排氣引發(fā)的噪音；行車控制口42A，連通氣制動閥，能接收氣制動閥氣壓信號并打開組合閥門；駐車控制口 43A，連通手控閥，駐車控制為斷氣控制，當切斷駐車控制口 43A氣壓時，能控制組合閥門打開；BV備壓閥為常開電磁閥，受電壓控制閉合/打開，并與行車控制口 42A及EV增壓閥、AV減壓閥連通；EV增壓閥為常閉電磁閥，并與進氣口 IA及AV減壓閥連通、BV備壓閥連通；AV減壓閥為常閉電磁閥，并與排氣口 3A及EV增壓閥連通、BV備壓閥連通；U/P壓力傳感器安裝于出氣口22A處，實時監(jiān)控出氣口氣壓，并傳遞電壓信號至控制器供其邏輯判斷，節(jié)流閥、組合閥門為一套閥門總成，受不同控制條件影響能分別控制進氣閥門/排氣閥門/節(jié)流閥門的開啟/關閉。
[0025]如圖2所示:增壓閥以總成形式安裝于閥體上，閥體設計有快插接口，采用壓鑄成型工藝，使裝配簡單有效，合格率高。同時，閥體同時設計2道通孔，均采用壓鑄成型工藝，使增壓腔與AV腔通過增壓閥，并且相通。額外的，采用2道氣孔分別使進氣口 1A、大活塞回位腔、增壓閥相通。從而保證氣孔回路滿足設計要求。該結構簡單有效，加工成本低，合格率高。
[0026]如圖3所示:減壓閥以總成形式快插于閥體上，2道密封圈保證密封。閥體設計有2道通孔，采用壓鑄成型工藝，使EV腔通過減壓閥與排氣口 3A相通。當減壓閥動作，即打開閥門，使增壓閥內壓縮空氣至排氣口 3A排出，達到卸荷減壓效果。
[0027]如圖4所示:備壓閥以總成形式快插于閥體上，2道密封圈保證密封。閥體采用壓鑄成型工藝加工一道通孔，使增壓腔與備壓閥BV相通，額外的采用鉆孔工藝加工一道通孔，使行車腔與備壓閥相通。
[0028]如圖5所示:為本發(fā)明的控制系統(tǒng)原理圖；lb、2b、3b、4b、5b、6b、7b均為七芯插針，
分別為EV增壓閥、AV減壓閥、BV備壓閥、U/P壓力傳感器提供驅動電壓。
[0029]本發(fā)明氣動原理如下描述:
[0030]行車制動:行車控制口 42A接受車輛氣制動閥氣壓，當制動踏板踩下時，在行車控制口 42A建立氣壓，該氣壓作用于組合閥門，使其打開進氣閥門，同時關閉排氣閥門，進氣口 IA壓縮空氣經進氣閥門至出氣腔，進而進入掛車控制管路，完成行車制動。
[0031]駐車制動:行車控制口 42A未接受氣制動閥氣壓；駐車控制口 43A接受手控閥控制信號，進行斷氣控制，駐車控制口 43A壓力遞減至零，該氣壓作用于組合閥門，并打開進氣閥門，同時關閉排氣閥門，進氣口 IA壓縮空氣經進氣閥門至出氣腔，進而進入掛車控制管路，完成行車制動。
[0032]氣控節(jié)流特性:行車控制口 42A接受氣制動閥氣壓，在行車制動腔建立壓力；在出氣口 22A及行車控制口 42A壓力同時作用于組合閥門，使其打開進氣閥門，關閉排氣閥門，并進一步關閉節(jié)流閥門，使進氣口 IA與供氣口 21A隔絕，達到節(jié)流效果，進而保證掛車緊急制動。
[0033]電控節(jié)流特性:考慮到行車控制口 42A、出氣口 22A同時失效，為保證車輛制動安全性，本發(fā)明設計有電控節(jié)流特性，具體如下描述:線路板15經壓力傳感器監(jiān)測出氣口 22A輸出氣壓異常，經邏輯運算后，作出電控節(jié)流控制。增壓閥EV開啟閥門，備壓閥BV關閉閥門，進而打開進氣閥門，關閉排氣閥門，并進一步關閉節(jié)流閥門，使進氣口 IA與供氣口 21A隔絕，達到節(jié)流效果，進而保證掛車緊急制動。
[0034]增壓過程:增壓閥EV受線路板15驅動，打開增壓閥門；備壓閥EV受線路板15驅動，關閉備壓閥門；進氣口 IA的壓縮空氣經增壓閥EV至增壓腔，該氣壓作用于組合閥門，增加進氣閥門開口度，增大出氣口 22A流量。
[0035]減壓過程:行車控制口 42A接受氣制動閥氣壓，在行車制動腔建立壓力；減壓閥AV受線路板15驅動，打開減壓閥門；行車控制口 42A內壓縮空氣經減壓閥門至排氣口 3A，排入大氣，從而減少制動腔內空氣壓力，進氣閥門開度因此減小，從而減少出氣口 22A流量。
[0036]本發(fā)明通過該增壓閥EV、減壓閥AV、備壓閥BV的協(xié)調工作，經壓力傳感器監(jiān)測出氣口 22A壓力進行反饋控制，使其達到設定要求，從而滿足車輛制動力、制動加速度達到設定要求。
[0037]電控控制回路和氣壓控制回路組成掛車控制閥的雙回路控制系統(tǒng)，電控控制回路和氣壓控制回路是并行控制的，正常情況下氣壓控制回路工作，在氣壓控制回路無法完成制動時，電控控制回路輔助氣壓控制回路工作。
[0038]正常狀態(tài)下，E⑶(電子控制單元，又稱“行車電腦”、“車載電腦”，也就是上述的控制器)監(jiān)測到壓力傳感器壓力與ECU計算壓力不符合時，會選擇電磁閥動作，進而調節(jié)壓力。氣控節(jié)流是在出氣口 22A失效后，給行車控制口 42A氣壓，其后掛車閥動作，完成節(jié)流；電控節(jié)流，行車控制口 42A失效，氣控節(jié)流沒有行車控制口 42A作為促動氣壓，無法完成氣控節(jié)流，此時就需電控來實現節(jié)流。
[0039]在電控控制回路中:控制器接收電控信號，并控制增壓閥、減壓閥、備壓閥協(xié)調工作實現掛車行車制動或者駐車制動，同時壓力傳感器實時監(jiān)測出氣口輸出氣壓，并反饋至控制器，控制器根據反饋氣壓控制增壓閥、減壓閥、備壓閥協(xié)調工作，實現輸出氣壓的控制；
[0040]在氣壓控制回路中，行車控制口接收氣制動閥控制信號，使出氣口輸出氣壓至掛車控制管路，從而實現掛車行車制動，通過駐車控制口接收手控閥控制信號，使出氣口輸出氣壓至掛車控制管路，從而實現掛車駐車制動。
[0041]本發(fā)明中氣壓制動控制系統(tǒng)采用電控氣壓制動，是基于ABS制動系統(tǒng)的升級型。該系統(tǒng)在改善整個制動過程中具有如下優(yōu)點:
[0042]?采用電子化方式控制所有制動部件，使得響應時間更快
[0043]?減速器和發(fā)動機制動器集成在行車制動器中
[0044]?制動力分配與載荷分配相適應
[0045]?實現了牽引車和掛車之間的制動協(xié)調性
[0046]?具有舒適的減速控制
[0047]?通過集成的診斷和監(jiān)測功能實現了持續(xù)的自測試等
[0048]由于電控信號傳輸快，使得制動缸的起壓響應時間縮短，車輛在快速行駛時，制動距離能縮短了幾米，這在某些情況下對車輛安全行駛起到至關重要的作用。而且能夠通過計算掛車當前的載荷狀態(tài)，合理地分配主車和掛車的制動力，使主掛車制動保持一致，提高牽引車制動時的安全性，其流程即為通過各種傳感器計算出前后輪當前工況下所需制動力，然后再通過掛車控制閥等執(zhí)行機構精確控制輸出氣壓，進而作用到前后輪制動器上，即完成制動力分配，及實施制動。
【權利要求】
1.一種掛車控制閥控制方法，掛車控制閥包括設有內腔的閥體，所述閥體內腔從上至下依次設有行車制動腔、大活塞回位腔、增壓腔、出氣腔、駐車腔，所述閥體上設有與閥體內腔連通的進氣口、供氣口、出氣口、排氣口、行車控制口及駐車控制口，所述閥體上還設有相互連通的增壓閥、減壓閥及備壓閥，所述進氣口與牽引車儲氣筒連通，供氣口通過節(jié)流閥與進氣口連通并輸出氣壓至掛車供能管路，出氣口通過組合閥門與進氣口連通，所述組合閥門為常閉閥門，受行車控制口 /駐車控制口控制，行車控制口連通氣制動閥并接收氣制動閥氣壓信號，駐車控制口連通手控閥并接收手控閥氣壓信號，組合閥門打開下，進氣口氣壓經出氣口輸出至掛車控制管路，排氣口在解除制動過程中將多余氣體排入大氣，所述備壓閥為常開電磁閥并與行車控制口連通，所述增壓閥為常閉電磁閥并與進氣口連通，所述減壓閥為常閉電磁閥并與排氣口連通，壓縮空氣經行車控制口進入行車制動腔，壓縮空氣經增壓閥作用于增壓腔，出氣腔與出氣口相通，駐車腔與駐車控制口相通；所述閥體上設有控制器與所述增壓閥、減壓閥及備壓閥電連接，在出氣口設有壓力傳感器，所述壓力傳感器與控制器連接； 其特征在于:電控控制回路和氣壓控制回路組成掛車控制閥的雙回路控制系統(tǒng)，電控控制回路和氣壓控制回路是并行控制的，正常情況下氣壓控制回路工作，在氣壓控制回路無法完成制動時，電控控制回路輔助氣壓控制回路工作； 在電控控制回路中:控制器接收電控信號，并控制增壓閥、減壓閥、備壓閥協(xié)調工作實現掛車行車制動或者駐車制動，同時壓力傳感器實時監(jiān)測出氣口輸出氣壓，并反饋至控制器，控制器根據反饋氣壓控制增壓閥、減壓閥、備壓閥協(xié)調工作，實現輸出氣壓的控制； 在氣壓控制回路中，行車控制口接收氣制動閥控制信號，使出氣口輸出氣壓至掛車控制管路，從而實現掛車行車制動，通過駐車控制口接收手控閥控制信號，使出氣口輸出氣壓至掛車控制管路，從而實現掛車駐車制動。
2.根據權利要求1所述的一種掛車控制閥控制方法，其特征在于:在出氣口失效后，通過氣壓控制回路和電控控制回路分別實現氣控節(jié)流控制及電控節(jié)流控制，從實現掛車的緊急制動。
3.根據權利要求2所述的一種掛車控制閥控制方法，其特征在于:氣控節(jié)流的控制方法為:行車控制口接受氣制動閥氣壓，在行車制動腔建立壓力，在出氣口及行車控制口的壓力同時作用于組合閥門，使其打開進氣閥門，關閉排氣閥門，并進一步關閉節(jié)流閥門，使氣源接口與供氣口隔絕，達到節(jié)流效果。
4.根據權利要求2所述的一種掛車控制閥控制方法，其特征在于:電控節(jié)流控制方法為:線路板經壓力傳感器監(jiān)測出氣口輸出氣壓異常，經邏輯運算后，作出電控節(jié)流控制，增壓閥EV開啟閥門，備壓閥BV關閉閥門，進而打開進氣閥門，關閉排氣閥門，并進一步關閉節(jié)流閥門，使氣源接口與供氣口隔絕，達到節(jié)流效果。
5.根據權利要求1至4任意一項所述的一種掛車控制閥控制方法，其特征在于增壓控制方法為:增壓閥EV受線路板驅動，打開增壓閥門，備壓閥EV受線路板驅動，關閉備壓閥門，進氣口的壓縮空氣經增壓閥EV至增壓腔，該氣壓作用于組合閥門，增加進氣閥門開口度，增大出氣口流量。
6.根據權利要求5所述的一種掛車控制閥控制方法，其特征在于減壓控制方法為:減壓閥AV受線路板驅動，打開減壓閥門，行車控制口內壓縮空氣經減壓閥門至排氣口，排入大氣，從而減少制動腔內空氣壓力，進氣閥門開度因此減小，從而減少出氣口流量。
【文檔編號】B60T15/02GK104192120SQ201410356454
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權日:2014年7月25日
【發(fā)明者】傅直全, 苑慶澤, 鐘煥祥, 侯宗崗, 駱楹炯 申請人:浙江萬安科技股份有限公司