本發(fā)明涉及一種油氣懸架車(chē)輛感載多模式制動(dòng)系統(tǒng)及其制動(dòng)方法。

背景技術(shù)：

制動(dòng)性能是車(chē)輛安全性的重要指標(biāo)，良好的制動(dòng)系統(tǒng)需要同時(shí)滿(mǎn)足良好的制動(dòng)效能及制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性。車(chē)輛行駛過(guò)程中，會(huì)面臨不同的行駛工況，固定比值的制動(dòng)系統(tǒng)按照某一種行駛工況需求進(jìn)行制動(dòng)匹配。特別地，重型車(chē)輛在滿(mǎn)載和空載工況下，各軸載荷差異大，因汽車(chē)制動(dòng)力在前、后橋之間的分配是固定的,這將帶來(lái)制動(dòng)車(chē)輪異常抱死等問(wèn)題，帶來(lái)極大的安全隱患。

重型專(zhuān)項(xiàng)作業(yè)車(chē)輛往往配置油氣懸架，甚至是半主動(dòng)或者主動(dòng)懸架。油氣懸架本身并不能直觀(guān)衡量車(chē)輛載荷變化情況，同時(shí)，油氣懸架、半主動(dòng)或主動(dòng)懸架可以根據(jù)駕駛員意圖或者工況需求主動(dòng)或被動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)架高度，以獲得更好的行駛通過(guò)性。因?yàn)椴淮嬖陔S車(chē)輛載荷變化產(chǎn)生的直觀(guān)變形，所以常規(guī)的感載比例制動(dòng)系統(tǒng)不能應(yīng)用在配置上述懸架的車(chē)輛上。

目前市場(chǎng)上乘用車(chē)及商用車(chē)采用感載比例式制動(dòng)系統(tǒng)，解決不同行駛工況下制動(dòng)系統(tǒng)匹配問(wèn)題，常用的制動(dòng)系統(tǒng)方案如圖1所示。

上述感載比例式制動(dòng)系統(tǒng)，在于后橋制動(dòng)控制管路中串聯(lián)感載比例閥。隨著汽車(chē)載荷的變化，懸架受載荷引起的機(jī)械變形，導(dǎo)致感載彈簧長(zhǎng)度發(fā)生變化，改變感載比例閥氣壓輸出曲線(xiàn)，使前后制動(dòng)管路壓力分配比較接近理想的前后制動(dòng)管路壓力分配，保證汽車(chē)具有良好的制動(dòng)效能，滿(mǎn)足不同行駛工況下制動(dòng)力需求。

上述的感載比例式制動(dòng)系統(tǒng)依賴(lài)于鋼板彈簧懸架及空氣懸架的受載荷變化產(chǎn)生的隨動(dòng)變形。但是其存在以下問(wèn)題：

（1）其不能解決對(duì)油氣懸架車(chē)輛的軸荷轉(zhuǎn)化問(wèn)題，油氣懸架車(chē)輛的隨動(dòng)變形本身并不能直觀(guān)獲得；

（2）上述隨動(dòng)變形會(huì)因?yàn)橛蜌鈶壹?、半主?dòng)懸架或主動(dòng)懸架的主動(dòng)或被動(dòng)干預(yù)而與載荷情況不成隨動(dòng)關(guān)系，這將導(dǎo)致制動(dòng)系統(tǒng)匹配紊亂；

（3）其往往傾向于對(duì)后軸的單獨(dú)控制，前軸軸荷產(chǎn)生較大變化時(shí)，依然會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)分配不合理的問(wèn)題；

（4）其屬于被動(dòng)式制動(dòng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)，行車(chē)車(chē)速、路面附著系數(shù)及駕駛員意圖等不能直接干預(yù)制動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)開(kāi)放程度低，無(wú)法進(jìn)行主動(dòng)控制；

綜上所述，上述感載比例式制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)不適用裝備油氣懸架的車(chē)輛。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種油氣懸架車(chē)輛感載多模式制動(dòng)系統(tǒng)及其制動(dòng)方法，其可直接應(yīng)用在無(wú)因載荷變化導(dǎo)致直觀(guān)的機(jī)械形變的油氣懸架系統(tǒng)中、能夠主動(dòng)檢測(cè)行駛工況反饋信息，設(shè)定不同的行駛工況下制動(dòng)系統(tǒng)匹配模式，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛行駛過(guò)程中制動(dòng)系統(tǒng)多行駛工況適應(yīng)性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種油氣懸架車(chē)輛感載多模式制動(dòng)系統(tǒng)，它包括：

檢測(cè)裝置，其用于對(duì)油氣懸架車(chē)輛的行駛過(guò)程的各種狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、反饋；

控制模塊，其用于獲取檢測(cè)裝置的車(chē)輛行駛狀態(tài)并進(jìn)行邏輯運(yùn)算獲取準(zhǔn)確可靠的車(chē)輛信息，同時(shí)將車(chē)輛信息反饋至制動(dòng)力分配裝置；

制動(dòng)力分配裝置，其用于接收來(lái)自控制模塊的控制信息、進(jìn)行執(zhí)行制動(dòng)模式的切換與執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛行駛過(guò)程中制動(dòng)系統(tǒng)多行駛工況適應(yīng)性。

所述檢測(cè)裝置為車(chē)輛行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置、其包括感載轉(zhuǎn)化裝置、行駛信息監(jiān)控裝置；

所述感載轉(zhuǎn)化裝置包含壓力傳感器及管路、通過(guò)測(cè)量油氣懸架系統(tǒng)中的傳遞介質(zhì)壓力，間接獲取車(chē)輛載荷信息；

所述行駛信息監(jiān)控裝置包含壓力傳感器，其能夠獲得車(chē)輛的是壓力、制動(dòng)力、車(chē)速信息。

所述控制模塊由控制器和電子線(xiàn)路組成；

其中控制器包括輸入端和輸出端，輸入端的輸入信號(hào)包括：載荷壓力信息、行駛車(chē)速、制動(dòng)系統(tǒng)信息；

輸出端的輸出信號(hào)包括制動(dòng)模式切換信號(hào)、制動(dòng)狀態(tài)信息、模式預(yù)警信息。

所述的制動(dòng)力分配裝置包括限壓閥、電磁閥、制動(dòng)器；其中，電磁閥接受控制信號(hào)后，執(zhí)行制動(dòng)模式切換；采用不同的限壓閥或者制動(dòng)器來(lái)進(jìn)行車(chē)輛不同的制動(dòng)力分配、設(shè)置。

所述的控制模塊分為自動(dòng)控制模式和手動(dòng)制動(dòng)模式。

所述的控制模塊為帶有自動(dòng)故障報(bào)警模式的控制模塊。

所述自動(dòng)控制模式的控制模塊為可編寫(xiě)控制邏輯程序的控制器。

一種油氣懸架車(chē)輛感載多模式制動(dòng)方法，包括以下步驟:

1）車(chē)輛啟動(dòng)后，檢測(cè)裝置自動(dòng)檢測(cè)車(chē)輛行駛狀態(tài)：載荷、壓力、制動(dòng)力、車(chē)速信息，并將采集后的信息傳遞至控制模塊；

2）控制模塊接收檢測(cè)裝置傳遞的信息狀態(tài)并進(jìn)行運(yùn)算、判斷所處的行駛工況然后選定制動(dòng)模式：自動(dòng)控制模式和手動(dòng)模式；

2.1）自動(dòng)模式：根據(jù)車(chē)輛行駛狀態(tài)檢測(cè)信息，按照設(shè)定的控制邏輯，執(zhí)行選定的制動(dòng)模式，并給予駕駛員所處制動(dòng)狀態(tài)警示，若出現(xiàn)不匹配時(shí)，則發(fā)出故障警報(bào)，提示駕駛員進(jìn)行手動(dòng)模式切換；

2.2）手動(dòng)模式：手動(dòng)模式為自動(dòng)模式的補(bǔ)充及應(yīng)急對(duì)策，手動(dòng)模式設(shè)置強(qiáng)制的制動(dòng)模式選擇開(kāi)關(guān)，手動(dòng)制動(dòng)模式選擇開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，控制模塊退出自動(dòng)控制模式，強(qiáng)制執(zhí)行手動(dòng)模式選擇項(xiàng)；

3）通過(guò)上述的兩種模式，控制模塊把控制信號(hào)傳遞至制動(dòng)力分配裝置，由制動(dòng)力分配裝置執(zhí)行相應(yīng)的制動(dòng)力分配設(shè)定。

與目前的感載比例式制動(dòng)系統(tǒng)相比，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置，主動(dòng)檢測(cè)行駛工況反饋信息，控制模塊設(shè)定不同的行駛工況下制動(dòng)系統(tǒng)匹配模式，因而具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明根據(jù)車(chē)輛行駛工況自動(dòng)或手動(dòng)選擇車(chē)輛制動(dòng)模式，確保各軸制動(dòng)力分配處于最佳狀態(tài)；

（2）本發(fā)明通過(guò)感載轉(zhuǎn)化裝置間接地對(duì)獲取車(chē)輛載荷情況，對(duì)油氣懸架車(chē)輛具有通用性，其不受駕駛員對(duì)懸架系統(tǒng)的控制意圖的影響；

（3）本發(fā)明對(duì)制動(dòng)模式的選擇，不限于載荷變化情況，還可以為行駛車(chē)速、地面附著系數(shù)及駕駛員意圖等參數(shù)；

（4）通過(guò)控制器進(jìn)行邏輯控制，可綜合考慮載荷、車(chē)速等影響制動(dòng)的信息作為控制變量，增加系統(tǒng)開(kāi)放性，使制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力分配更加合理。

附圖說(shuō)明

圖1是目前常規(guī)感載比例式制動(dòng)系統(tǒng)；

圖2是本發(fā)明系統(tǒng)原理示意圖；

圖3是本發(fā)明的控制模塊原理圖；

圖4是本發(fā)明方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖2所示為一種油氣懸架車(chē)輛感載多模式制動(dòng)系統(tǒng)，它包括：

檢測(cè)裝置101，其用于對(duì)油氣懸架車(chē)輛的行駛過(guò)程的各種狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、反饋；

控制模塊102，其用于獲取檢測(cè)裝置101的車(chē)輛行駛狀態(tài)并進(jìn)行邏輯運(yùn)算獲取準(zhǔn)確可靠的車(chē)輛信息，同時(shí)將車(chē)輛信息反饋至制動(dòng)力分配裝置103；

制動(dòng)力分配裝置103，其用于接收來(lái)自控制模塊102的控制信息、進(jìn)行執(zhí)行制動(dòng)模式的切換與執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛行駛過(guò)程中制動(dòng)系統(tǒng)多行駛工況適應(yīng)性。

其中，所述檢測(cè)裝置101為車(chē)輛行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置、其包括感載轉(zhuǎn)化裝置、行駛信息監(jiān)控裝置；

所述感載轉(zhuǎn)化裝置包含壓力傳感器及管路、通過(guò)測(cè)量油氣懸架系統(tǒng)中的傳遞介質(zhì)壓力，間接獲取車(chē)輛載荷信息；

所述行駛信息監(jiān)控裝置包含壓力傳感器，其能夠獲得車(chē)輛的是壓力、制動(dòng)力、車(chē)速信息。

如圖3所示，控制模塊102由控制器和電子線(xiàn)路組成；

其中控制器包括輸入端和輸出端，輸入端的輸入信號(hào)包括：載荷壓力信息、行駛車(chē)速、制動(dòng)系統(tǒng)信息；

輸出端的輸出信號(hào)包括制動(dòng)模式切換信號(hào)、制動(dòng)狀態(tài)信息、模式預(yù)警信息。

其中，所述的制動(dòng)力分配裝置103包括限壓閥、電磁閥、制動(dòng)器；其中，電磁閥接受控制信號(hào)后，執(zhí)行制動(dòng)模式切換；采用不同的限壓閥或者制動(dòng)器來(lái)進(jìn)行車(chē)輛不同的制動(dòng)力分配、設(shè)置。

進(jìn)一步，所述的控制模塊102分為自動(dòng)控制模式和手動(dòng)制動(dòng)模式；所述的控制模塊102為帶有自動(dòng)故障報(bào)警模式的控制模塊；所述自動(dòng)控制模式的控制模塊102為可編寫(xiě)控制邏輯程序的控制器。

如圖4所示，本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于油氣懸架車(chē)輛感載多模式制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)方法，包括以下步驟：

1）車(chē)輛啟動(dòng)后，檢測(cè)裝置101自動(dòng)檢測(cè)車(chē)輛行駛狀態(tài)：載荷、壓力、制動(dòng)力、車(chē)速信息，并將采集后的信息傳遞至制動(dòng)控制模塊102；

2）控制模塊102接收檢測(cè)裝置101傳遞的信息狀態(tài)并進(jìn)行運(yùn)算、判斷所處的行駛工況然后選定制動(dòng)模式：自動(dòng)控制模式和手動(dòng)模式；

2.1）自動(dòng)模式：根據(jù)車(chē)輛行駛狀態(tài)檢測(cè)信息，按照設(shè)定的控制邏輯，執(zhí)行選定的制動(dòng)模式，并給予駕駛員所處制動(dòng)狀態(tài)警示，若出現(xiàn)不匹配時(shí)，則發(fā)出故障警報(bào)，提示駕駛員進(jìn)行手動(dòng)模式切換；

2.2）手動(dòng)模式：手動(dòng)模式為自動(dòng)模式的補(bǔ)充及應(yīng)急對(duì)策，手動(dòng)模式設(shè)置強(qiáng)制的制動(dòng)模式選擇開(kāi)關(guān)，手動(dòng)制動(dòng)模式選擇開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，控制模塊102退出自動(dòng)控制模式，強(qiáng)制執(zhí)行手動(dòng)模式選擇項(xiàng)；

3）通過(guò)上述的兩種模式，控制模塊102把控制信號(hào)傳遞至制動(dòng)力分配裝置103，由制動(dòng)力分配裝置103執(zhí)行相應(yīng)的制動(dòng)力分配設(shè)定。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置，主動(dòng)檢測(cè)行駛工況反饋信息，控制模塊設(shè)定不同的行駛工況下制動(dòng)系統(tǒng)匹配模式，因而具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明根據(jù)車(chē)輛行駛工況自動(dòng)或手動(dòng)選擇車(chē)輛制動(dòng)模式，確保各軸制動(dòng)力分配處于最佳狀態(tài)；

（2）本發(fā)明通過(guò)感載轉(zhuǎn)化裝置間接地對(duì)獲取車(chē)輛載荷情況，對(duì)油氣懸架車(chē)輛具有通用性，其不受駕駛員對(duì)懸架系統(tǒng)的控制意圖的影響；

（3）本發(fā)明對(duì)制動(dòng)模式的選擇，不限于載荷變化情況，還可以為行駛車(chē)速、地面附著系數(shù)及駕駛員意圖等參數(shù)；

（4）通過(guò)控制器進(jìn)行邏輯控制，可綜合考慮載荷、車(chē)速等影響制動(dòng)的信息作為控制變量，增加系統(tǒng)開(kāi)放性，使制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力分配更加合理。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。