氣壓式電子駐車制動系統及制動方法

2023-12-09 13:29:06 4

專利名稱：氣壓式電子駐車制動系統及制動方法
技術領域：
本發明涉及汽車制動裝置及制動方法，特別涉及一種汽車氣壓式電子駐車制動 系統及制動方法。
背景技術：
電子駐車系統(EPB: Electrical Park Brake)也被稱為電子手剎，是指將汽車 行車過程中的臨時性制動和停駛駕駛員離車後的長時間駐車制動功能整合在一起，並且由 電子控制方式實現汽車駐車制動產生和解除的自動控制。保證在停駛駕駛員離車後，汽車 仍保持在原地，特別是在坡道上原地停住，不會出現溜車現象。在自動變速器日益普及的今 天，尤其是在AMT、CVT等系統中，電子駐車系統可起到防止汽車坡道意外溜車、平穩起步。 特別是使用自動變速器的汽車，在實現半坡起方面，電子駐車系統起關鍵性的作用，所以說 電子駐車系統將是未來汽車駐車制動的發展趨勢。駐車制動也被稱為中央制動，它主要用作停車制動，其制動力矩一般作用 於汽車傳動系統的傳動軸上，有的則將手制動氣室與行車制動氣室整合在一起成為複合式 制動氣室，制動力矩直接作用於車輪上，從而實現駐車制動和行車制動兩種功能。駐車制動 所用的制動傳動機構可以是氣壓式或機械式，但都用手操縱，所以也常被稱為手制動。氣壓式駐車制動系統多採用「斷氣剎」，顧名思義，手制動氣室排氣時，產 生駐車制動。「斷氣剎」採用放氣制動彈簧制動的結構，以手制動氣室中的放氣制動彈簧作 為制動動力源。具體來說，手制動氣室充氣時，手制動氣室中強力的放氣制動彈簧受到空氣 的壓縮，駐車制動解除；排氣時，手制動氣室中被壓縮的放氣制動彈簧伸長，將空氣排出，汽 車恢復駐車制動狀態。氣壓式駐車制動系統主要包括儲氣筒、手制動開關、氣管路、手制動氣室， 有些汽車上還安裝有繼動快放閥。繼動快放閥又包括單向閥和先導閥，其工作過程可以歸 納為以下幾情況
1、當需要駐車制動時，駕駛員將手制動開關打開，手制動氣室在放氣制動彈簧 的作用下，將氣室中的壓縮空氣通過氣管路和手制動開關排到大氣中，與此同時放氣制動 彈簧伸長，使汽車處於駐車制動狀態；
2、當需要解除駐車制動時，駕駛員將手制動開關關閉，儲氣筒中的壓縮空氣通 過手制動開關，經氣管路充入手制動氣室中，壓縮手制動氣室中的強力放氣制動彈簧，駐車 制動隨之解除；
3、手制動開關位或稱手制動閥一般於駕駛室內。有些汽車手制動開關與儲氣筒 和手制動氣室相距較遠，如果充排氣時，空氣都經過手制動開關，則施行和解除駐車制動的 時間長。為此可以在手制動氣室的附近安裝繼動快放閥，通過手制動開關控制繼動快放閥。 充氣時，繼動快放閥上的先導閥打開，壓縮空氣由儲氣筒直接通過先導閥充入手制動氣室； 排氣時，先導閥關閉，空氣由先導閥的控制口排出。由於充、排氣時，無需經過手制動開關，從而使施行和解除駐車制動的時間大為縮短。「斷氣剎」的優點是當汽車駐車制動氣管路出現漏氣或是儲氣筒中沒有 壓縮空氣時，駐車制動依然有效，不會出現溜車現象；缺點是駕駛員操作麻煩，特別是在 上坡半坡起步時，容易出現危險的後溜現象。使用自動變速器的汽車也無法憑藉此駐車制 動系統實現半坡起步。

發明內容
為了克服現有技術領域存在的上述缺陷，本發明的目的是解決以上的問題與不 足，提供一種氣壓式電子駐車制動系統，結構簡單、製造方便、成本低、能實現駐車制動自動 控制的系統。同時提供一種氣壓式電子駐車制動方法，操作簡單、控制精確、安全可靠。本發明提供的氣壓式電子駐車制動系統，包括儲氣筒、手制動開關、手制 動氣室，儲氣筒與手制動氣室之間由氣管路連接，它還包括氣壓式電子駐車閥、駐車制動控 制器，氣壓式電子駐車閥連接在儲氣筒與手制動氣室之間，駐車制動控制器連接在手制動 開關與氣壓式電子駐車閥之間。所述儲氣筒通過氣管路與手制動開關和氣壓式電子駐車閥 的A 口相連，手制動開關又通過氣管路與氣壓式電子駐車閥的C 口相連，氣壓式電子駐車閥 的B 口通過氣管路與手制動氣室相連，手制動開關通過導線與駐車制動控制器相連，駐車 制動控制器又通過導線與氣壓式電子駐車閥的D1、D2、D3相連。所述氣壓式電子駐車閥包括電磁換向閥、單向閥、先導閥，氣壓式電子駐 車閥的C 口與電磁換向閥相連，電磁換向閥與先導閥的控制口相連，氣壓式電子駐車閥的 A 口與先導閥的進氣口相連，先導閥的出氣口又與氣壓式電子駐車閥的B 口相連，單向閥 與電磁換向閥兩端相連，且單向閥的進氣方向與電磁換向閥的進氣方向相反。氣壓式電子 駐車閥上的電磁換向閥為常通電式或非常通電式。所述手制動開關為機械式或電子式，即可以是包含控制通斷氣路的機械 機構和電器開關的形式，也可以是僅包含電器開關的形式。氣壓式電子駐車制動系統的工作過程可以歸納為以下幾情況
當需要解除駐車制動時，手制動開關關閉，氣壓式電子駐車閥的B 口通過氣管 路與手制動開關和儲氣筒相連，此時駐車制動控制器接收到手制動開關發來的信號，駐車 制動控制器通過導線經D2和D3控制電磁換向閥，使電磁換向閥的排氣口關閉。此時氣壓 式電子駐車系統處於解除駐車制動的預備狀態。當駐車制動控制器認為可以解除駐車制動時，駐車制動控制器通過導線 經Dl和D2控制電磁換向閥，使電磁換向閥的進氣口打開。壓縮空氣由儲氣筒通過手制動 開關和氣壓式電子駐車閥的C 口經電磁換向閥進入先導閥的控制孔，使先導閥打開。然後壓縮空氣由儲氣筒通過氣壓式電子駐車閥的A 口依次經先導閥和氣 壓式電子駐車閥的B 口，再經氣管路流入手制動氣室，駐車制動隨之解除。此時氣壓式電子駐車閥處於保壓狀態，手制動氣室中的放氣制動彈簧始 終處於壓縮狀態，從而保證汽車在行駛狀態下，不受駐車制動的影響。當需要施行駐車制動時，手制動開關打開，氣壓式電子駐車閥的C 口通過 氣管路和手制動開關與大氣相連，此時駐車制動控制器收到手制動開關發來的信號，通過 導線和氣壓式電子駐車閥上的D2和D3控制電磁換向閥的排氣口打開，先導閥隨之關閉。
手制動氣室中的壓縮空氣在放氣制動彈簧的作用下，依次經氣管路經氣 壓式電子駐車閥的B 口和先導閥的控制口，再經電磁換向閥和單向閥排入大氣中，駐車制 動隨之恢復。
本發明提供的氣壓式電子駐車制動方法，基於本發明提供的氣壓式電子駐車制 動系統，包括以下步驟
一.關閉手制動開關，氣壓式電子駐車閥的B 口通過氣管路與手制動開關和儲 氣筒相通，此時駐車制動控制器接收到手制動開關發來的信號，駐車制動控制器通過導線 經D2和D3控制電磁換向閥，使電磁換向閥的排氣口關閉，此時氣壓式電子駐車系統處於解 除駐車制動的預備狀態。二.當駐車制動控制器認為可以解除駐車制動時，駐車制動控制器通過導 線經Dl和D2控制電磁換向閥，使電磁換向閥的進氣口打開。壓縮空氣由儲氣筒通過手制 動開關和氣壓式電子駐車閥的B 口經電磁換向閥進入先導閥的控制孔，使先導閥打開，然 後壓縮空氣由儲氣筒通過氣壓式電子駐車閥的A 口經先導閥和氣壓式電子駐車閥的B 口， 再經氣管路流入手制動氣室，駐車制動隨之解除。三.打開手制動開關，氣壓式電子駐車閥的C 口通過氣管路和手制動開關 與大氣相通，此時駐車制動控制器收到手制動開關發來的信號，通過導線和氣壓式電子駐 車閥上的D2和D3控制電磁換向閥的排氣口打開，先導閥隨之關閉，手制動氣室中的壓縮空 氣在放氣制動彈簧的作用下，通過氣管路經氣壓式電子駐車閥的B 口和先導閥的控制口， 再經電磁換向閥和單向閥排入大氣中，駐車制動隨之施行。本發明提供的氣壓式電子駐車制動系統及制動方法，其有益效果在於，該 制動系統結構簡單、製造方便、成本低、能實現駐車制動自動控制。基於該制動系統的制動 方法，操作簡單、控制精確、安全可靠。


圖1為本發明所述氣壓式電子駐車系統手自一體式方案原理圖 圖2為本發明所述氣壓式電子駐車系統半自動方案原理圖 圖3為本發明所述氣壓式電子駐車系統全自動方案原理圖 圖4為本發明所述實施例一中氣壓式電子駐車閥原理圖 圖5為本發明所述實施例二中氣壓式電子駐車閥原理圖 圖6為本發明所述氣壓式電子駐車系統的工作流程圖 圖中標註
1.儲氣筒、2.手制動開關、3.氣壓式電子駐車閥、4.駐車制動控制器、5.兩位三 通電磁閥、6.手制動氣室、7.氣管路、8.導線、9.兩位兩通電磁閥、10.單向閥、11.先導閥。
具體實施例方式
下面參照附圖，結合三個實施例，對本發明提供的氣壓式電子駐車制動系統及 制動方法進行詳細的說明。
實施例一
參照圖1、圖4、圖6，對本實施例進行說明。該實施例所述的氣壓式電子駐車制 動系統，包括儲氣筒1、手制動開關2、手制動氣室6，儲氣筒與手制動氣室之間由氣管路連 接，它還包括氣壓式電子駐車閥3、駐車制動控制器4，氣壓式電子駐車閥3連接在儲氣筒1 與手制動氣室6之間，駐車制動控制器4連接在手制動開關2與氣壓式電子駐車閥3之間。該氣壓式電子駐車制動系統的各部件連接關係為儲氣筒1通過氣管路7 與手制動開關2和氣壓式電子駐車閥3的A 口相連，手制動開關2又通過氣管路7與氣壓 式電子駐車閥3的C 口相連，氣壓式電子駐車閥3的B 口通過氣管路7與手制動氣室6相 連，手制動開關2通過導線8與駐車制動控制器4相連，駐車制動控制器4又通過導線8與 氣壓式電子駐車閥3的D1、D2、D3相連。本實施例中的氣壓式電子駐車閥3包括電磁換向閥，先導閥11和單向閥 10。具體來說本實施例中的電磁換向閥分為兩位兩通電磁閥9和兩位三通電磁閥5。Dl和 D2為兩位兩通電磁閥9的控制端，控制進氣口，D2和D3為兩位三通電磁閥5的控制端，控 制排氣口。氣壓式電子駐車閥3的各部件連接關係為氣壓式電子駐車閥3的C 口與 兩位兩通電磁閥9相連，兩位兩通電磁閥9與兩位三通電磁閥5相連，兩位三通電磁閥5與 先導閥11的控制口相連，氣壓式電子駐車閥3的A 口與先導閥11進氣口相連，先導閥11 出氣口又與氣壓式電子駐車閥3的B 口相連。單向閥10的進氣口與兩位三通電磁閥5的 出氣口相連，單向閥10的出氣口與兩位兩通電磁閥9的進氣口相連，其進氣方向與兩位兩 通電磁閥9和兩位三通電磁閥5的進氣方向相反。該實施例所述的氣壓式電子駐車制動方法為
汽車解除駐車制動時，駕駛員將手制動開關2關閉，氣壓式電子駐車閥3的C 口 通過氣管路7與手制動開關2和儲氣筒1相通。此時駐車制動控制器4接收到手制動開關 2發來的信號，駐車制動控制器4通過導線8經D2和D3控制兩位三通電磁閥5，使排氣口 關閉，氣壓式電子駐車系統處於解除駐車制動的預備狀態。當駐車制動控制器4認為汽車可以解除駐車制動時，駐車制動控制器4通 過導線8經Dl和D2控制兩位兩通電磁閥9，使進氣口打開。壓縮空氣由儲氣筒1通過手制 動開關2和氣壓式電子駐車閥3的B 口依次經兩位兩通電磁閥9和兩位三通電磁閥5進入 先導閥11的控制孔，使先導閥11打開。隨後壓縮空氣由儲氣筒1通過氣壓式電子駐車閥3的A 口依次經先導閥 11和氣壓式電子駐車閥3的B 口，再經氣管路7流入手制動氣室6，駐車制動隨之解除。此 時氣壓式電子駐車閥3處於保壓狀態，手制動氣室6中的放氣制動彈簧始終處於壓縮狀態， 從而保證汽車在行駛狀態下，不受駐車制動的的影響。當需要施行駐車制動時，手制動開關2打開，氣壓式電子駐車閥3的C 口 通過氣管路7和手制動開關2與大氣相通。此時駐車制動控制器4收到手制動開關2發來 的信號，通過導線8和氣壓式電子駐車閥3上的D2和D3控制兩位三通電磁閥5，使排氣口 打開，先導閥11進氣口隨之關閉。手制動氣室6中的壓縮空氣在放氣制動彈簧的作用下，通過氣管路7依次 經氣壓式電子駐車閥3的B 口和先導閥11的控制口，再經兩位三通電磁閥5和單向閥10排入大氣中，駐車制動隨之施行。
實施例二
參照圖2、圖5、圖6，對本實施例進行說明。本實施例所述的氣壓式電子駐車系 統及制動方法，與實施例一基本相同，與實施例一相同之處不再重複敘述，此處僅對與實施 例一不同之處進行說明。其不同之處在於，本實施例將手制動開關2中，控制通斷氣路的機械機構 取消，僅保留電器開關。由氣壓式電子駐車閥3完成所有氣路通斷的控制任務。手制動開 關2隻起向駐車制動控制器4發送駐車制動信號的作用。氣壓式電子駐車閥3取消單向閥 10，其A 口與C 口連接在一起，並與儲氣筒1相連。氣壓式電子駐車閥3中電磁換向閥分為兩位兩通電磁閥9和兩位三通電 磁閥5。Dl和D2為兩位兩通電磁閥9的控制端，控制進氣口，D2和D3為兩位三通電磁閥5 的控制端，控制排氣口。氣壓式電子駐車閥3的各部件連接關係為氣壓式電子駐車閥3的C 口與 兩位兩通電磁閥9相連，兩位兩通電磁閥9與兩位三通電磁閥5相連，兩位三通電磁閥5與 先導閥11的控制口相連，氣壓式電子駐車閥3的A 口與先導閥11進氣口相連，先導閥11 出氣口又與氣壓式電子駐車閥3的B 口相連。該實施例所述的氣壓式電子駐車制動方法為
汽車解除駐車制動時，駕駛員將手制動開關2關閉，駐車制動控制器4通過接收 到手制動開關2發來的信號，駐車制動控制器4通過導線8經D2和D3控制兩位三通電磁 閥5，使排氣口關閉，氣壓式電子駐車系統處於解除駐車制動的預備狀態。當駐車制動控制器4認為汽車可以解除駐車制動時，駐車制動控制器4通 過導線8經Dl和D2控制兩位兩通電磁閥9，使進氣口打開。壓縮空氣由儲氣筒1通過氣壓 式電子駐車閥3的C 口依次經兩位兩通電磁閥9和兩位三通電磁閥5進入先導閥11的控 制孔，使先導閥11打開。隨後壓縮空氣由儲氣筒1通過氣壓式電子駐車閥3的A 口依次經先導閥 11和氣壓式電子駐車閥3的B 口，再經氣管路7流入手制動氣室6，駐車制動隨之解除。此 時氣壓式電子駐車閥3處於保壓狀態，手制動氣室6中的放氣制動彈簧始終處於壓縮狀態， 從而保證汽車在行駛狀態下，不受駐車制動的的影響。當需要施行駐車制動時，手制動開關2打開，駐車制動控制器4收到手制 動開關2發來的信號，通過導線8和氣壓式電子駐車閥3上的D2和D3控制兩位三通電磁 閥5，使排氣口打開，先導閥11進氣口隨之關閉。手制動氣室6中的壓縮空氣在放氣制動彈簧的作用下，通過氣管路7依次 經氣壓式電子駐車閥3的B 口和先導閥11的控制口，再經兩位三通電磁閥5排入大氣中， 駐車制動隨之施行。
實施例三
參照圖3、圖6對本實施進行說明。本實施例所述的氣壓式電子駐車系統及制動 方法，與實施例一基本相同，與實施例一相同之處不再重複敘述，此處僅對與實施例一不同
7之處進行說明。其不同之處在於，本實施將手制動開關2中，控制通斷氣路的機械機構取 消，僅保留電器開關。由氣壓式電子駐車閥3完成所有氣路通斷的控制任務。手制動開關 2隻起向駐車制動控制器4發送駐車制動信號的作用。氣壓式電子駐車閥3取消單向閥10和先導閥11，只保留電磁換向閥，並取 消C 口只保留A 口與B 口。本實施例中的電磁換向閥為兩位三通電磁閥5。Dl和D2為兩 位三通電磁閥5的開關2關閉，駐車制動控制器4通過接收到手制動開關2發來的信號，並 判斷是非可以解除駐車制動，此時兩位三通電磁閥5的排氣口處於打開位置。該實施例所述的氣壓式電子駐車制動方法為
當駐車制動控制器4認為汽車可以解除駐車制動時，駐車制動控制器4通過導 線8經Dl和D2控制兩位三通電磁閥5，使排氣口關閉，同時進氣口打開。壓縮空氣由儲氣 筒1通過氣壓式電子駐車閥3的A 口，依次經兩位三通電磁閥5和氣壓式電子駐車閥3的 B 口，經氣管路7流入手制動氣室6，駐車制動隨之解除。此時氣壓式電子駐車閥3處於保 壓狀態，手制動氣室6中的放氣制動彈簧始終處於壓縮狀態，從而保證汽車在行駛狀態下， 不受駐車制動的的影響。當需要施行駐車制動時，手制動開關2打開，駐車制動控制器4收到手制 動開關2發來的信號，通過導線8和氣壓式電子駐車閥3上的Dl和D2控制兩位三通電磁 閥5，使進氣口關閉，排氣口打開。手制動氣室6中的壓縮空氣在放氣制動彈簧的作用下，通過氣管路7依次 經氣壓式電子駐車閥3的B 口和兩位三通電磁閥5排入大氣中，駐車制動隨之施行。
權利要求
一種氣壓式電子駐車制動系統，包括儲氣筒(1)、手制動開關(2)、手制動氣室(6)，儲氣筒與手制動氣室之間由氣管路連接，其特徵在於它還包括氣壓式電子駐車閥(3)、駐車制動控制器(4)，氣壓式電子駐車閥(3)連接在儲氣筒(1)與手制動氣室(6)之間，駐車制動控制器(4)連接在手制動開關(2)與氣壓式電子駐車閥(3)之間。
2.根據權利要求1所述的氣壓式電子駐車制動系統，其特徵在於所述儲氣筒(1)通 過氣管路與手制動開關(2)和氣壓式電子駐車閥(3)的A 口相連，手制動開關(2)又通過氣 管路與氣壓式電子駐車閥(3)的C 口相連，氣壓式電子駐車閥(3)的B 口通過氣管路與手 制動氣室(6)相連，手制動開關(2)通過導線與駐車制動控制器(4)相連，駐車制動控制器 (4)又通過導線與氣壓式電子駐車閥(3)的D1、D2、D3相連。
3.根據權利要求1或2所述的氣壓式電子駐車制動系統，其特徵在於所述氣壓式電 子駐車閥(3)包括電磁換向閥、單向閥(10)、先導閥(11)，氣壓式電子駐車閥(3)的C 口與 電磁換向閥相連，電磁換向閥與先導閥(11)的控制口相連，氣壓式電子駐車閥(3)的A 口 與先導閥(11)的進氣口相連，先導閥(11)的出氣口又與氣壓式電子駐車閥(3)的B 口相 連，單向閥(10)與電磁換向閥兩端相連，且單向閥(10)的進氣方向與電磁換向閥的進氣方 向相反。
4.根據權利要求1或2所述的氣壓式電子駐車制動系統，其特徵在於所述手制動開 關為機械式。
5.根據權利要求1或2所述的氣壓式電子駐車制動系統，其特徵在於所述手制動開 關為電子式。
6.一種氣壓式電子駐車制動方法，基於權利要求1所述的氣壓式電子駐車制動系統， 其特徵在於，包括以下步驟一、關閉手制動開關(2)，氣壓式電子駐車閥(3)的B口通過氣管路與手制動開關(2) 和儲氣筒(1)相通，此時駐車制動控制器(4)接收到手制動開關(2)發來的信號，駐車制動 控制器(4)通過導線經D2和D3控制電磁換向閥，使電磁換向閥的排氣口關閉，此時氣壓式 電子駐車系統處於解除駐車制動的預備狀態；二、當駐車制動控制器(4)認為可以解除駐車制動時，駐車制動控制器(4)通過導線經 Dl和D2控制電磁換向閥，使電磁換向閥的進氣口打開，壓縮空氣由儲氣筒(1)通過手制動 開關(2 )和氣壓式電子駐車閥(3 )的B 口經電磁換向閥進入先導閥(11)的控制孔，使先導 閥(11)打開，然後壓縮空氣由儲氣筒(1)通過氣壓式電子駐車閥(3)的A 口經先導閥(11) 和氣壓式電子駐車閥(3)的B 口，再經氣管路流入手制動氣室(6)，駐車制動隨之解除；三、打開手制動開關(2)，氣壓式電子駐車閥(3)的C口通過氣管路和手制動開關(2)與 大氣相通，此時駐車制動控制器(4)收到手制動開關(2)發來的信號，通過導線和氣壓式電 子駐車閥(3)上的D2和D3控制電磁換向閥的排氣口打開，先導閥(11)隨之關閉，手制動氣 室(6)中的壓縮空氣在放氣制動彈簧的作用下，通過氣管路經氣壓式電子駐車閥(3)的B 口 和先導閥(11)的控制口，再經電磁換向閥和單向閥(10)排入大氣中，駐車制動隨之施行。
全文摘要
本發明公開了一種氣壓式電子駐車制動系統及制動方法，該制動系統包括儲氣筒、手制動開關、手制動氣室，儲氣筒與手制動氣室之間由氣管路連接，它還包括氣壓式電子駐車閥、駐車制動控制器，氣壓式電子駐車閥連接在儲氣筒與手制動氣室之間，駐車制動控制器連接在手制動開關與氣壓式電子駐車閥之間。本發明提供的氣壓式電子駐車制動系統結構簡單、製造方便、成本低、能實現駐車制動自動控制。基於該制動系統的制動方法，操作簡單、控制精確、安全可靠。
文檔編號B60T13/74GK101879893SQ201010238129
公開日2010年11月10日 申請日期2010年7月28日 優先權日2010年7月28日
發明者王松, 王玉海, 王辛立, 鄭旭光 申請人:一汽解放青島汽車廠