CN111307473A - 一种集成式电液制动器的自动排气装置及排气方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种集成式的电液制动器的自动排气装置及排气方法。该装置包括自动排气装置、车辆稳定性控制***、制动排气管路、储液壶、主缸储液壶和主缸;储液壶通过制动排气管路向自动排气装置提供液体;自动排气装置通过制动排气管路与主缸储液壶连接;主缸储液壶与主缸连接;主缸与车辆稳定性控制***连接;车辆稳定性控制***与制动器的钳体连接;制动器钳体通过制动排气管路与自动排气装置连接;自动排气装置通过制动排气管路与储液壶连接。本发明提供了一种能够实现全自动液压管路的排气装置及其方法,能够对ABS、ESP液压单元等实现全过程自动化的排气,该装置可解决人工手工排气的耗时耗力、排气不彻底,排气过程造成漏液等问题。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域,具体的说是一种集成式的电液制动器的自动排气装置及排气方法。
背景技术
随着时代的发展与科技的不断创新,汽车***从最初的简单结构已经演变成现在的需要多方合作的复杂***。随着汽车的不断迭代进步,汽车制动器也在同步的发展当中,制动器由最初的纯液压控制演变为现在的液电耦合控制即线控制动。线控制动一方面减轻了驾驶员的负担,另一方面也提升了制动***的响应速度,进一步提升了整车的安全性。然而,由于气体的可压缩性,如果在线控制动器当中有气体的存在,那么在制动过程中会导致液压***供给不够,制动压力不能及时迅速地建立,电动控制不够精确,进而影响汽车的安全性,存在有巨大的安全隐患。
对于整车汽车厂的排气当中,一般先将制动管路抽成真空,再将高压的制动液灌入其中,采用这种方法迅速将制动液排入其中。但是在实际的科研实验的环境当中,大多采用的是一人踩制动踏板进行外力输入,一人拧螺栓上的放气螺栓,而且二者需要同时进行。每一步的同时协作的操作只能放出小部分气体,整个制动排气过程费时费力,并且在频繁的拧排气螺栓的过程当中,会影响轮缸的使用寿命,整个重复操作枯燥。一种新型的全自动排气装置,就显得很有必要了。
发明内容
本发明提供了一种能够实现全自动液压管路的排气装置及其方法,能够对ABS、ESP液压单元等实现全过程自动化的排气,该装置可以解决人工手工排气的耗时耗力、排气不彻底,排气过程造成漏液腐蚀其他物品的问题。
本发明技术方案结合附图说明如下:
一种集成式电液制动器的自动排气装置,该装置包括自动排气装置1、车辆稳定性控制***2、第一—十二制动排气管路3—14、储液壶15、主缸储液壶16和主缸17;所述储液壶15通过第三、四制动排气管路5、6向自动排气装置1提供液体;所述自动排气装置1通过第一、二制动排气管路3、4与主缸储液壶16连接;所述主缸储液壶16与主缸17的出液口连接;所述主缸17与车辆稳定性控制***2连接;所述车辆稳定性控制***2的出液口端与前左盘式制动器的钳体、前右盘式制动器钳体、后左盘式制动器钳体和后右盘式制动器钳体的进口连接;所述前左盘式制动器钳体的出口通过第五制动排气管路7与自动排气装置1连接;所述前右盘式制动器钳体的出口通过第六制动排气管路8与自动排气装置1连接;所述后左盘式制动器钳体的出口通过第七制动排气管路9与自动排气装置1连接;所述后右盘式制动器钳体的出口通过第八制动排气管路10与自动排气装置1连接;所述自动排气装置1通过第九、十、十一、十二制动排气管路11、12、13、14与储液壶15连接。
所述自动排气装置1包括液压单元101和控制单元102;所述液压单元101包括液压泵115、第一—六二位二通电磁阀103—108;所述液压泵115与第三、四制动排气管路5、6连接;所述第一二位二通电磁阀103的两端分别与第一制动排气管路3和第三制动排气管路5连接;所述第二二位二通电磁阀104的两端分别与第二制动排气管路4和第四制动排气管路6连接;所述第一制动排气管路3和第二制动排气管路4与车辆稳定性控制***2连接;所述车辆稳定性控制***2与第五、六、七、八制动排气管路7、8、9、10连接;所述第三二位二通电磁阀105与第五制动排气管路7连接;所述第四二位二通电磁阀106与第六制动排气管路8连接;所述第五二位二通电磁阀107与第七制动排气管路9连接;所述第六二位二通电磁阀108与第八制动排气管路10连接;所述第一、二、五、六、七、八制动排气管路3、4、7、8、9、10上设置有第一、二、三、四、五、六液体流量计109、110、111、112、113、114;所述控制单元102与第一、二、三、四、五、六液体流量计109、110、111、112、113、114、第一、二、三、四、五、六二位二通电磁阀103、104、105、106、107、108和液压泵115连接。
一种集成式电液制动器的自动排气装置的排气方法,包括以下步骤:
步骤一、将自动排气装置1与车辆稳定性控制***2以及储液壶15之间的管路连接好;将自动排气装置1上电;
步骤二、自动排气装置1开启自检功能,当自检正常,开始工作。
步骤三、在整个排气的过程中,保证储液壶15内部制动液足够;
步骤四、控制单元102控制液压泵115开始工作,同时控制第一二位二通电磁阀103、第二二位二通电磁阀104切换到打开的状态,这样液压就会从储液壶15流入;
步骤五、同时利用第一、二液体流量计109、110记录下此时的流入的液体流量;
步骤六、停止液压泵115泵制动液,同时切换第一二位二通电磁阀103、第二二位二通电磁阀104到关闭的状态,切换第三二位二通电磁阀105、第四二位二通电磁阀106、第五二位二通电磁阀107和第六二位二通电磁阀108到打开的状态,这样气液混合物便从储液壶15流出;
步骤七、利用第三、四、五、六液体流量计111、112、113、114记录下流过的液体流量;
步骤八、比较第一、二液体流量计109、110与第三、四、五、六液体流量计111、112、113、114之间的流量值是否相等;
步骤九、如果比较值不等,则重复步骤四~八;如果比较值相等,并且维持相等,则判断排气完成,停止排气操作;
步骤十、排气完成,拔除掉所有的管路;关闭所有设备。
本发明的有益效果为:
1)本发明基于集成式电液制动器,通过电子程序控制液压泵,模拟人工才踏板的操作。于是不再需要人工操作。
2)本发明通过PWM进行控制,可以对排气强度进行精准地控制,也可以精准控制排气的时间。
3)本发明利用二位二通阀作为排气阀的开关,不再需要频繁地拧排气螺栓,减少人力消耗,提升工作效率。
4)本发明采用了传感器、电控策略,液压泵等执行机构实现自动的控制,可以避免传统排气需要两人的配合。
5)本发明利用流量传感器进行检测是否排气完成,准确,可完全自动化地操作。
6)本发明四个轮缸的排气效果可以同时检测,提升效率
7)本发明将排气装置,排气的控制装置集成在一起,便于携带,以及重复利用。
8)本发明利用电磁阀作为排气的开关,可以减少对轮缸的排气螺栓的损耗,保证制动器***的使用寿命
9)本发明利用电机进行泵制动液的操作,相比于人工踩踏板的操作,避免了踏板回位回抽已排出的气泡的问题。
附图说明
图1为本发明所述的集成式电液制动排气装置的***的布置完整结构示意图;
图2为本发明的集成式电液制动排气装置的原理图;
图3为本发明的集成式电液制动排气装置自动排气方法的工作流程图。
图中:1、自动排气装置;2、车辆稳定性控制***;3、第一制动排气管路;4、第二制动排气管路;5、第三制动排气管路;6、第四制动排气管路;7、第五制动排气管路;8、第六制动排气管路;9、第七制动排气管路;10、第八制动排气管路;11、第九制动排气管路;12、第十制动排气管路;13、第十一制动排气管路;14、第十二制动排气管路;15、储液壶;16、主缸储液壶;17、主缸;19、前左盘式制动器轮缸;20、前右盘式制动器轮缸;21、后左盘式制动器轮缸;22、后右盘式制动器轮缸;115、液压泵;101、液压单元;102、控制单元;103、第一二位二通电磁阀;104、第二二位二通电磁阀;105、第三二位二通电磁阀;106、第四二位二通电磁阀;107、第五二位二通电磁阀;108、第六二位二通电磁阀;109、第一液体流量计;110、第二液体流量计;111、第三液体流量计;112、第四液体流量计;113、第五液体流量计;114、第六液体流量计。
具体实施方式
参阅图1、图2,一种集成式电液制动器的自动排气装置,该装置包括自动排气装置1、车辆稳定性控制***2即ESP、第一—十二制动排气管路3—14、储液壶15、主缸储液壶16和主缸17。
所述储液壶15通过第三、四制动排气管路5、6向自动排气装置1提供液体;所述自动排气装置1通过第一、二制动排气管路3、4与主缸储液壶16连接,为整个制动***提供足够的液压,以及液体来源,将整个制动***制动液当中的气体排出。排出的气体与液体同时通过管路回到自动排气装置1。所述储液壶15通过第三、四制动排气管路5、6和第九、十、十一、十二制动排气管路11、12、13、14与自动排气装置1相连。其中储液壶15通过管路5、6向自动排气装置1提供液体。所述车辆稳定性控制***2的出液口端与盘式制动器相连。最后盘式制动器的出液口端通过第五、六、七、八制动排气管路7、8、9、10与自动排气装置1相连,并将气液混合物排出,排出的气液混合物通过第九、十、十一、十二制动排气管路11、12、13、14与外加的储液壶15相连。
参阅图1,四钳盘式制动器分别包括前左盘式制动器钳体,前左盘式制动器轮缸19;前右盘式制动器钳体,前右盘式制动器轮缸20;后左盘式制动器钳体,后左盘式制动器轮缸21;后右盘式制动器钳体,后右盘式制动器轮缸22。四钳盘式制动器分别通过输入口与制动轮缸的液压管路相连,用于推动制动轮缸的运动,使导致摩擦片压紧卡钳,产生制动力。
参阅图2,所述自动排气装置1包括液压单元101和控制单元102;所述液压单元101包括液压泵115、第一—六二位二通电磁阀103—108;所述液压泵115与第三、四制动排气管路5、6连接;所述第一二位二通电磁阀103的两端分别与第一制动排气管路3和第三制动排气管路5连接;所述第二二位二通电磁阀104的两端分别与第二制动排气管路4和第四制动排气管路6连接;所述第一制动排气管路3和第二制动排气管路4与车辆稳定性控制***2连接;所述车辆稳定性控制***2与第五、六、七、八制动排气管路7、8、9、10连接;所述第三二位二通电磁阀105与第五制动排气管路7连接;所述第四二位二通电磁阀106与第六制动排气管路8连接;所述第五二位二通电磁阀107与第七制动排气管路9连接;所述第六二位二通电磁阀108与第八制动排气管路10连接。
在第一二位二通电磁阀103、第二二位二通电磁阀104控制第一制动排气管路3、第二制动排气管路4是否进液,当第一二位二通电磁阀103、第二二位二通电磁阀104打开时,液体从第三制动排气管路5、第四制动排气管路6流入,从第一制动排气管路3、第二制动排气管路4流出,流出到车辆稳定性控制***2当中。第三、四、五、六二位二通电磁阀105、106、107、108则控制液体的流出,车辆稳定性控制***2排液通过第五、六、七、八制动排气管路7、8、9、10排液流出。
此外,有第一、二、三、四、五、六液体流量计109、110、111、112、113、114监测液体的流量,根据流体的流量进行诊断排气是否完成。其中第一、二液体流量计109、110检测有多少液体流量从自动排气装置中流出到制动***当中,第三、四、五、六液体流量计111、112、113、114检测有多少液体流量从制动***中流入到自动排气当中。通过对比两次的液体流量,可以诊断出中间是排出的液体当中是否混有空气,进而判断是否排气工作操作完成。
控制单元102作为自动排气的核心控制部件,其可以采用快速原型控制器,比如dSPACE的MicroAutobox或者是Speedgoat等。控制单元102接收来自液压单元101的信号,其主要接收第一、二、三、四、五、六液体流量计109、110、111、112、113、114监测液体的流量信号,根据接收到的信号进行控制第一—六二位二通电磁阀103—108的开闭进而控制气液混合物什么时候从第五、六、七、八制动排气管路7、8、9、10流向第九、十、十一、十二制动排气管路11、12、13、14。此外,对于驱动制动液从储油罐15流入自动排气装置1所需要的动力通过额外的液压泵115进行驱动,液压泵115可以集成在液压单元101之中。也可以放置在外部作为动力输入,这里放置在内部作为一种可能的构型。同样,液压泵115的控制由控制单元102输出信号进行控制。出于节能的考虑,将液压泵115中的电机采用PWM控制的方式,这样当某些管路排气完成,不再需要排气时,就可以降低液压泵115的动力。所以,对于液压控制单元102而言,共接收来自从第一、二、三、四、五、六液体流量计109、110、111、112、113、114的模拟量信号,还输出第一—六二位二通电磁阀103—108开闭的高电平驱动信号,还输出控制液压泵115中电机的PWM信号。
控制单元102还通过PWM方式控制液压泵115的动力情况。当处在于排气初期,可以采用大动力模式,加快排气的速度;当处于排气的中后期时,采用正常模式,减少能耗。对于汽车制动的X型布置回路,如第一制动排气管路是给前左制动器、右后制动器进行供给制动液。第二制动排气管路4是给前右制动器、后左制动器进行供给制动液。当通过液体流量传感器判断某一回路排气完成。则将那一回路的输入管路中的二位二通电磁阀保持长时间关闭,并减小泵电机的输出。比如当前左制动器与右后制动器排气完成,则保持二位二通电磁阀处于长时间的关闭状态。
参阅图3,一种集成式电液制动器的自动排气装置的排气方法,包括以下步骤:
步骤一、将自动排气装置1与车辆稳定性控制***2以及储液壶15之间的管路连接好;将自动排气装置1上电;
步骤二、自动排气装置1开启自检功能,当自检正常,开始工作。
步骤三、在整个排气的过程中,保证储液壶15内部制动液足够;
步骤四、控制单元102控制液压泵115开始工作,同时控制第一二位二通电磁阀103、第二二位二通电磁阀104切换到打开的状态,这样液压就会从储液壶15流入;
步骤五、同时利用第一、二液体流量计109、110记录下此时的流入的液体流量;
步骤六、停止液压泵115泵制动液,同时切换第一二位二通电磁阀103、第二二位二通电磁阀104到关闭的状态,切换第三二位二通电磁阀105、第四二位二通电磁阀106、第五二位二通电磁阀107和第六二位二通电磁阀108到打开的状态,这样气液混合物便从储液壶15流出;
步骤七、利用第三、四、五、六液体流量计111、112、113、114记录下流过的液体流量;
步骤八、比较第一、二液体流量计109、110与第三、四、五、六液体流量计111、112、113、114之间的流量值是否相等;
步骤九、如果比较值不等,则重复步骤四~八;如果比较值相等,并且维持相等,则判断排气完成,停止排气操作;
步骤十、排气完成,拔除掉所有的管路;关闭所有设备。
本发明通过添加液体流量计来检测制动排气过程当中,检测输入的流量是否和输出的流量相等,当相等时,则为排气完成。同时使用液压泵作为动力源,不在需要人力进行排气的操作。通过电子计算单元的控制,可以使排气的速度加快,并且精准高效,可以解决排气过程中出现的各种问题,比如耗时耗力,制动液流出容易导致腐蚀等问题。
Claims (3)
1.一种集成式电液制动器的自动排气装置,其特征在于,该装置包括自动排气装置(1)、车辆稳定性控制***(2)、第一—十二制动排气管路(3—14)、储液壶(15)、主缸储液壶(16)和主缸(17);所述储液壶(15)通过第三、四制动排气管路(5、6)向自动排气装置(1)提供液体;所述自动排气装置(1)通过第一、二制动排气管路(3、4)与主缸储液壶(16)连接;所述主缸储液壶(16)与主缸(17)的出液口连接;所述主缸(17)与车辆稳定性控制***(2)连接;所述车辆稳定性控制***(2)的出液口端与前左盘式制动器的钳体、前右盘式制动器钳体、后左盘式制动器钳体和后右盘式制动器钳体的进口连接;所述前左盘式制动器钳体的出口通过第五制动排气管路(7)与自动排气装置(1)连接;所述前右盘式制动器钳体的出口通过第六制动排气管路(8)与自动排气装置(1)连接;所述后左盘式制动器钳体的出口通过第七制动排气管路(9)与自动排气装置(1)连接;所述后右盘式制动器钳体的出口通过第八制动排气管路(10)与自动排气装置(1)连接;所述自动排气装置(1)通过第九、十、十一、十二制动排气管路(11、12、13、14)与储液壶(15)连接。
2.根据权利要求1所述的一种集成式电液制动器的自动排气装置,其特征在于,所述自动排气装置(1)包括液压单元(101)和控制单元(102);所述液压单元(101)包括液压泵(115)、第一—六二位二通电磁阀(103—108);所述液压泵(115)与第三、四制动排气管路(5、6)连接;所述第一二位二通电磁阀(103)的两端分别与第一制动排气管路(3)和第三制动排气管路(5)连接;所述第二二位二通电磁阀(104)的两端分别与第二制动排气管路(4)和第四制动排气管路(6)连接;所述第一制动排气管路(3)和第二制动排气管路(4)与车辆稳定性控制***(2)连接;所述车辆稳定性控制***(2)与第五、六、七、八制动排气管路(7、8、9、10)连接;所述第三二位二通电磁阀(105)与第五制动排气管路(7)连接;所述第四二位二通电磁阀(106)与第六制动排气管路(8)连接;所述第五二位二通电磁阀(107)与第七制动排气管路(9)连接;所述第六二位二通电磁阀(108)与第八制动排气管路(10)连接;所述第一、二、五、六、七、八制动排气管路(3、4、7、8、9、10)上设置有第一、二、三、四、五、六液体流量计(109、110、111、112、113、114);所述控制单元(102)与第一、二、三、四、五、六液体流量计(109、110、111、112、113、114)、第一、二、三、四、五、六二位二通电磁阀(103、104、105、106、107、108)和液压泵(115)连接。
3.根据权利要求1所述的一种集成式电液制动器的自动排气装置的排气方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、将自动排气装置(1)与车辆稳定性控制***(2)以及储液壶(15)之间的管路连接好;将自动排气装置(1)上电;
步骤二、自动排气装置(1)开启自检功能,当自检正常,开始工作。
步骤三、在整个排气的过程中,保证储液壶(15)内部制动液足够;
步骤四、控制单元(102)控制液压泵(115)开始工作,同时控制第一二位二通电磁阀(103)、第二二位二通电磁阀(104)切换到打开的状态,这样液压就会从储液壶(15)流入;
步骤五、同时利用第一、二液体流量计(109、110)记录下此时的流入的液体流量;
步骤六、停止液压泵(115)泵制动液,同时切换第一二位二通电磁阀(103)、第二二位二通电磁阀(104)到关闭的状态,切换第三二位二通电磁阀(105)、第四二位二通电磁阀(106)、第五二位二通电磁阀(107)和第六二位二通电磁阀(108)到打开的状态,这样气液混合物便从储液壶(15)流出;
步骤七、利用第三、四、五、六液体流量计(111、112、113、114)记录下流过的液体流量;
步骤八、比较第一、二液体流量计(109、110)与第三、四、五、六液体流量计(111、112、113、114)之间的流量值是否相等;
步骤九、如果比较值不等,则重复步骤四~八;如果比较值相等,并且维持相等,则判断排气完成,停止排气操作;
步骤十、排气完成,拔除掉所有的管路;关闭所有设备。
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