一种油气悬架车辆感载多模式制动系统及其制动方法 技术领域
本发明涉及一种油气悬架车辆感载多模式制动系统及其制动方法。
背景技术
制动性能是车辆安全性的重要指标，良好的制动系统需要同时满足良好的制动效
能及制动时方向稳定性。车辆行驶过程中，会面临不同的行驶工况，固定比值的制动系统按
照某一种行驶工况需求进行制动匹配。特别地，重型车辆在满载和空载工况下，各轴载荷差
异大，因汽车制动力在前、后桥之间的分配是固定的,这将带来制动车轮异常抱死等问题，
带来极大的安全隐患。
重型专项作业车辆往往配置油气悬架，甚至是半主动或者主动悬架。油气悬架本
身并不能直观衡量车辆载荷变化情况，同时，油气悬架、半主动或主动悬架可以根据驾驶员
意图或者工况需求主动或被动调节车架高度，以获得更好的行驶通过性。因为不存在随车
辆载荷变化产生的直观变形，所以常规的感载比例制动系统不能应用在配置上述悬架的车
辆上。
目前市场上乘用车及商用车采用感载比例式制动系统，解决不同行驶工况下制动
系统匹配问题，常用的制动系统方案如图1所示。
上述感载比例式制动系统，在于后桥制动控制管路中串联感载比例阀。随着汽车
载荷的变化，悬架受载荷引起的机械变形，导致感载弹簧长度发生变化，改变感载比例阀气
压输出曲线，使前后制动管路压力分配比较接近理想的前后制动管路压力分配，保证汽车
具有良好的制动效能，满足不同行驶工况下制动力需求。
上述的感载比例式制动系统依赖于钢板弹簧悬架及空气悬架的受载荷变化产生
的随动变形。但是其存在以下问题：
（1）其不能解决对油气悬架车辆的轴荷转化问题，油气悬架车辆的随动变形本身并不
能直观获得；
（2）上述随动变形会因为油气悬架、半主动悬架或主动悬架的主动或被动干预而与载
荷情况不成随动关系，这将导致制动系统匹配紊乱；
（3）其往往倾向于对后轴的单独控制，前轴轴荷产生较大变化时，依然会出现制动分配
不合理的问题；
（4）其属于被动式制动系统调节，行车车速、路面附着系数及驾驶员意图等不能直接干
预制动系统，系统开放程度低，无法进行主动控制；
综上所述，上述感载比例式制动系统技术不适用装备油气悬架的车辆。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种油气悬架车辆感载多模式制动系
统及其制动方法，其可直接应用在无因载荷变化导致直观的机械形变的油气悬架系统中、
能够主动检测行驶工况反馈信息，设定不同的行驶工况下制动系统匹配模式，实现车辆行
驶过程中制动系统多行驶工况适应性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种油气悬架车辆感载多模式制
动系统，它包括：
检测装置，其用于对油气悬架车辆的行驶过程的各种状态进行检测、反馈；
控制模块，其用于获取检测装置的车辆行驶状态并进行逻辑运算获取准确可靠的车辆
信息，同时将车辆信息反馈至制动力分配装置；
制动力分配装置，其用于接收来自控制模块的控制信息、进行执行制动模式的切换与
执行，从而实现车辆行驶过程中制动系统多行驶工况适应性。
所述检测装置为车辆行驶状态检测装置、其包括感载转化装置、行驶信息监控装
置；
所述感载转化装置包含压力传感器及管路、通过测量油气悬架系统中的传递介质压
力，间接获取车辆载荷信息；
所述行驶信息监控装置包含压力传感器，其能够获得车辆的是压力、制动力、车速信
息。
所述控制模块由控制器和电子线路组成；
其中控制器包括输入端和输出端，输入端的输入信号包括：载荷压力信息、行驶车速、
制动系统信息；
输出端的输出信号包括制动模式切换信号、制动状态信息、模式预警信息。
所述的制动力分配装置包括限压阀、电磁阀、制动器；其中，电磁阀接受控制信号
后，执行制动模式切换；采用不同的限压阀或者制动器来进行车辆不同的制动力分配、设
置。
所述的控制模块分为自动控制模式和手动制动模式。
所述的控制模块为带有自动故障报警模式的控制模块。
所述自动控制模式的控制模块为可编写控制逻辑程序的控制器。
一种油气悬架车辆感载多模式制动方法，包括以下步骤:
1）车辆启动后，检测装置自动检测车辆行驶状态：载荷、压力、制动力、车速信息，并将
采集后的信息传递至控制模块；
2）控制模块接收检测装置传递的信息状态并进行运算、判断所处的行驶工况然后选定
制动模式：自动控制模式和手动模式；
2.1）自动模式：根据车辆行驶状态检测信息，按照设定的控制逻辑，执行选定的制动模
式，并给予驾驶员所处制动状态警示，若出现不匹配时，则发出故障警报，提示驾驶员进行
手动模式切换；
2.2）手动模式：手动模式为自动模式的补充及应急对策，手动模式设置强制的制动模
式选择开关，手动制动模式选择开关开启时，控制模块退出自动控制模式，强制执行手动模
式选择项；
3）通过上述的两种模式，控制模块把控制信号传递至制动力分配装置，由制动力分配
装置执行相应的制动力分配设定。
与目前的感载比例式制动系统相比，本发明通过设置行驶状态检测装置，主动检
测行驶工况反馈信息，控制模块设定不同的行驶工况下制动系统匹配模式，因而具有以下
优点：
（1）本发明根据车辆行驶工况自动或手动选择车辆制动模式，确保各轴制动力分配处
于最佳状态；
（2）本发明通过感载转化装置间接地对获取车辆载荷情况，对油气悬架车辆具有通用
性，其不受驾驶员对悬架系统的控制意图的影响；
（3）本发明对制动模式的选择，不限于载荷变化情况，还可以为行驶车速、地面附着系
数及驾驶员意图等参数；
（4）通过控制器进行逻辑控制，可综合考虑载荷、车速等影响制动的信息作为控制变
量，增加系统开放性，使制动时制动力分配更加合理。
附图说明
图1是目前常规感载比例式制动系统；
图2是本发明系统原理示意图；
图3是本发明的控制模块原理图；
图4是本发明方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
图2所示为一种油气悬架车辆感载多模式制动系统，它包括：
检测装置101，其用于对油气悬架车辆的行驶过程的各种状态进行检测、反馈；
控制模块102，其用于获取检测装置101的车辆行驶状态并进行逻辑运算获取准确可靠
的车辆信息，同时将车辆信息反馈至制动力分配装置103；
制动力分配装置103，其用于接收来自控制模块102的控制信息、进行执行制动模式的
切换与执行，从而实现车辆行驶过程中制动系统多行驶工况适应性。
其中，所述检测装置101为车辆行驶状态检测装置、其包括感载转化装置、行驶信
息监控装置；
所述感载转化装置包含压力传感器及管路、通过测量油气悬架系统中的传递介质压
力，间接获取车辆载荷信息；
所述行驶信息监控装置包含压力传感器，其能够获得车辆的是压力、制动力、车速信
息。
如图3所示，控制模块102由控制器和电子线路组成；
其中控制器包括输入端和输出端，输入端的输入信号包括：载荷压力信息、行驶车速、
制动系统信息；
输出端的输出信号包括制动模式切换信号、制动状态信息、模式预警信息。
其中，所述的制动力分配装置103包括限压阀、电磁阀、制动器；其中，电磁阀接受
控制信号后，执行制动模式切换；采用不同的限压阀或者制动器来进行车辆不同的制动力
分配、设置。
进一步，所述的控制模块102分为自动控制模式和手动制动模式；所述的控制模块
102为带有自动故障报警模式的控制模块；所述自动控制模式的控制模块102为可编写控制
逻辑程序的控制器。
如图4所示，本发明还公开了一种基于油气悬架车辆感载多模式制动系统的制动
方法，包括以下步骤：
1）车辆启动后，检测装置101自动检测车辆行驶状态：载荷、压力、制动力、车速信息，并
将采集后的信息传递至制动控制模块102；
2）控制模块102接收检测装置101传递的信息状态并进行运算、判断所处的行驶工况然
后选定制动模式：自动控制模式和手动模式；
2.1）自动模式：根据车辆行驶状态检测信息，按照设定的控制逻辑，执行选定的制动模
式，并给予驾驶员所处制动状态警示，若出现不匹配时，则发出故障警报，提示驾驶员进行
手动模式切换；
2.2）手动模式：手动模式为自动模式的补充及应急对策，手动模式设置强制的制动模
式选择开关，手动制动模式选择开关开启时，控制模块102退出自动控制模式，强制执行手
动模式选择项；
3）通过上述的两种模式，控制模块102把控制信号传递至制动力分配装置103，由制动
力分配装置103执行相应的制动力分配设定。
综上所述，本发明通过设置行驶状态检测装置，主动检测行驶工况反馈信息，控制
模块设定不同的行驶工况下制动系统匹配模式，因而具有以下优点：
（1）本发明根据车辆行驶工况自动或手动选择车辆制动模式，确保各轴制动力分配处
于最佳状态；
（2）本发明通过感载转化装置间接地对获取车辆载荷情况，对油气悬架车辆具有通用
性，其不受驾驶员对悬架系统的控制意图的影响；
（3）本发明对制动模式的选择，不限于载荷变化情况，还可以为行驶车速、地面附着系
数及驾驶员意图等参数；
（4）通过控制器进行逻辑控制，可综合考虑载荷、车速等影响制动的信息作为控制变
量，增加系统开放性，使制动时制动力分配更加合理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在
不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技
术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案
的保护范围之内。