阅读说明：本技术 一种防爆胶轮车智能制动系统 (Intelligent braking system of explosion-proof rubber-tyred vehicle ) 是由 范江鹏 郝亚星 任肖利 马艳卫 程玉军 谢龙 王庆祥 王丽威 李智伟 闫晓刚 侯 于 2019-10-28 设计创作，主要内容包括：本发明属于煤矿井下无轨辅助运输技术领域,公开了一种防爆胶轮车智能制动系统,包括电气控制系统和液压制动系统；液压制动系统包括防爆电控比例阀、驻车制动阀以及驻车制动器；液压系统油液从油箱出口通过驻车制动阀、防爆电控比例阀后与驻车制动器连接；驻车制动器设置在车辆后轮上；电气控制系统包括电气控制单元和与电气控制单元电气连接的刹车传感器、倾角传感器、扭矩传感器和转速传感器；电气控制单元用于根据倾角传感器、扭矩传感器和转速传感器的采集信号,控制防爆电控比例阀的油液口开度。本发明结构简单,成本低廉,可有效降低防爆车辆由于人员误操作造成的安全风险,且进一步降低人员驾驶车辆的复杂程度。(The invention belongs to the technical field of trackless auxiliary transportation in a coal mine, and discloses an intelligent braking system of an explosion-proof rubber-tyred vehicle, which comprises an electric control system and a hydraulic braking system; the hydraulic braking system comprises an explosion-proof electric control proportional valve, a parking braking valve and a parking brake; the hydraulic system oil passes through a parking brake valve and an explosion-proof electric control proportional valve from an oil tank outlet and then is connected with a parking brake; the parking brake is arranged on the rear wheel of the vehicle; the electric control system comprises an electric control unit, and a brake sensor, an inclination angle sensor, a torque sensor and a rotating speed sensor which are electrically connected with the electric control unit; the electric control unit is used for controlling the opening degree of an oil liquid port of the explosion-proof electric control proportional valve according to the acquisition signals of the inclination angle sensor, the torque sensor and the rotating speed sensor. The anti-explosion vehicle control system is simple in structure and low in cost, can effectively reduce the safety risk of the anti-explosion vehicle caused by misoperation of personnel, and further reduces the complexity of the personnel driving the vehicle.)

一种防爆胶轮车智能制动系统

技术领域

本发明属于煤矿井下无轨辅助运输技术领域，具体涉及一种防爆胶轮车智能制动系统。

背景技术

防爆胶轮车由于其灵活快速的特点，得到了煤矿用户的广泛认可。但是由于井下长距离、大坡道且湿滑的路面，对车辆的制动系统以及驾驶人员的操作能力提出了非常高的要求。目前井下防爆无轨胶轮车采用的制动系统多为湿式制动系统，只有人为的脚踏行车制动阀或手拉动驻车制动阀时，防爆胶轮车的制动系统才会起作用，在智能方面比较薄弱。

当车辆需要在坡道路面驻车时，由于人为因素一时疏忽大意，未拉动驻车制动阀就松开行车制动阀，对后方车辆和工作人员造成较大的安全隐患。且目前矿区在用的防爆胶轮车多为手动档，在坡道路面启动车辆时，对于新手甚至一些老司机而言，都是比较费时费力的，操作复杂且有一定的安全隐患。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种防爆胶轮车智能制动系统，以提高车辆制动的安全性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种防爆胶轮车智能制动系统，包括电气控制系统和液压制动系统；

所述液压制动系统包括防爆电控比例阀、驻车制动阀以及驻车制动器；液压系统油液从油箱出口与驻车制动阀的P口连接，驻车制动阀的A口与防爆电控比例阀P口连接，防爆电控比例阀的A口与驻车制动器的P口连接；驻车制动器设置在车辆后轮上；

所述电气控制系统包括电气控制单元和与电气控制单元电气连接的刹车传感器、倾角传感器、扭矩传感器和转速传感器；所述倾角传感器用于测量车辆倾角，所述扭矩传感器设置在车辆变速箱与传动轴之间，用于采集变速箱输出的扭矩；所述转速传感器设置在变速箱输出端，用于测量车辆变速箱的输出转速，所述刹车传感器用于监测车辆的刹车信号；

所述电气控制单元用于根据倾角传感器、扭矩传感器和转速传感器的采集信号，控制防爆电控比例阀的油液口开度。

所述电气控制单元控制防爆电控比例阀的油液口开度的具体方法为：

当转速传感器检测到车速为零，且倾角传感器检测到倾角大于零时，控制防爆电控比例阀，使驻车制动器工作，车辆保持制动；

当转速传感器检测到车速不为零时，控制防爆电控比例阀，使驻车制动器不工作，车辆解除制动。

所述液压制动系统还包括行车制动阀和设置在车轮上的行车制动器，另一路液压油从液压油箱出口经充液阀、行车制动阀的P口、行车制动阀的A口后与行车制动器的P口连接，所述刹车传感器为油压元件，其通过三通接头串联于制动油液回路中。

所述液压制动系统还包括制动解锁泵和单向阀，制动解锁泵设置在油箱出口与驻车制动阀的P口之间，液压系统油液从油箱出口经制动解锁泵后分两路，一路与驻车制动阀的P口连接，另一路经单向阀与行车制动阀P口连接；

所述的一种防爆胶轮车智能制动系统，还包括与电气控制单元电气连接的电气控制开关，所述电气控制开关设置在车辆驾驶室仪表板上，用于控制智能制动系统的开启状态，所述电气控制单元还用于在所述刹车传感器监测到刹车信号时，控制所述电气控制开关为可关闭状态。

所述电气控制单元采用隔爆型箱体封装。

所述扭矩传感器设置在扭矩传感器安装座上，扭矩传感器安装座通过螺栓固定在车驾支架上，所述扭矩传感器通过扭矩传感器连接法兰设置在车辆变速箱与传动轴之间。

所述转速传感器设置在转速传感器支架上，其探头对准带齿的信号盘，所述信号盘设置于变速箱与传动轴的法兰之间。

所述刹车传感器、倾角传感器、扭矩传感器和转速传感器均为本安型元器件。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明提供了一种防爆胶轮车智能制动系统，通过电气控制系统中的传感器可以测量并分析车辆所处的实际工况，并通过控制液压制动系统中的驻车制动阀可以自动对车辆实施制动，可有效减轻驾驶人员的劳动强度，降低车辆的操纵难度，有效提高车辆的安全性能。该系统结构简单，各功能部件所占空间小，成本低廉。可有效解决防爆车辆由于驾驶人员误操作造成的安全风险，且进一步降低人员驾驶车辆的复杂程度。在驾驶配置有智能刹车系统的防爆车辆时，只要打开智能制动系统（即电气控制开关），当电气控制单元检测到车辆行驶速度降为0km/h，并根据倾角传感器采集的数据自动对车辆实施制动，无需一直脚踩行车制动踏板或者进行驻车制动；当车辆按照驾驶人员意图前进（即踩油门）时，智能制动系统会自行释放驻车制动。

附图说明

图1为本发明实施例中液压制动系统的液压原理图；

图2为本发明实施例中电气控制系统的电气流程图；

图3为应用本发明的防爆胶轮车的结构示意图；

图4 为图3的局部示意图；

图5为本发明在防爆胶轮车的驾驶舱内的布置示意图；

图中：1.行车制动阀，2.刹车传感器，3.电气控制开关，4.倾角传感器，5.扭矩传感器，6.转速传感器，7.电气控制单元，9.充液阀，10.蓄能器，11.制动解锁泵，12.防爆电控比例阀，13.行车制动器，14.驻车制动阀，15.扭矩传感器连接法兰，16.扭矩传感器安装座，17.扭矩传感器电气接头，18.单向阀，19.三通接头，20.驻车制动器，21.信号盘，22.喇叭口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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作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。

本发明实施例提供了一种防爆胶轮车智能制动系统，包括电气控制系统和液压制动系统。

如图1所示，液压制动系统包括防爆电控比例阀12、驻车制动阀14以及驻车制动器20；液压系统油液从油箱出口与驻车制动阀14的P口连接，驻车制动阀14的A口与防爆电控比例阀12的P口连接，防爆电控比例阀12的A口与驻车制动器20的P口连接；驻车制动器20设置在车辆后轮上。本实施例中，防爆电控比例阀的电气部分采用胶封型隔爆方式，其设置于液压制动回路中，是整套智能制动系统的执行机构。其与车辆的驻车制动阀通过液压回路共同控制车辆的制动系统。

进一步地，所述液压制动系统还包括行车制动阀1和设置在车轮上的行车制动器13，另一路液压油从液压油箱出口经充液阀9、行车制动阀1P口、行车制动阀1A口后与行车制动器13的P口连接，所述刹车传感器2为油压元件，其通过三通接头19串联于制动油液回路中，其可以将油压信号转换为电信号发送给电气控制系统，用于监测车辆行车制动是否起作用。

进一步地，所述液压制动系统还包括制动解锁泵11和单向阀18，制动解锁泵11设置在油箱出口与驻车制动阀14的P口之间，液压系统油液从油箱出口经制动解锁泵11后分两路，一路与驻车制动阀14的P口连接，另一路经单向阀18与行车制动阀1的P口连接。

如图2所示，所述电气控制系统包括电气控制单元7和与电气控制单元7电气连接的刹车传感器2、倾角传感器4、扭矩传感器5和转速传感器6；所述倾角传感器4用于测量车辆倾角，所述扭矩传感器5设置在车辆变速箱与传动轴之间，用于采集变速箱输出的扭矩；所述转速传感器6设置在变速箱输出端，用于测量车辆变速箱的输出转速，所述刹车传感器2用于监测车辆的刹车信号；所述电气控制单元7用于根据倾角传感器4、扭矩传感器5和转速传感器6的采集信号，控制防爆电控比例阀12的油液口开度。当车辆处于坡道路面时，电气控制单元7根据车辆配置的各传感器将车辆所处路面的坡度以及车辆的车速信号进行综合分析，并通过电气控制系统向防爆电控比例阀发出指令，进而对车辆实施制动；当有动力输出，即车辆前进或者后退时，防爆电控比例阀会根据电气控制系统的指令释放制动系统。

具体地，所述电气控制单元7控制防爆电控比例阀12的油液口开度的具体方法为：

1、当转速传感器6检测到车速为零，且倾角传感器4检测到倾角大于零时，控制防爆电控比例阀12，使驻车制动器20工作，车辆保持制动；

2、当转速传感器6检测到车速不为零时，控制防爆电控比例阀12，使驻车制动器20不工作，车辆解除制动。

具体地，如图2所示，本实施例提供的一种防爆胶轮车智能制动系统，还包括与电气控制单元7电气连接的电气控制开关3，如图5所示，所述电气控制开关3设置在车辆驾驶室仪表板上，用于控制智能制动系统的开启状态，所述电气控制单元7还用于在所述刹车传感器6监测到刹车信号时，控制所述电气控制开关3为可关闭状态。也就是说，在进行电气控制开关的关闭操作时，需要车辆在静止状态下，深踩行车制动阀1，通过刹车传感器2将刹车信号传递给电气控制单元7才能将智能刹车系统关闭。这种设置可以保证防爆胶轮行驶安全，避免误刹车情况下关闭了智能制动系统。

具体地，本实施例中，所述电气控制单元7采用隔爆型箱体封装。其外部箱体满足煤矿井下的防爆要求，与电气控制系统控制开关3、倾角传感器4、扭矩传感器5、刹车传感器2和转速传感器6通过箱体上的喇叭口22连接。

具体地，如图3~4所示，所述扭矩传感器5设置在扭矩传感器安装座16上，扭矩传感器安装座16通过螺栓固定在车驾支架上，所述扭矩传感器5通过扭矩传感器连接法兰15设置在车辆变速箱与传动轴之间。所述转速传感器6设置在转速传感器支架上，其探头对准带齿的信号盘21，所述信号盘21设置于变速箱与传动轴的法兰之间。

进一步地，本实施例中，所述刹车传感器2、倾角传感器4、扭矩传感器5和转速传感器6均为本安型元器件。

本发明实施例的制动系统的工作原理为：当整车接通电源时，防爆电控比例阀12在电气系统的控制下，智能制动系统默认处于开启状态，车辆保持驻车状态。当电气控制开关3位于启动位置时，驾驶人员在坡路需要停车时，无需主动踩行车制动阀1，而是电气控制单元7会根据倾角传感器4、和转速传感器6 采集的综合信息进行分析。当车辆速度为0km/h，电气控制单元会根据实际的坡度分析所需的制动力，进行控制防爆电控比例阀12对车辆实施制动，当车辆启动时，扭矩传感器采集到车辆的启动信息，电气控制单元7根据扭矩传感器采集的信息，控制防爆电控比例阀12释放制动力。

下面将对配备智能制动系统的车辆的操作进行说明：当电气控制开关3位于启动位置时，驾驶人员驾驶车辆行驶，电气控制单元7会控制防爆电控比例阀12释放制动力；当车辆需要制动时，仍按正常操作进行，驾驶员踩下离合器踏板，然后踩行车制动阀，车辆制动直到停止；此时松开行车制动，车辆会在智能制动系统的控制下依旧保持制动 。当车辆由静止状态行驶时，对配备机械式离合器的车辆，按常规操作，踩下离合器，挂一档，慢松离合，缓加油门；对于配备液力变矩器的车辆，只需踩油门即可。无论对于哪种传动系统，电气控制单元7会根据扭矩传感器5 采集的数据控制防爆电控比例阀12释放制动力。

当电气控制开关3位于关闭位置时，电气控制单元7则不会对车辆进行制动，只有踩住行车制动阀才能有效制动。为保证防爆胶轮行驶安全，在进行电气控制开关关闭操作时，需要车辆在静止状态下，深踩行车制动阀1，通过刹车传感器2将刹车信号传递给电气控制单元7才能将智能刹车系统关闭。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。