CN101918258B - 用于使车辆制动的方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制动车辆(1)的方法，其中该车辆包括回路，该回路适于将来自操作者控制的制动元件的制动信号经由制动流体传送到布置在车辆的多个地面接合元件处的制动装置，该方法包括如下步骤：检测回路内的流体压力，将所检测到的流体压力水平用作输入，该输入用于确定车辆内的至少一个辅助制动器的制动动力，且相应地控制辅助制动器。

Description

用于使车辆制动的方法和***

技术领域

本发明涉及一种用于使车辆制动的方法，其中该车辆包括回路，该回路适于将来自操作者控制的制动元件的制动信号经由制动流体传送到布置在车辆的多个地面接合元件处的制动装置。本发明也涉及一种对应的***。

背景技术

本发明特别地涉及一种***，其中操作者控制的制动元件(例如，脚踏板)当压下时作用在阀上且因此经由流体直接控制制动装置。例如自卸卡车和典型为铰接式运输车(articulated hauler)的工程机械具有这样的***，其中制动装置(车轮制动器)通过液压回路操作。

本发明将在下文中针对铰接式运输车描述。然而，这应视作非限制性示例，其中本发明可实施为其他类型的工程机械，例如轮式装载机，或其他类型的车辆，例如卡车。

铰接式运输车通过枢转接头限定，所述枢转接头布置为允许前车架和后车架相互围绕假想的纵向轴线枢转，所述假想的纵向轴线是在车辆的纵向方向上走向的轴线。在不平地面上的行驶大体上通过这样的接头得以改进。此外，铰接式运输车通常具有六个车轮。前轮轴布置在前车架处，且一对转向架轴布置在后车架处。

与例如在包工中的重载荷的运输相关，铰接式运输车类型的工程机械被频繁地使用。这样的车辆可以在无道路的地区以大且重的载荷运行，例如与道路或隧道的修筑、沙坑、矿山和类似环境相关的运输。

铰接式运输车具有数个制动功能。主制动功能通过车轮制动器实现。一个制动装置布置为用于制动单独的车轮。车轮制动器优选通过盘式制动器形成。次制动功能通过一个或多个辅助制动器实现，以辅助车轮制动器而控制车辆或将车辆减速。更特定地，辅助制动器适于制动车辆的动力传动系内的元件的旋转速度。

辅助制动器可包括发动机制动器和/或传动制动器(在自动变速箱中称为减速器)。发动机制动器可通过整合在发动机内的压缩和/或排气制动器形成。变速器减速器可通过液压减速器形成，所述液压减速器作用在变速器内侧。减速器可通过液压或流体制动器形成，以用于在相对固定或静止的部分上制动变速器输出。减速器的接合和分离可通过液压制动器的填充和排空进行。在铰接式运输车内也存在驻车制动功能，所述驻车制动功能适于防止运输车从静止状态移开。

在已知的铰接式运输车中，制动踏板不仅布置为用于控制车轮制动器，而且也用于控制减速器功能。更特定地，当制动踏板的移动从零增加时或将踏板位置置于其移动范围的特定的中间点时，仅激活减速器功能。更特定地，电传感器适于感测何时制动踏板移位且施加减速器功能，以相应地实施完全制动。当踏板进一步移位经过特定的中间点时，车轮制动器被激活且与减速器功能一起在此随后的踏板位移范围内起作用。更特定地，脚踏板直接作用在液压回路内的阀上，所述液压回路适于在随后的踏板位移范围内控制车轮制动器。

发明内容

本发明的第一目的是实现一种方法，该方法以成本有效的方式创造可变和安全制动的条件。

该目的通过根据权利要求1的方法实现。因此，所述目的通过如下步骤实现：检测回路内的流体压力，将检测到的流体压力水平用作输入，该输入用于确定车辆内的至少一个辅助制动器的制动动力，且响应地控制辅助制动器。

因此，当制动踏板移位时，制动动力直接通过车轮制动器实现。除车轮制动器动力外，能够相对于辅助制动器(多个辅助制动器)可变地分配制动动力。本发明还创造了根据检测到的流体压力水平对每个单独的辅助制动器调整制动动力的量的条件。

另外，检测车轮制动回路内的流体压力水平是实现用于确定辅助制动器的制动动力的可靠输入信号的成本有效的方式。

根据优选实施例，该方法包括确定地面接合元件处的制动装置的制动动力和辅助制动器的制动动力之间的关系的步骤。换言之，制动动力以作为车轮制动器回路内检测到的压力的函数的特定方式被分配。特别地，辅助制动器的制动动力基于车轮制动器回路内检测到的压力计算。特别地，该方法包括确定辅助制动器在较高的回路压力下的较高的制动动力部分的步骤。

根据优选实施例，该方法包括响应于制动装置的可利用的冷却动力确定辅助制动器动力的步骤。此步骤创造了在一定的运行条件下通过辅助制动器施加相对高的制动动力且因此降低车轮制动器上的磨损的条件。

根据另一优选实施例，方法包括检测至少一个车辆运行参数且将运行参数信号用作另一的输入的步骤，该另一输入用于确定所述至少一个辅助制动器的制动动力。换言之，车轮制动器和辅助制动器的制动动力的相对比例对于不同的条件改变。当然，车轮制动器对于辅助制动器的每个的制动动力的相对比例也可以对于不同的条件变化。

运行参数例如可指示车辆速度、当前档位或地面接合元件中的一个接合元件的滑动。因此，对于较高的速度和/或较高的档位确定辅助制动器的较高的制动动力部分，且在较快的滑动时确定辅助制动器的较小的制动动力。

根据特定的示例，辅助制动器被控制，以已在如果车辆以高速度行驶而检测到的车轮制动器压力水平低时施加完全动力。另一方面，在低车辆速度时，车轮制动器压力水平必须非常高，以相对于辅助制动器施加完全动力。

本发明的第二目的是实现一种***，该***以成本有效的方式创造可变和安全制动的条件。

该目的通过根据权利要求20所述的装置实现。因此，这通过用于制动车辆的***实现，其中***包括回路和用于检测回路内的流体压力的装置，该回路适于将来自操作者控制的制动元件的制动信号经由制动流体传送到布置在车辆的多个地面接合元件处的制动装置，其特征在于，该***包括用于基于所检测到的流体压力水平来确定车辆内的至少一个辅助制动器的制动动力的装置和用于响应地控制辅助制动器的装置。

在如下的描述中且在所附权利要求中阐述本发明的多种实施例的其他有利的特征和功能。

附图说明

下面参考附图中示出的实施例来解释本发明，其中：

图1以侧视图示出了铰接式运输车，

图2示意性地示出了运输车的动力传动系，和

图3示出了用于制动运输车的***。

具体实施方式

图1在侧视图中示出了铰接式运输车1。铰接式运输车1包括前车辆部分2，所述前车辆部分2包括前车架3、前轴4和用于驾驶员的驾驶舱6。铰接式运输车1也包括后车辆部分7，所述后车辆部分7包括后车架8、前轴9、后轴10和翻倾装载物容器或平台11。

后车辆部分7内的前轴9和后轴10通过转向架设备连接到后车架8，且将在下文中分别称为前转向架轴9和后转向架轴10。

前轴4、前转向架轴9和后转向架轴10中的每个包括车轮形式的左地面接合元件104、109、110和右地面接合元件(未示出)。

前车架3通过第一枢转接头21连接到后车架8，所述第一枢转接头21允许前轴3和后轴8相互围绕垂直的销34枢转，以用于使车辆转向(转弯)。一对液压缸24布置在枢转接头21的每侧上，用于使车辆转向。液压缸通过车辆的驾驶员经由转向盘和/或操纵杆(未示出)控制。

第二枢转接头25布置为允许前车架3和后车架8相互围绕假想的纵向轴线枢转，所述轴线在车辆1的纵向方向上延伸。

装载物容器11通过在后车架8的后部分处的枢转点33连接到后车架8，见图2。一对翻倾缸32在第一端处连接到后车架8且在第二端处连接到装载物容器11。翻倾缸32在车辆的纵向方向上定位在车辆的中心轴线的每侧上。装载物容器11因此在翻倾缸32激活时相对于后车架8向上翻倾。

图2示意性地示出了车辆1的动力传动系。动力传动系包括具有内燃机形式的动力源(原动机)，在此情况中所述内燃机为柴油发动机5，以用于驱动车辆1。动力传动系还包括自动变速箱形式的主变速箱，所述主变速箱选择地连接到来自发动机5的输出轴。主变速箱13例如具有六个前进档和两个倒档。动力传动系另外包括分配变速箱，用于将驱动力在前轴4和两个转向架轴9、10之间分配。

第一、第二和第三驱动轴15、16、17(万向驱动轴)在车辆的纵向方向上走向，且每个选择地连接到分配变速箱14和处于轮轴4、9、10的每个内的差速器18、19、20。一对横向驱动轴(花键轴)在与各差速器相反的方向上走向。每个横向驱动轴驱动所述车轮中的一个车轮。

图3示出了运输车1的制动***35。***35包括回路37，该回路适于将来自操作者控制的制动元件(制动踏板)42的制动信号经由液压制动流体传送到布置在六个车轮的每个处的制动装置39、41、43、45、47、49。回路37包括构造为控制前轴车轮的制动装置39、45的第一回路部分38和构造为控制转向架轴车轮的制动装置41、43、47、49的第二回路部分40。通过两个制动回路部分，即使在制动回路部分的一个失效的情况下也可获得车轮制动动力。车轮制动装置通过流体压力操作的制动器形成，且特别是通过湿式盘式制动器形成。

***35还包括适于提供处于加压状态的液压流体的泵51。制动踏板42适于直接作用在布置在流体管路上的阀单元53上，以控制泵51和车轮制动器之间的流体连通。制动踏板42适于直接作用在布置在第一流体管路55上的第一阀单元部分253上，以控制泵55和前轴车轮制动器39、45之间的流体连通。第二阀单元部分153布置在第二流体管线56上，以控制泵51和转向架轴车轮制动器41、43、47、49之间的流体连通。第一阀单元部分153和第二阀单元部分253相互机械连接，使得它们联合移动。因此，阀53适于分别可变地打开和关闭泵和车轮制动器之间的流体流动连接。换言之，操作者控制的制动元件适于通过回路直接制动车轮。

至少一个装置57、58适于检测回路37内的流体压力。第一检测装置57定位在第一回路部分内，且第二检测装置58定位在第二回路部分内。检测装置57、58包括适于感测分别处于阀53和车轮制动器之间的管路55、56内的压力的压力传感器。压力传感器适于生成指示检测到的压力的流体压力电信号。

***还包括基于检测到的流体压力用于确定车辆内的至少一个辅助制动器的制动动力的装置59。所述辅助制动动力确定装置59由控制器(或ECU，电子控制单元)59形成，且适于接收指示检测到的压力的流体压力电子信号。

在优选的实施例中，控制器59包括微处理器。控制器包括存储器，所述存储器又包括计算机程序，所述计算机程序带有计算机程序代码或在程序运行时用于实施控制方法的程序代码。此计算机程序可通过多种方式通过传输信号传输到控制器，例如从另一个计算机通过有线和/或无线方式下载，或安装在存储电路内。特别地，传输信号可通过互联网传输。

另外，控制器59适于基于指示检测到的液压流体压力的接收到的信号计算希望的辅助制动动力。控制器59还适于生成指示希望的辅助制动动力的电信号。换言之，辅助制动动力信号根据由车辆操作者要求的制动水平间接地生成。换言之，单独的制动踏板被用于控制车轮制动器和辅助制动器。

***包括多个辅助制动功能。辅助制动功能包括发动机制动器61和传动制动器63(或减速器)。发动机制动器和传动制动器都在本质上已知且将不在此文献中进一步描述。

车轮制动动力和辅助制动动力的分配以及致动和取消的正时在控制器内计算。另外，在存在多个辅助制动器的情况中，单独的辅助制动器的分配和正时也通过控制器计算。总之，辅助制动器作为车轮制动回路内的所检测到的液压流体压力水平的函数被控制。

根据一个示例，辅助制动器动力响应于车轮制动装置的可利用的冷却能力来确定。传动制动器部分可被控制为使得车轮制动器不在高于其能够有效地被冷却的程度上被使用。

***还包括用于检测至少一个车辆运行参数且使用运行参数信号作为另外的输入的装置73、75、77，该另外的输入用于确定所述至少一个辅助制动器的制动动力。这样的车辆运行参数可以是速度、当前档位、牵引力和滑动。

***35包括布置在另外的流体管路67上的另外的阀65，以控制泵51和车轮制动器之间的流体连通。流体管路67连接到第一压力传感器57的位置下游的第一流体管路55。换言之，阀65适于分别可变地打开和关闭泵和车轮制动器之间的另外的流体流动连接。以此方式，输送到前轴车轮制动器的流体压力P4将成为第一流体管路55和另外的流体管路67内的流体压力P1和P3的加和。

以类似的方式，流体管路67连接到第二压力传感器58的位置下游的第二流体管路56。以此方式，输送到转向架轴车轮制动器的流体压力将成为第二流体管路56和另外的流体管路67内的流体压力P2和P3的加和。

控制器59适于通过电信号控制另外的阀65的位置。因此，除控制辅助制动器外，控制器可基于通向控制器的输入信号(多个输入信号)影响车轮制动器的制动动力。

以此方式，车轮制动器可被控制为在其中辅助制动器的制动动力小于所希望的制动动力的情况中施加较大的制动动力，例如当制动动力尚未达到希望的水平(发动机制动器和/或传动制动器可能具有数秒的延迟)时，和在换档期间当传动制动器中的制动动力降低时以便于换档过程。

***还包括用于液压流体的箱69和适于实现回路内的压力均衡的蓄能器71。

在以上的说明中使用的术语“动力传动系”包括发动机和从发动机到地面接合元件(车轮)的整个动力传递***。因此，动力传动系包括离合器、变速箱(和任何分配变速箱)、万向驱动轴(或多个万向驱动轴)、横向驱动轴等。液压驱动、电驱动和其他驱动***也包括在术语“动力传动系”内。

另外，术语“地面接合元件”包括车轮、履带等。

本发明不以任何方式限制于以上所述的实施例，而在不偏离所附权利要求的范围的情况下，能够实现多个替代和修改。

替代液压流体，***内的工作流体可以是空气。

本发明当然不限于使用车辆内地面接合元件(车轮)的每个上的制动器。在单对车轮上或在两对车轮上应用车轮制动器可能是足够的。

Claims (28)

1.一种用于使车辆（1）制动的方法，其中，所述车辆包括回路（37），所述回路（37）适于将来自操作者控制的制动元件（42）的制动信号经由制动流体传送给布置在所述车辆的多个地面接合元件处的制动装置（39、41、43、45、47、49），所述方法包括如下步骤：检测所述回路（37）内的流体压力，将所检测到的流体压力水平用作输入，用于确定所述车辆内的至少一个辅助制动器（61、63）的制动动力，且以如下方式来响应地控制所述辅助制动器：使得所述辅助制动器的制动动力以作为所述回路（37）内的所检测到的流体压力的函数这样的特定方式而被可变地分配。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤：确定所述地面接合元件处的所述制动装置的制动动力与所述至少一个辅助制动器的制动动力之间的关系。

3.根据权利要求2所述的方法，包括如下步骤：控制所述辅助制动器，使得回路压力越高，所述辅助制动器的制动动力部分越高。

4.根据权利要求1或2所述的方法，包括如下步骤：响应于所述制动装置的可用的冷却能力来确定所述辅助制动器的制动动力。

5.根据权利要求1所述的方法，包括如下步骤：检测至少一个车辆运行参数，并且将所述至少一个车辆运行参数用作另外的输入，用于确定所述至少一个辅助制动器的制动动力。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所检测到的所述至少一个车辆运行参数指示所述车辆的速度。

7.根据权利要求6所述的方法，包括如下步骤：控制所述辅助制动器，使得所述车辆的速度越高，所述辅助制动器的制动动力部分越高。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，所检测到的所述至少一个车辆运行参数指示当前档位。

9.根据权利要求8所述的方法，包括如下步骤：控制所述辅助制动器，使得当前档位越高，所述辅助制动器的制动动力部分越高。

10.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，所检测到的所述至少一个车辆运行参数指示所述地面接合元件中的一个地面接合元件的滑动。

11.根据权利要求10所述的方法，包括如下步骤：控制所述辅助制动器，使得所述地面接合元件的滑动越快，所述辅助制动器的制动动力部分越小。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述辅助制动器包括发动机制动器（61）。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述辅助制动器包括传动制动器（63）。

14.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述操作者控制的制动元件（42）适于直接作用在阀（53）上，所述阀（53）适于控制通向所述制动装置的制动流体流动。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述制动装置包括布置位于所述多个地面接合元件中的每个地面接合元件处的湿式盘式制动器。

16.根据权利要求1或2所述的方法，其中，用于对所述车辆的地面接合元件进行制动的所述回路（37）适于经由制动流体来传送所述制动信号。

17.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述操作者控制的制动元件（42）由脚操作的踏板来形成。

18.一种用于对车辆（1）进行制动的***（35），其中，所述***（35）包括回路（37）和用于检测所述回路内的流体压力的第一装置（57），所述回路（37）适于将来自操作者控制的制动元件（42）的制动信号经由制动流体传送给布置在所述车辆的多个地面接合元件处的制动装置（39、41、43、45、47、49），其特征在于，所述***（35）包括第二装置（59），所述第二装置（59）用于基于所检测到的流体压力水平来确定所述车辆内的至少一个辅助制动器（61、63）的制动动力；所述***（35）还包括用于以如下方式响应地控制所述辅助制动器的第三装置：使得所述辅助制动器的制动动力以作为所述回路（37）内的所检测到的流体压力的函数这样的特定方式而被可变地分配。

19.根据权利要求18所述的***，其特征在于，所述***包括第四装置（73、75、77），用于检测至少一个车辆运行参数，且将所述至少一个车辆运行参数用作另外的输入，以确定所述至少一个辅助制动器的制动动力。

20.根据权利要求18至19中任一项所述的***，其特征在于，所述辅助制动器包括发动机制动器（61）。

21.根据权利要求18至19中任一项所述的***，其特征在于，所述辅助制动器包括传动制动器（63）。

22.根据权利要求18至19中任一项所述的***，其特征在于，所述操作者控制的制动元件适于直接作用在阀（53）上，所述阀（53）适于控制通向所述制动装置的制动流体流动。

23.根据权利要求18至19中任一项所述的***，其特征在于，所述制动装置包括布置在所述多个地面接合元件中的每个地面接合元件处的湿式盘式制动器。

24.根据权利要求18至19中任一项所述的***，其特征在于，用于对所述车辆的地面接合元件进行制动的所述回路（37）适于经由制动流体来传送所述制动信号。

25.根据权利要求18至19中任一项所述的***，其特征在于，所述操作者控制的制动元件（42）由脚操作的踏板形成。

26.一种车辆（1），其特征在于，所述车辆（1）包括根据权利要求18至25中任一项所述的***（35）。

27.一种工程机械（1），其特征在于，所述工程机械（1）包括根据权利要求18至25中任一项所述的***（35）。

28.一种铰接式运输车（1），其特征在于，所述铰接式运输车（1）包括根据权利要求18至25中任一项所述的***（35）。

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