具有abs功能的拖拉機(jī)液壓制動(dòng)回路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種車輛制動(dòng)系統(tǒng)，包括泵、儲(chǔ)槽、制動(dòng)單元以及左和右人工操作式制動(dòng)閥。對(duì)于每個(gè)制動(dòng)單元，制動(dòng)系統(tǒng)還包括螺線管操作式開閉閥，該螺線管操作式開閉閥具有連接到一個(gè)制動(dòng)閥的先導(dǎo)閥的第一端口、第二端口、連接到一個(gè)制動(dòng)單元的第三端口、螺線管、和與螺線管相反的彈簧。對(duì)于每個(gè)制動(dòng)單元，制動(dòng)系統(tǒng)還包括螺線管操作式比例閥。每個(gè)比例閥控制控制泵、儲(chǔ)槽和相應(yīng)的一個(gè)開閉閥的第二端口之間的連通。
【專利說明】具有ABS功能的拖拉機(jī)液壓制動(dòng)回路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于拖拉機(jī)的液壓制動(dòng)回路，更具體地說，涉及啟動(dòng)防抱死制動(dòng)功能(ABS)的回路。
【背景技術(shù)】
[0002]今天，許多公路車輛需要ABS和制動(dòng)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。由于在公路運(yùn)輸作業(yè)中農(nóng)用拖拉機(jī)的使用正在增加，對(duì)于實(shí)施需要在某些類別的農(nóng)用拖拉機(jī)上使用ABS的新的法規(guī)有推動(dòng)。
[0003]今天使用的用于公路車輛的許多ABS系統(tǒng)是基于氣動(dòng)技術(shù)(卡車)，或適應(yīng)性非常低的空氣冷卻液壓系統(tǒng)(汽車)。在農(nóng)用拖拉機(jī)上使用的制動(dòng)系統(tǒng)是液壓的，但是需要比汽車多約10倍的油。需要這種額外的油來適應(yīng)農(nóng)用拖拉機(jī)上常見的油冷卻制動(dòng)系統(tǒng)所需要的高的轉(zhuǎn)動(dòng)間隙(running clearance)。其他人已經(jīng)證明利用來自氣動(dòng)卡車制動(dòng)系統(tǒng)的部件的農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)ABS系統(tǒng)。當(dāng)農(nóng)用拖拉機(jī)上的基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)是液壓時(shí)，這種做法是不希望的。此外，農(nóng)用拖拉機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)非常不同于卡車或汽車。通常情況下，當(dāng)制動(dòng)被施加在農(nóng)用拖拉機(jī)上時(shí)，機(jī)械前輪驅(qū)動(dòng)(前輪驅(qū)動(dòng))離合器閉合，這直接連接前軸和后軸，類似于在四輪驅(qū)動(dòng)卡車上鎖定變速箱的情況。這種構(gòu)造使得在左側(cè)車輪和右側(cè)車輪位于不同的表面上并且具有不同的摩擦系數(shù)的情況(“雙摩擦系數(shù)(split mu)”情況)下的制動(dòng)時(shí)很難控制ABS。雙摩擦系數(shù)情況的例子是當(dāng)車輛右側(cè)車輪是在道路的砂礫石路肩上并且左側(cè)車輪在路面上時(shí)。如果在這種狀態(tài)下施加制動(dòng)，ABS系統(tǒng)需要在左側(cè)車輪上和右側(cè)車輪上有不同的反應(yīng)。
[0004]人們希望提供一種液壓制動(dòng)控制回路，其控制在農(nóng)用拖拉機(jī)上的制動(dòng)，并且其能夠啟動(dòng)ABS和穩(wěn)定控制系統(tǒng)功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)方面，車輛制動(dòng)系統(tǒng)包括液壓泵、儲(chǔ)槽、左和右后制動(dòng)單元、左和右前制動(dòng)單元、以及左和右人工操作式制動(dòng)閥。每個(gè)制動(dòng)閥包括與左人工致動(dòng)器相反地起作用的壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥。對(duì)于每個(gè)制動(dòng)單元，制動(dòng)系統(tǒng)還包括螺線管操作式開閉閥，該螺線管操作式開閉閥具有連接到一個(gè)制動(dòng)閥的先導(dǎo)閥的第一端口、第二端口、連接到一個(gè)制動(dòng)單元的第三端口、螺線管和與螺線管相反的彈簧。對(duì)于每個(gè)制動(dòng)單元，制動(dòng)系統(tǒng)還包括螺線管操作式比例閥。每個(gè)比例閥控制控制液壓泵、儲(chǔ)槽、和相應(yīng)的一個(gè)開閉閥的第二端口之間的連通。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的液壓制動(dòng)系統(tǒng)的示意圖；以及
[0007]圖2是適于與本發(fā)明一起使用的車輛傳動(dòng)系統(tǒng)部件的簡(jiǎn)化示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0008]參看圖1,諸如拖拉機(jī)之類的車輛(未示出)，包括電動(dòng)液壓制動(dòng)控制回路10,其控制左后制動(dòng)單元12、右后制動(dòng)單元14、左前制動(dòng)單元16和右前制動(dòng)單元18的加壓。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式泵20提供被加壓的液壓液體到壓力管線22。返回管線24連接到儲(chǔ)槽26。傳統(tǒng)的制動(dòng)閥單元30包括左和右踏板操作式制動(dòng)閥32和34。閥32和34是三位二通閥。閥32具有返回端口 36、泵端口 38、負(fù)載傳感端口 40和壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥42，所述壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥42與踏板44相反地起作用。閥34具有返回端口 46、泵端口 48、負(fù)載傳感端口 50和壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥52，所述壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥52與踏板54相反地起作用。先導(dǎo)閥管線56連接到先導(dǎo)閥42。先導(dǎo)閥管線58連接到先導(dǎo)閥52。壓力反饋管線41將先導(dǎo)閥管線58連接到閥32的第四端口 43。壓力反饋管線51將先導(dǎo)閥管線58連接到閥34的第四端口 53。梭閥55將先導(dǎo)閥管線56和58連接到掛車制動(dòng)先導(dǎo)閥管線57。端口 40和50通過管線61和63以及通過節(jié)流裝置65連接到返回管線24。
[0009]螺線管操作式左后開閉閥62具有連接到先導(dǎo)閥管線56的第一端口 64、第二端口66、連接到左后制動(dòng)單元12的第三端口 68、螺線管70、和與螺線管70相反的彈簧72。螺線管操作式右后開閉閥74具有連接到先導(dǎo)閥管線58的第一端口 76、第二端口 78、連接到右后制動(dòng)單元14的第三端口 80、螺線管82、和與螺線管82相反的彈簧84。
[0010]螺線管操作式左前開閉閥86具有連接到返回管線24的第一端口 88、第二端口90、連接到左前制動(dòng)單元16的第三端口 92、螺線管94、和與螺線管94相反的彈簧96。螺線管操作式右前開閉閥98具有連接到返回管線24的第一端口 100、第二端口 102、連接到右前制動(dòng)單元18的第三端口 104、螺線管106、和與螺線管106相反的彈簧108。
[0011]螺線管操作式左后比例閥110具有連接到返回管線24的第一端口 112、連接到泵管線22的第二端口 114、連接到閥62的第二端口 66的第三端口 116、螺線管118、和與螺線管118相反的彈簧119。螺線管操作式左后比例閥120具有連接到返回管線24的第一端口122、連接到泵管線22的第二端口 124、連接到閥74的第二端口 78的第三端口 126、螺線管128、和與螺線管128相反的彈簧129。螺線管操作式右后比例閥130具有連接到返回管線24的第一端口 132、連接到泵管線22的第二端口 134、連接到閥86的第二端口 90的第三端口 136、螺線管138、和與螺線管138相反的彈簧139。螺線管操作式右后輪比例閥140具有連接到返回管線24的第一端口 142，連接到泵管線22的第二端口 144、連接閥98的第二端口 102的第三端口 146、螺線管148、和與螺線管148相反的彈簧149。過濾器150，152，154和156分別地連接在泵管線22和閥110,120,130和140的第二端口之間。每個(gè)閥110，120，130和140還包括將每個(gè)閥的第三端口連接至該閥的與它的相應(yīng)的螺線管相反的端部的壓力反饋管線160，162，164和166。
[0012]壓力傳感器170和172分別地連接到先導(dǎo)閥管線56和58。壓力傳感器174，176，178和180分別地連接到制動(dòng)單元12，14，16和18。
[0013]因此，每個(gè)車輪制動(dòng)單元12-18具有可以用于ABS和穩(wěn)定控制功能兩者的單獨(dú)的電動(dòng)液壓壓力控制閥。由于農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的高的調(diào)節(jié)適應(yīng)性，需要壓力控制。
[0014]現(xiàn)在參看圖2，車輛傳動(dòng)系統(tǒng)組件200包括左后輪212、右后輪214、左前輪216、右前輪218。發(fā)動(dòng)機(jī)220通過主離合器222連接到變速器224，變速器224驅(qū)動(dòng)后傳動(dòng)軸226，并且通過機(jī)械的前輪驅(qū)動(dòng)(MFWD)離合器228來驅(qū)動(dòng)前傳動(dòng)軸230。[0015]后差速器232將后傳動(dòng)軸226與左后輪軸234和右后輪軸236連接在一起。前差速器240將前傳動(dòng)軸230與左前輪軸242和右前輪軸244連接在一起。每個(gè)制動(dòng)單元12-18連接至輪軸234，236，242和244中相應(yīng)的一個(gè)。組件200還包括左后輪速度傳感器250、右后輪速度傳感器252、左前輪速度傳感器254、右前輪速度傳感器256、后傳動(dòng)軸速度傳感器258和前傳動(dòng)軸速度傳感器260。電子控制單元(未示出)控制圖1的螺線管操作式閥，從而以已知的方式提供防抱死制動(dòng)操作。
[0016]每個(gè)壓力控制閥伴隨著電動(dòng)液壓開關(guān)或截止閥。截止閥提供確保電動(dòng)液壓比例閥在發(fā)生單點(diǎn)故障的情況下被隔離所需要的冗余。通過使用位于每個(gè)制動(dòng)單元或致動(dòng)器12至18處的壓力傳感器,來實(shí)現(xiàn)壓力控制閥和截止閥的診斷覆蓋(diagnostic coverage)。在后輪軸上，截止閥62和74還在ABS或穩(wěn)定性控制時(shí)間期間將動(dòng)力供給服務(wù)制動(dòng)閥32和34與制動(dòng)單元12-18隔離。在前輪軸上，右和左制動(dòng)單元16和18可以被獨(dú)立地控制或根據(jù)共用EH比例制動(dòng)閥被控制。當(dāng)根據(jù)共用前制動(dòng)閥被控制時(shí)，該系統(tǒng)是僅適用于ABS控制(無穩(wěn)定控制)。
[0017]上述電動(dòng)液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)可以用于在農(nóng)用拖拉機(jī)上實(shí)施防抱死制動(dòng)和穩(wěn)定性控制。通常情況下，當(dāng)在農(nóng)用拖拉機(jī)上制動(dòng)時(shí)，MFWD離合器關(guān)閉。在使用右側(cè)和左側(cè)車輪速度傳感器檢測(cè)到雙摩擦系數(shù)(split mu)情況時(shí)，MFWD離合器打開。這允許獨(dú)立于前輪軸制動(dòng)控制后輪軸制動(dòng)。如果使用一個(gè)閥控制前輪軸(僅ABS系統(tǒng))，則在雙摩擦系數(shù)情況下激活前差速鎖。在這個(gè)配置中，在前傳動(dòng)軸上只需要一個(gè)速度傳感器。
[0018]上述制動(dòng)控制系統(tǒng)在ABS和穩(wěn)定控制模式中提供用于全部車輪的控制。它滿足用于安全關(guān)鍵控制系統(tǒng)的故障安全需要。這個(gè)回路還提供允許簡(jiǎn)單的ABS專用配置的傳感器位置和閥配置。
[0019]雖然已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)示出和描述了本公開內(nèi)容，但這樣的圖示和描述被認(rèn)為是示例性的，而不是限制性的，應(yīng)理解，已經(jīng)示出和描述了示例性實(shí)施例，并且期望保護(hù)在本公開內(nèi)容的精神內(nèi)的所有的變化和修改。應(yīng)注意的是，本公開內(nèi)容的替代實(shí)施例可以不包括描述的所有特征，但是仍然受益于這樣的特征的至少一些優(yōu)點(diǎn)。本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員可以容易地設(shè)計(jì)出他們自己的、包括本公開內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)特征并且落入本發(fā)明的由所附的權(quán)利要求書限定的精神和范圍內(nèi)的實(shí)施方案。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛制動(dòng)系統(tǒng),包括: 液壓栗； 儲(chǔ)槽； 左制動(dòng)單元； 右制動(dòng)單元； 左人工操作式制動(dòng)閥，該左人工操作式制動(dòng)閥具有與左人工致動(dòng)器相反地起作用的第一壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥； 右人工操作式制動(dòng)閥，該右人工操作式制動(dòng)閥具有與右人工致動(dòng)器相反地起作用的第二壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥； 螺線管操作式左開閉閥，該螺線管操作式左開閉閥具有連接到第一壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥的第一端口、第二端口、連接到左制動(dòng)單元的第三端口、螺線管、和與螺線管相反的彈簧； 螺線管操作式右開閉閥，該螺線管操作式右開閉閥具有連接到第二壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥的第一端口、第二端口、連接到右制動(dòng)單元的第三端口、螺線管、和與螺線管相反的彈簧； 一對(duì)螺線管操作式比例閥，每個(gè)螺線管操作式比例閥控制液壓泵、儲(chǔ)槽、和相應(yīng)的一個(gè)開閉閥的第二端口之間的連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 車輛制動(dòng)系統(tǒng)，還包括: 一對(duì)制動(dòng)壓力傳感器，每個(gè)制動(dòng)壓力傳感器連接到相應(yīng)的一個(gè)制動(dòng)單元，并且產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)壓力信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛制動(dòng)系統(tǒng)，還包括: 一對(duì)先導(dǎo)閥壓力傳感器，每個(gè)先導(dǎo)閥壓力傳感器連接到相應(yīng)的一個(gè)壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥，并且產(chǎn)生相應(yīng)的先導(dǎo)閥壓力信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛制動(dòng)系統(tǒng)，其中: 每個(gè)比例閥包括壓力反饋管線，所述壓力反饋管線與螺線管相反地起作用，并且連接相應(yīng)的開閉閥的第二端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛制動(dòng)系統(tǒng)，其中: 過濾器將液壓泵連接到每個(gè)比例閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛制動(dòng)系統(tǒng)，其中: 每個(gè)比例閥包括連接到儲(chǔ)槽的第一端口、連接到液壓泵的第二端口、和連接到對(duì)應(yīng)的開閉閥的第二端口(66)的第三端口。
7.—種車輛制動(dòng)系統(tǒng),包括: 液壓栗； 儲(chǔ)槽； 左后制動(dòng)單元； 右后制動(dòng)單元； 左前制動(dòng)單元； 右前制動(dòng)單元； 左人工操作式制動(dòng)閥，該左人工操作式制動(dòng)閥具有與左人工致動(dòng)器相反地起作用的第一壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥； 右人工操作式制動(dòng)閥，該右人工操作式制動(dòng)閥具有與右人工致動(dòng)器相反地起作用的第二壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥； 螺線管操作式左后開閉閥，該螺線管操作式左后開閉閥具有連接到第一先導(dǎo)閥的第一端口、第二端口、連接到左后制動(dòng)單元的第三端口、螺線管、和與螺線管相反的彈簧； 螺線管操作式右后開閉閥，該螺線管操作式右后開閉閥具有連接到第二先導(dǎo)閥的第一端口、第二端口、連接到右后制動(dòng)單元的第三端口、螺線管、和與螺線管相反的彈簧； 螺線管操作式左前開閉閥，該螺線管操作式左前開閉閥具有連接到儲(chǔ)槽的第一端口、第二端口、連接到左前制動(dòng)單元的第三端口、螺線管、和與螺線管相反的彈簧； 螺線管操作式右前開閉閥，該螺線管操作式右前開閉閥具有連接到儲(chǔ)槽的第一端口、第二端口、連接到右前制動(dòng)單元的第三端口、螺線管、和與螺線管相反的彈簧；和 多個(gè)螺線管操作式比例閥，每個(gè)螺線管操作式比例閥控制液壓泵、儲(chǔ)槽、和相應(yīng)的一個(gè)開閉閥的第二端口之間的連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛制動(dòng)系統(tǒng)，還包括: 多個(gè)制動(dòng)壓力傳感器，每個(gè)制動(dòng)壓力傳感器連接到相應(yīng)的一個(gè)制動(dòng)單元，并且產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)壓力信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所 述的車輛制動(dòng)系統(tǒng)，還包括: 一對(duì)先導(dǎo)閥壓力傳感器，每個(gè)先導(dǎo)閥壓力傳感器連接到相應(yīng)的一個(gè)壓力響應(yīng)先導(dǎo)閥，并且產(chǎn)生相應(yīng)的先導(dǎo)閥壓力信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛制動(dòng)系統(tǒng)，其中: 每個(gè)比例閥包括壓力反饋管線，所述壓力反饋管線與螺線管相反地起作用，并且連接相應(yīng)的開閉閥的第二端口。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛制動(dòng)系統(tǒng)，其中: 過濾器將液壓泵連接到每個(gè)比例閥。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛制動(dòng)系統(tǒng)，其中: 每個(gè)比例閥包括連接到儲(chǔ)槽的第一端口、連接到液壓泵的第二端口、和連接到對(duì)應(yīng)的開閉閥的第二端口的第三端口。
【文檔編號(hào)】B60T11/24GK103770765SQ201310502836
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月23日
【發(fā)明者】特洛伊·E·?？? 鮑里斯·P·沃爾弗森 申請(qǐng)人:迪爾公司