[發(fā)明專利]電液壓制動閥性能監(jiān)測

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310170027.0
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103373340B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H·達(dá)布斯
• 申請（專利權(quán)）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: B60T17/22
• 分類號: B60T17/22
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 蘇娟,朱利曉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總地涉及用于機(jī)器的電液壓制動器，更特別地，涉及用于檢測電液壓制動器中流體壓力的過大變化并且在流體壓力變化發(fā)生時警告機(jī)器操作員并采取其他校正措施的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電液壓制動閥被用在運土設(shè)備，例如履帶式拖拉機(jī)及其他類運土機(jī)器中，以應(yīng)用和釋放制動裝置。電子控制器可通過響應(yīng)于檢測運土機(jī)的操作員對制動控制裝置的致動或釋放向制動閥發(fā)送制動指令電流來控制制動閥。在機(jī)器可使用GPS或其他導(dǎo)航技術(shù)自動操作的其他實施方案中，控制器可基于機(jī)器的位置、速度和運動方向確定何時致動或釋放制動裝置，并自動地發(fā)送制動指令電流。制動閥通過改變制動裝置內(nèi)的壓力響應(yīng)于制動指令電流，以按指令緊固或放松制動裝置。

當(dāng)恰當(dāng)?shù)夭僮鲿r，制動指令電流會引起制動閥產(chǎn)生可接受壓力范圍內(nèi)的壓力，以實現(xiàn)指令的制動。然而，制動閥和制動裝置并不是總按預(yù)期響應(yīng)。響應(yīng)于制動信號產(chǎn)生的壓力可能位于可接受壓力范圍之外。如果壓力過大，機(jī)器會突然停止，或者傳輸液壓流體的管路和密封件會破裂。如果壓力過低，機(jī)器可能根本無法停止，或者至少不能如希望那樣快地停止。制動閥和制動裝置的不恰當(dāng)響應(yīng)可能是系統(tǒng)退化或引起制動性能喪失的潛在失效模式的信號。

用于制動系統(tǒng)的控制系統(tǒng)和故障檢測設(shè)備在本領(lǐng)域是已知的。例如，題為“Failure?Detection?Apparatus”的美國專利No.7,540,572教導(dǎo)了一種用于檢測電磁操作控制閥的失效的失效檢測設(shè)備，其中電磁操作控制閥具有線圈、閥室和可運動的可動構(gòu)件，同時通過向線圈供應(yīng)電流時產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力改變閥室的容積，使得電磁操作控制閥被有選擇地置于其打開狀態(tài)或其關(guān)閉狀態(tài)。該失效檢測設(shè)備包括壓力變化檢測裝置和失效檢測部分，所述壓力變化檢測裝置檢測在電磁操作控制閥的高壓側(cè)和低壓側(cè)中至少一側(cè)上的壓力變化，當(dāng)控制供應(yīng)至線圈的電流時通過所述壓力變化檢測裝置檢測的壓力變化小于由可動構(gòu)件的運動引起閥室容積變化產(chǎn)生的壓力變化時，所述失效檢測部分檢測到電磁操作控制閥已經(jīng)失效。上述公開文獻(xiàn)中所公開的控制僅涉及控制閥產(chǎn)生的實際壓力小于預(yù)期時的故障，但超過預(yù)期壓力的實際壓力也是不期望的。

另一實例中，題為“Brake?Control?Apparatus?with?Solenoid?Valve”的美國專利申請公開文獻(xiàn)No.2004/0012258教導(dǎo)在制動控制設(shè)備中，液壓壓力相對于由設(shè)在從液壓壓力產(chǎn)生源延伸至輪缸的液壓路徑中的常開(N/O)閥的控制電路的驅(qū)動信號施加的電流大小的變化范圍被設(shè)置成小于液壓壓力相對于施加至設(shè)在從輪缸延伸至儲液器的液壓路徑中的常閉(N/C)閥的電流大小的變化范圍。因此，能夠降低N/O閥中電流大小很少變化時產(chǎn)生的液壓壓力，從而增強(qiáng)液壓壓力的可控制性。這能夠高度精確地控制液壓。該文獻(xiàn)的教導(dǎo)集中于制動系統(tǒng)的精確液壓控制，但是并不涉及識別制動系統(tǒng)中的過壓和壓力不足響應(yīng)及執(zhí)行響應(yīng)這種條件的策略。

考慮到以上內(nèi)容，需要一種用于檢測制動系統(tǒng)中的壓力不足和過壓狀況并作為響應(yīng)警告車輛駕駛員或采取其他校正措施的電液壓制動閥監(jiān)測系統(tǒng)。在這類制動閥監(jiān)測系統(tǒng)中，進(jìn)一步需要考慮系統(tǒng)的響應(yīng)性，并使該響應(yīng)性以影響車輛的反應(yīng)速度的內(nèi)外部因素的效果為基礎(chǔ)，以校正制動系統(tǒng)中的問題。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的一方面，本發(fā)明涉及一種用于機(jī)器的制動閥監(jiān)測系統(tǒng)。所述監(jiān)測系統(tǒng)可包括：用于在所述機(jī)器的制動系統(tǒng)中產(chǎn)生制動壓力的制動閥；用于提供制動信號的制動裝置，所述制動信號指示所述機(jī)器的制動系統(tǒng)要應(yīng)用的期望制動壓力；和操作地連接至所述制動閥和所述制動裝置的控制單元。所述控制單元可配置成從所述制動裝置接收制動信號，并輸出制動指令電流，以引起所述制動閥在所述制動系統(tǒng)中產(chǎn)生指令的制動壓力，并確定所述制動系統(tǒng)中的實際制動輸出壓力、且基于所述制動指令電流確定可接受制動壓力范圍。所述控制單元可配置成響應(yīng)于確定所述實際制動輸出壓力未在所述可接受制動壓力范圍內(nèi)確定加權(quán)制動壓力差，其中所述加權(quán)制動壓力差基于所述實際制動輸出壓力與所述可接受制動壓力范圍的相應(yīng)端部之間的差來確定。所述控制單元還可配置成將所述加權(quán)制動壓力差加至制動壓力差的累計積分值，將所述累計積分值與所述制動壓力差的積分極限作比較，并響應(yīng)于確定所述累計積分值大于所述積分極限執(zhí)行響應(yīng)策略。