Вторичная система торможения с электрогидравлическим пропорциональным клапаном

Изобретение относится преимущественно к области тракторостроения и в частности к системе торможения транспортного средства. Система торможения транспортного средства содержит первичный гидравлический насос, вторичный насос с переменной подачей, левый и правый основные тормоза и левый и правый вторичные тормоза. Клапан основных тормозов подключен между первичным насосом и основными тормозами и функционирует с основными тормозами в соответствии с работой педали тормоза. Левый и правый переключатели основных тормозов генерируют сигналы, представляющие рабочее состояние основных тормозов. Электрогидравлический клапан вторичных тормозов функционирует с вторичными тормозами в соответствии с электронным управляющим сигналом. Датчики давления тормозов генерируют сигналы давления тормозов, представляющие давление основных тормозов и давление вторичных тормозов. Блок электронного управления соединен с переключателями основных тормозов, с датчиками давления и с клапаном вторичных тормозов. Блок управления генерирует сигнал управления как функцию состояния основных тормозов и сигналов давления тормозов. Технический результат заключается в увеличении эффективности торможения и работы тормозной системы. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе торможения транспортного средства и, в частности, к системе торможения с электрогидравлической вторичной системой торможения.

Уровень техники

В странах некоторых регионов, например в Европе, действуют законодательные акты, которые требуют, чтобы на внедорожных транспортных средствах, таких как тракторы, были установлены вторичные системы торможения, которые помогают останавливать трактор, когда он движется на высоких скоростях. Все тракторы, продаваемые в Европе, имеют основные тормоза, которые работают на задней оси и управляются независимыми ножными педалями. Рычаг с ручным управлением обычно используют для включения вторичной системы торможения (передних тормозов). Однако в таких системах вторичные тормоза не включаются при нажатии на обе сервисные педали одновременно для остановки трактора, и такие системы не изменяют использование вторичных тормозов в зависимости от давления в тормозной системе.

Сущность изобретения

В соответствии с этим, настоящее изобретение относится к системе торможения, которая содержит электрогидравлический вторичный клапан управления торможением и блок электронного управления, взаимодействующие при включении вторичных тормозов в случае одновременного нажатия на обе педали основных тормозов для остановки трактора.

Кроме того, настоящее изобретение относится к системе торможения, которая управляет использованием вторичных тормозов в зависимости от давления в тормозной системе.

Эти и другие цели достигаются согласно настоящему изобретению, в котором система торможения транспортного средства включает первичный гидравлический насос, вторичный насос с переменной подачей, левый и правый основные тормоза и левый и правый вторичные тормоза. Клапан основных тормозов подсоединен между первичным насосом и основными тормозами и включает основные тормоза при нажатии на педали тормоза. Левый и правый переключатели основных тормозов генерируют сигналы, представляющие состояние работы основных тормозов. Электрогидравлический вторичный клапан тормоза функционирует со вторичными тормозами в соответствии с электронным управляющим сигналом. Датчики давления в тормозной системе генерируют сигналы давления в тормозной системе, представляющие давление основных тормозов и давление вторичных тормозов. Блок электронного управления соединен с переключателями основных тормозов, датчиками давления и клапанами вторичных тормозов. Блок управления генерирует сигнал управления как функцию состояния основных тормозов и сигналов давления в тормозной системе. Когда включены оба основных тормоза и давление основного торможения находится на определенном уровне, блок управления включает клапан вторичных тормозов для включения вторичных тормозов.

На чертеже представлена принципиальная схема системы торможения в соответствии с настоящим изобретением.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Как представлено на фиг.1, система 10 торможения включает левый и правый задние, соответственно, основные тормоза 12, 14, управляемые клапаном 16 основного тормоза и, соответственно, левой и правой педалями 18, 20 основного тормоза. В клапан 16 поступает гидравлическая жидкость под давлением от первичного гидравлического насоса 22 с приводом от двигателя через приоритетный клапан 24.

Левым и правым передними или вторичными тормозами 30, 32 управляют с помощью электрогидравлического, обычно закрытого клапана 34 пропорционального снижения давления с приводом от соленоида, в который поступает рабочая жидкость под давлением от вторичного насоса 36 с переменной подачей и который управляется блоком электронного управления БЭУ (ECU) 40. Пружина 29 смещает вторичный тормозной клапан 34 в закрытое положение, в котором связь между насосом 36 и вторичными тормозами 30, 32 блокируется и в котором вторичные тормоза 30, 32 непосредственно соединены с картером 33 при выключенном соленоиде 31. При включении соленоида 31 клапан 34 вторичных тормозов соединяет вторичные тормоза 30, 32 непосредственно со вторичным насосом 36.

Датчик 42 давления задних тормозов передает сигнал давления задних тормозов в БЭУ 40. Обычно открытые левый и правый переключатели 44, 46 основных тормозов срабатывают при нажатии педалей 18, 20 тормоза, соединяются с БЭУ 40 и передают в БЭУ 40 сигналы, представляющие состояние основных тормозов 18, 20. Датчик 48 давления передних тормозов передает в БЭУ 40 сигнал давления переднего или вторичного тормоза как сигнал обратной связи для замкнутой петли управления вторичных тормозов 30, 32.

В случае необходимости, устанавливают рычаг 50 с ручным приводом, предназначенный для включения вторичных тормозов независимо от первичных тормозов. Бесконтактный датчик 52 положения рычага передает сигнал положения рычага в БЭУ 40. Блок 54 переключения, такой как однополюсный двухпозиционный блок переключателя, соединен с рычагом 50 тормоза и передает сигналы состояния включено/выключено рычага в БЭУ 40. Блок 54 переключения содержит переключатель включения (не представлен), который замыкается при подъеме рычага 50, и переключатель выключения (не представлен), который размыкается при подъеме рычага 50. БЭУ 40 также принимает сигналы скорости транспортного средства от датчика 56 скорости.

БЭУ 40 принимает вышеуказанные входные сигналы и, в ответ на них, передает на управляющий клапан 34 широтно-импульсно модулированный, компенсируемый по температуре и напряжению ток управления соленоидом с компонентом тока рычага (ток, связанный с рычагом 50) и компонентом тока давления. В нормальных условиях БЭУ 40 управляет током клапана 34 соленоида передних тормозов пропорционально высоте подъема рычага 50 тормоза и давлению передних тормозов, значение которого поступает от датчика 48. При увеличении высоты подъема рычага 50 компонент тока рычага увеличивается.

Если скорость подъема рычага 50 тормоза меньше, чем 10,0% его полного пути или диапазона его перемещения в секунду, компонент тока давления будет пропорционален разности между давлением передних тормозов и ожидаемым давлением при данном токе рычага. Ожидаемое давление изменяется линейно по отношению к току рычага. Компонент тока давления должен представлять собой интегрированное значение, определяемое следующим уравнением: Ток давления = Ток давления + (Ожидаемое давление - Давление передних тормозов) × коэффициент.

Если компонент тока рычага не равен нулю, ток соленоида передних тормозов должен представлять собой алгебраическую сумму компонентов тока рычага и тока давления, в противном случае ток соленоида передних тормозов должен быть равен нулю ампер (за исключением случая, когда БЭУ 40 передает сигнал тока 100 мА в течение 0,5 секунд через каждую 1000 секунд для определения наличия цепи соленоида).

При определении условия неисправности БЭУ 40 передает оператору предупредительный сигнал, такой как включение желтого предупреждающего светового сигнала, и подает ток на клапан 34 соленоида передних тормозов следующим образом: при отказе датчика 52 положения рычага уровень тока остается на том же уровне, что и до отказа. Последующие уровни тока должны управляться с помощью блока 54 переключения и с учетом давления, определяемого датчиком 48. При отказе блока 54 переключения уровень тока должен оставаться пропорциональным положению рычага тормоза и давлению, определяемому датчиком 48. При отказе датчика 48 давления передних тормозов уровень тока должен быть пропорциональным только положению рычага 50. При отказе клапана 34 соленоида уровень тока должен быть равен нулю.

БЭУ 40 также выполняет следующие основные функции торможения: в нормальных условиях БЭУ 40 регулирует ток клапана 34 передних тормозов пропорционально нажатию левой и правой педалей 18, 20 тормоза, давлению задних тормозов и давлению передних тормозов. Когда обе педали 18, 20 тормоза нажаты и давление заднего тормоза повышается, компонент тока давления задних тормозов (компонент тока, связанный с давлением задних тормозов) повышается так же, как и компонент тока рычага.

Что касается функции вторичных тормозов, компонент тока давления, предпочтительно, пропорционален разности давления передних тормозов и ожидаемого давления (при имеющемся токе давления задних тормозов). Ожидаемое давление изменяется линейно по отношению к току давления задних тормозов. Компонент тока давления должен представлять собой интегрированное значение в соответствии со следующим уравнением: Ток давления = Ток давления + (Ожидаемое Давление - Давление передних тормозов) × коэффициент.

Если ток заднего давления не равен нулю, ток соленоида передних тормозов должен представлять собой алгебраическую сумму компонента тока давления задних тормозов и компонента тока давления. В противном случае ток соленоида передних тормозов должен стать равным нулю ампер (за исключением случая, когда БЭУ 40 вырабатывает сигнал тока 100 миллиампер в течение 0,5 секунд, каждую 1000 секунд для определения наличия цепи соленоида).

При определении условия отказа БЭУ 40 передает предупредительный сигнал оператору и вырабатывает ток клапана 34 соленоида передних тормозов следующим образом.

При отказе датчика 48 давления передних тормозов уровень тока пропорционален только току заднего давления. При отказе датчика 42 давления задних тормозов в случае, когда не нажаты педали 18, 20 задних тормозов, уровень тока должен быть равен нулю. При отказе датчика 42 давления задних тормозов и при нажатии на обе педали 18, 20 задних тормозов БЭУ вырабатывает ток с уровнем, пропорциональным скорости, определяемой датчиком 56 скорости транспортного средства. При неисправности цепи, включая соленоид клапана 34, БЭУ 40 вырабатывает ток нулевого уровня.

В нормальных условиях БЭУ 40 управляет током соленоида клапана 34 соленоида передних тормозов по отношению к большему из компоненты тока давления задних тормозов и компоненты тока рычага.

Предпочтительно, рычаг 50 градуируют для определения нижнего и верхнего напряжения, соответствующего перемещению рычага 50. Клапан 34 передних тормозов также градуируют для определения зоны его нечувствительности или его порогового значения, при котором клапан 34 начинает открываться. Градуирование может также использоваться для проверки работы рычага 50 тормоза, электрогидравлического клапана 34 передних тормозов и датчиков 48, 42 давления передних и задних тормозов.

Поскольку настоящее изобретение было описано при рассмотрении конкретного варианта его воплощения, следует понимать, что различные его изменения, модификации и вариации будут очевидны для специалистов в данной области техники при рассмотрении вышеприведенного описания. В соответствии с этим, настоящее изобретение предназначено для охвата всех таких изменений, модификаций и вариаций в пределах объема и сущности формулы изобретения.

1. Система торможения транспортного средства, содержащая основные тормоза, клапан основных тормозов, подключенный между первичным насосом и основными тормозами, причем клапан основных тормозов функционирует с основным тормозом в ответ на команды оператора, датчик основных тормозов, генерирующий сигналы, представляющие состояние работы основных тормозов, вторичный тормоз, электрогидравлический клапан вторичных тормозов, причем электрогидравлический клапан вторичных тормозов включает вторичные тормоза в соответствии с электронным сигналом управления, датчик давления основных тормозов, предназначенный для генерирования сигнала давления основных тормозов, представляющего давление в основных тормозах, датчик давления вторичного тормоза, предназначенный для генерирования сигнала давления вторичного тормоза, представляющего давление в системе вторичного тормоза, и блок электронного управления (БЭУ), соединенный с датчиком основного тормоза, датчиками давления и электрогидравлическим клапаном вторичных тормозов, причем БЭУ вырабатывает сигнал управления как функцию состояния основных тормозов и сигналов давления тормозов.

2. Система торможения по п.1, отличающаяся тем, что электрогидравлический клапан вторичных тормозов содержит работающий от соленоида клапан пропорционального снижения давления.

3. Система торможения по п.1, отличающаяся тем, что основные тормоза содержат левый и правый основные тормоза, каждый из которых функционально соединен через клапан основных тормозов с соответствующими левой и правой педалями тормозов.

4. Система торможения по п.3, отличающаяся тем, что датчик основных тормозов содержит левый и правый переключатели тормозов, каждый из которых соединен с соответствующей левой и правой педалями тормозов.

5. Система торможения по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит рычаг с ручным приводом и датчик положения рычага, который передает сигнал положения рычага в БЭУ, причем БЭУ генерирует сигнал управления как функцию состояния основных тормозов, сигнала давления тормозов и сигнала положения рычага.

6. Система торможения по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит рычаг с ручным приводом, датчик положения рычага, который передает сигнал положения рычага в БЭУ и блок определения состояния включения/выключения рычага, который передает сигнал состояния включения/выключения рычага в БЭУ, причем БЭУ генерирует сигнал управления как функцию состояния основных тормозов, сигнала давления тормозов, сигнала положения рычага и сигнала состояния включения/выключения рычага.

7. Система торможения транспортного средства, содержащая первичный гидравлический насос, вторичный насос с переменной подачей, основные тормоза, клапан основных тормозов, включенный между первичным насосом и основными тормозами, причем клапан основных тормозов включает основные тормоза в соответствии с командами оператора, датчик основных тормозов, вырабатывающий сигналы, представляющие рабочее состояние основных тормозов, вторичные тормоза, электрогидравлический клапан вторичных тормозов, причем электрогидравлический клапан вторичных тормозов функционирует с вторичными тормозами в соответствии с электронными сигналами управления, датчик давления основных тормозов, предназначенный для генерирования сигнала давления основных тормозов, представляющего давление в основных тормозах, датчик давления вторичных тормозов, предназначенный для генерирования сигнала давления вторичных тормозов, представляющего давление во вторичных тормозах и соединение блока электронного управления с датчиком основных тормозов, датчиками давления и электрогидравлическим клапаном вторичных тормозов, причем блок управления генерирует сигнал управления как функцию состояния основных тормозов и сигналов давления тормозов.

8. Система торможения по п.7, отличающаяся тем, что электрогидравлический клапан вторичных тормозов содержит работающий от соленоида клапан пропорционального снижения давления.

9. Система торможения по п.7, отличающаяся тем, что основные тормоза содержат левый и правый основные тормоза, каждый из которых функционально соединен через клапан основных тормозов соответственно с левой и правой педалями тормозов.

10. Система торможения по п.7, отличающаяся тем, что дополнительно содержит рычаг с ручным приводом и датчик положения рычага, который передает сигнал положения рычага в БЭУ, причем БЭУ вырабатывает сигнал управления как функцию состояния основных тормозов, сигналов давления тормозов и сигнала положения рычага.

11. Система торможения по п.7, отличающаяся тем, что дополнительно содержит рычаг с ручным приводом, датчик положения рычага, который передает сигнал положения рычага в БЭУ и блок датчика состояния включения/выключения рычага, который передает сигнал состояния включения/выключения рычага в БЭУ, причем БЭУ вырабатывает сигнал управления как функцию состояния основного тормоза, сигналов давления тормозов, сигнала положения рычага и сигнала состояния включения/выключения рычага.

12. Система торможения транспортного средства, содержащая первичный гидравлический насос, вторичный насос с переменной подачей, левый и правый основные тормоза, левую и правую педали основных тормозов, клапан основных тормозов, включенный между первичным насосом и основными тормозами, причем клапан основных тормозов функционирует с основными тормозами в соответствии с работой педалей тормозов, левый и правый переключатели основных тормозов, генерирующие сигналы, представляющие рабочее состояние основных тормозов, вторичные тормоза, электрогидравлический клапан вторичных тормозов, причем электрогидравлический клапан вторичных тормозов функционирует с вторичными тормозами в соответствии с сигналом электронного управления, датчик давления основных тормозов, предназначенный для генерирования сигнала давления основных тормозов, представляющего давление в основных тормозах, датчик давления вторичных тормозов, предназначенный для генерирования сигнала давления вторичных тормозов, представляющего давление во вторичных тормозах, и блок электронного управления, соединенный с переключателями основных тормозов, датчиками давления и электрогидравлическим клапаном вторичных тормозов, причем блок управления генерирует сигнал управления как функцию состояния основных тормозов и сигналов давления тормозов.

13. Система торможения по п.12, отличающаяся тем, что электрогидравлический клапан вторичных тормозов содержит работающий от соленоида клапан пропорционального снижения давления.

14. Система торможения по п.12, отличающаяся тем, что дополнительно содержит рычаг с ручным приводом и датчик положения рычага, который передает сигнал положения рычага в БЭУ, причем БЭУ вырабатывает сигнал управления как функцию состояния основных тормозов, сигналов давления тормозов и сигнала положения рычага.

15. Система торможения по п.12, отличающаяся тем, что дополнительно содержит рычаг с ручным приводом, датчик положения рычага, который передает сигнал положения рычага в БЭУ, и блок датчика состояния включения/выключения рычага, который передает сигнал состояния включения/выключения рычага в БЭУ, причем БЭУ генерирует сигнал управления как функцию состояния основных тормозов, сигналов давления тормозов, сигнала положения рычага и сигнала состояния включения/выключения рычага.