Гидравлический контур управления тормозами прицепа с двойным трубопроводом и способ его управления
Предложен способ определения утечки в гидравлическом контуре тормозов прицепа. Обеспечивают контроллер, основной клапан, первый датчик, второй датчик, клапан управления, имеющий электромагнит, редукционный клапан, источник текучей среды, первый тормозной выход, второй тормозной выход. Подают первое давление во впуск основного клапана. Выводят второе давление из выпуска основного клапана в первый тормозной выход. Определяют первое давление посредством первого датчика и второе давления посредством второго датчика. Передают определенное первое давление и второе давление в контроллер. Сравнивают разницу между первым давлением и вторым давлением с пороговым значением и определяют утечку в гидравлическом контуре тормозов прицепа, если разница удовлетворяет пороговому значению. Предложены также гидравлические тормозные системы прицепа. Достигается регулирование коэффициента усиления в гидравлическом тормозном клапане прицепа. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к контуру управления текучей средой, а более конкретно, к гидравлическому контуру тормозов прицепа с двойным трубопроводом.
Уровень техники
[0002] В комбинациях трактора и прицепа на прицепе обычно требуется тормозная система, которая включается, когда избирательно включается тормозная система трактора. Часто тормозная система прицепа соединена с тормозной системой трактора, позволяя трактору одновременно применять тормозную систему трактора и прицепа. Обычные контуры тормозов прицепа содержат единственный трубопровод для нагнетания давления в тормозах.
Раскрытие изобретения
[0003] В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ определения утечки в гидравлическом контуре тормозов прицепа включает обеспечение контроллера, основного клапана, первого датчика, второго датчика, клапана управления, имеющего электромагнит, редукционного клапана, источника текучей среды, первого тормозного выхода и второго тормозного выхода; подачу первого давления во впуск основного клапана; вывод второго давления из выпуска основного клапана в первый тормозной выход; определение первого давления посредством первого датчика и второго давления посредством второго датчика; передачу определенного первого давления и второго давления в контроллер; сравнение разницы между первым давлением и вторым давлением с пороговым значением; и определение утечки в пневматическом контуре тормозов прицепа, если разница удовлетворяет пороговому значению.
[0004] В первом примере данного варианта осуществления способ может включать обесточивание контроллером электромагнита клапана управления, если разница удовлетворяет пороговому значению. Во втором примере способ может включать перевод клапана управления в закрытое положение, если разница удовлетворяет пороговому значению. В третьем примере способ может включать подачу некоторого количества находящейся под давлением текучей среды из источника текучей среды в клапан управления. В четвертом примере способ может включать уменьшение количества находящейся под давлением текучей среды, подаваемой в клапан управления посредством редукционного клапана. В пятом примере способ может включать обеспечение основного клапана с фиксированным коэффициентом усиления; и определение разницы посредством умножения первого давления на фиксированный коэффициент усиления, а затем вычитания из него второго давления.
[0005] В шестом примере данного варианта осуществления способ может включать возбуждение электромагнита, если разница не соответствует пороговому значению. В седьмом примере способ может включать соединение по текучей среде источника текучей среды со вторым тормозным выпуском, если электромагнит находится под напряжением. В восьмом примере способ может включать блокирование текучей среды из второго тормозного выпуска, когда разница удовлетворяет пороговому значению. В девятом примере способ может включать соединение по текучей среде стояночного тормоза прицепа с клапаном управления; и применение стояночного тормоза, если разница удовлетворяет пороговому значению. В другом примере способ может включать выключение стояночного тормоза прицепа, если разница не соответствует пороговому значению. В дополнительном примере способ может включать параллельное соединение по текучей среде первого тормозного выхода и второго тормозного выхода с источником текучей среды, когда разница не соответствует пороговому значению.
[0006] В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения, гидравлическая тормозная система прицепа содержит находящийся под давлением источник текучей среды; основной клапан, содержащий впуск и выпуск; клапан управления, содержащий электромагнит, впуск, соединенный по текучей среде с находящимся под давлением источником текучей среды, и выпуск, при этом клапан управления выполнен с возможностью функционального регулирования между состоянием под напряжением и обесточенным состоянием; первый тормозной выход, соединенный по текучей среде с выпуском основного клапана; второй тормозной выход, соединенный по текучей среде с выпуском клапана управления; первый датчик и второй датчик, соединенные по текучей среде с основным клапаном, при этом первый датчик выполнен с возможностью определения первого давления во впуске основного клапана, а второй датчик выполнен с возможностью определения второго давления в выпуске основного клапана; при этом клапан управления выполнен с возможностью регулирования в обесточенное состояние, когда разница между первым давлением и вторым давлением соответствует пороговому значению.
[0007] В одном примере данного варианта осуществления в обесточенном состоянии находящийся под давлением источник соединен по текучей среде со вторым тормозным выходом, а в состоянии под напряжением клапан управления прерывает соединение по текучей среде находящегося под давлением источника со вторым тормозным выходом. Во втором примере система может содержать контроллер, находящийся в электрическом сообщении с первым и вторым датчиками; а основной клапан содержит фиксированный коэффициент усиления; при этом контроллер сравнивает первое давление в зависимости от фиксированного коэффициента усиления со вторым давлением для определения разницы и для функционального регулирования клапана управления в состояние под напряжением или обесточенное состояние. В дополнительном примере система может содержать редукционный клапан, соединенный по текучей среде между находящимся под давлением источником и клапаном управления, при этом редукционный клапан выполнен с возможностью уменьшения величины давления текучей среды, подаваемой из находящегося под давлением источника в клапан управления. В еще одном дополнительном примере система может содержать стояночный тормоз, гидравлически регулируемый вторым тормозным выходом между выключенным положением и включенным положением, при этом в обесточенном состоянии стояночный тормоз находится в выключенном положении, а в состоянии под напряжением стояночный тормоз находится во включенном положении.
[0008] В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения гидравлическая тормозная система прицепа, буксируемого рабочей машиной, содержит контроллер; находящийся под давлением источник, обеспечивающий текучую среду; трубопровод управления, обеспечивающий давление управления; основной клапан, содержащий первый впуск, второй впуск и выпуск, при этом первый впуск соединен по текучей среде с трубопроводом управления, а второй впуск соединен по текучей среде с находящимся под давлением источником; электромагнитный клапан управления, находящийся в электрическом сообщении с контроллером и содержащий впуск, соединенный по текучей среде с находящимся под давлением источником текучей среды, и выпуск, при этом электромагнитный клапан управления выполнен с возможностью регулирования контроллером между состоянием под напряжением и обесточенным состоянием; редукционный клапан, соединенный по текучей среде между находящимся под давлением источником и электромагнитным клапаном управления, при этом редукционный клапан выполнен с возможностью уменьшения величины давления текучей среды, подаваемой из находящегося под давлением источника в электромагнитный клапан управления; первый управляющий трубопровод, соединенный по текучей среде с выпуском основного клапана; второй управляющий трубопровод, соединенный по текучей среде с выпуском электромагнитного клапана управления; первый датчик и второй датчик, соединенные по текучей среде с основным клапаном, при этом первый датчик выполнен с возможностью определения давления управления, а второй датчик выполнен с возможностью определения выходного давления в первом управляющем трубопроводе; при этом электромагнитный клапан управления выполнен с возможностью регулирования в состояние под напряжением, когда разница между давлением управления и выходным давлением соответствует пороговому значению.
[0009] В одном примере данного варианта осуществления в состоянии под напряжением находящийся под давлением источник соединен по текучей среде со вторым управляющим трубопроводом, а в обесточенном состоянии электромагнитный клапан управления прерывает соединение по текучей среде находящегося под давлением источника со вторым управляющим трубопроводом. В еще одном примере система может содержать стояночный тормоз, гидравлически регулируемый электромагнитным клапаном управления между выключенным положением и включенным положением, при этом в состоянии под напряжением стояночный тормоз находится в выключенном положении, а в обесточенном состоянии стояночный тормоз находится во включенном положении.
Краткое описание чертежей
[0010] Упомянутые выше аспекты настоящего изобретения и способ их получения станут более очевидны, а само изобретение станет более понятным посредством ссылки на следующее описание вариантов осуществления изобретения, сделанное в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:
[0011] Фиг. 1 представляет собой вид сбоку комбинированной системы трактора и прицепа;
[0012] Фиг. 2 представляет собой схематичный вид управления гидравлической системы комбинированной тормозной системы трактора и прицепа;
[0013] Фиг. 3 представляет собой схематичный вид управления комбинированной гидравлической и пневматической системы комбинированной тормозной системы трактора и прицепа;
[0014] Фиг. 4 представляет собой схему контура тормозов прицепа с двойным трубопроводом; а
[0015] Фиг. 5 представляет собой блок-схему способа управления для управления контуром тормозов прицепа с двойным трубопроводом фиг. 4.
[0016] Соответствующие ссылочные номера используют для обозначения соответствующих деталей на нескольких изображениях.
Подробное описание изобретения
[0017] Варианты осуществления настоящего изобретения, описанные ниже, не являются исчерпывающими или ограничивающими изобретение точными формами в следующем подробном описании. Скорее, варианты осуществления выбраны и описаны так, чтобы другие специалисты в данной области смогли оценить и понять принципы и варианты практического использования настоящего изобретения.
[0018] Со ссылкой на фиг. 1, показана комбинированная система 100 трактора и прицепа. В этой системе трактор 102 показан присоединенным и тянущим прицеп 104. Трактор 102 может иметь шасси 106, которое расположено между передними входящими в зацепление с землей механизмами 108 и задними входящими в зацепление с землей механизмами 110. В варианте осуществления фиг. 1, каждый входящий в зацепление с землей механизм представлен в виде колеса, образованного вдоль соответствующей оси, т.е. передней оси и задней оси. Однако в других вариантах осуществления входящим в зацепление с землей механизмом может быть гусеница, которая продвигает трактор 102 по земной поверхности. Более того, прицеп 104 также может содержать по меньшей мере один входящий в зацепление с землей механизм, такой как колесо 126.
[0019] С шасси 106 может быть соединена кабина 112, которая образует место для расположения оператора на операторском сиденье 114. Из кабины оператор может управлять трактором 102 и прицепом 104 посредством множества органов управления. Как показано, кабина 112 может содержать дисплей 116 или панель приборов, которая визуально показывает характеристики управления трактора 102 или прицепа 104, такие как скорость, мощность, температура, давление, направление и любой другой тип характеристики управления. Дисплеем 116 может быть сенсорный дисплей, который содержит один или более органов управления оператора для избирательного управления работой трактора 102 или прицепа 104. Другие органы управления могут включать рулевое колесо или ручку 118 управления, педаль 120 (напр., педаль тормоза, педаль сцепления или педаль дроссельной заслонки), любой другой тип управления, такой как джойстик, переключатель, рычаг, ручку и т.д., для управления системой 100 прицепа и трактора.
[0020] Несмотря на то, что в данном документе показан и описан трактор 102, любой тип рабочей машины может использовать идеи этого изобретения, и, вследствие этого, не предполагается ограничение его применения только тракторами. В других вариантах осуществления идеи этого изобретения может использовать грузовой автомобиль, выполненный с возможностью буксирования прицепа. Соответственно, трактором 102 может быть любой тип рабочей машины, используемой для буксирования прицепа.
[0021] Трактор 102 может быть соединен с прицепом 104 посредством сцепного элемента или тягового бруса 122. Сцепной элемент или тяговый брус 122 может быть достаточно прочным для передачи хода трактора 102 прицепу 104. В одном варианте осуществления, когда трактор 102 движется в направлении вперед, сцепной элемент 122 тянет прицеп 104 за собой приблизительно в том же самом направлении.
[0022] Также может быть предоставлен один или более трубопроводов 124 для текучей среды. Для целей данного изобретения текучая среда может представлять собой газ или жидкость. Таким образом, любой пневматический или гидравлический трубопровод в данном документе может упоминаться, как трубопровод для текучей среды. Один или более трубопроводов 124 для текучей среды могут избирательно соединять тормозную систему трактора с тормозной системой прицепа по текучей среде. Более конкретно, трактор 102 может обеспечивать выход для торможения прицепа, который связан с тормозной системой прицепа. В такой конфигурации, когда пользователь подает команду торможения, как тормозная система трактора, так и тормозная система прицепа могут включаться одновременно для замедления трактора 102 и прицепа 104.
[0023] В некоторых системах тракторов и прицепов для применения рабочего тормоза трактора оператор может задействовать одну или более педалей тормозов. Для применения тормозов тормозные приводы могут находиться под давлением, что будет описано более подробно ниже со ссылкой на фиг. 2. После того, как оператор подает команду включения тормозной системы трактора, тормозная система прицепа также должна включаться для предотвращения контакта или столкновения прицепа с задним концом трактора. Во многих обычных тормозных системах может иметься единственный гидравлический трубопровод, который соединен между тормозными системами трактора и прицепа. В дополнение, единственный гидравлический тормозной клапан прицепа может иметь связанный с ним благодаря его геометрии фиксированный коэффициент усиления. Таким образом, в зависимости от фиксированного коэффициента усиления, величина давления, поступающего в клапан, умножается на фиксированный коэффициент усиления для обеспечения заданного выпускного давления. Так как изменяются тормозные системы, и изменяются новые федеральные и международные директивы или стандарты, существует потребность как в более низких, так и в более высоких выпускных давлениях в зависимости от типа прицепа. В результате, является желательным регулируемый коэффициент усиления в гидравлическом тормозном клапане прицепа по сравнению с клапаном с фиксированным коэффициентом усиления. Из принципов и идей настоящего изобретения станут очевидны другие требования и преимущества.
[0024] В некоторых системах тракторов и прицепов тормозная система прицепа содержит гидравлическую тормозную систему, пневматическую тормозную систему или их комбинацию. На фиг. 2 показан пример тормозной системы прицепа. Как показано, в данном варианте осуществления гидравлическая тормозная система 200 трактора и прицепа может содержать тормозной контроллер 202. Тормозной контроллер 202 может быть в электрическом сообщении с контроллером транспортного средства (не показано), контроллером двигателя (не показано), контроллером трансмиссии (не показано) и любым другим типом контроллера для управления трактором или прицепом. Тормозной контроллер 202 может содержать множество входов и выходов для приема и передачи электрических сигналов или команд различным составным элементам в тормозной системе 200. На фиг. 2, например, тормозной контроллер 202 может находиться в электрическом сообщении с дисплеем 250 трактора. Эта связь может осуществляться по шине 252 сети локальных контроллеров (CAN) или линии связи. Дисплей 250 может позволять оператору избирательно передавать команды тормозному контроллеру 202 для управления тормозной системой трактора или тормозной системой 200 прицепа.
[0025] Другие органы управления оператора также могут быть в сообщении с тормозным контроллером 202. Например, оператор может избирательно включать одну или более педалей 204 тормозов. Датчик 206 положения тормоза может обнаруживать движение одной или более педалей 204 тормозов и передавать это движение тормозному контроллеру 202. При применении одной или более педалей 204 тормозов, тормозной клапан 212 может запускаться таким образом, что текучая среда из подающего трубопровода 254 гидросистемы (посредством насоса или другого источника давления) доставляется в тормозные приводы. В свою очередь, тормозные приводы управляемо приводятся в действие для подачи гидравлического тормозного давления в тормозную систему трактора для регулирования скорости трактора. На фиг. 2 проиллюстрирован правый тормозной привод 208 и левый тормозной привод 210 тормозной системы 200. Вследствие этого, в данном варианте осуществления для включения тормозной системы трактора оператор может нажимать правую педаль тормоза и левую педаль тормоза. Правая педаль тормоза и правый тормозной привод 208 могут управлять тормозным давлением рабочего тормоза на правом, заднем колесе трактора, а левая педаль тормоза и левый тормозной привод могут управлять тормозным давлением рабочего тормоза на левом, заднем колесе трактора. При этом правый тормозной привод 208 и левый тормозной привод 210 подают гидравлическое давление в рабочий тормоз трактора для замедления транспортного средства. Это гидравлическое давление также может подаваться в тормозную систему прицепа, как будет описано ниже.
[0026] Как известно, оператор может применять педали тормозов для торможения трактора и замедления его скорости. В дополнение, оператор может плавно применять или нажимать на педаль тормоза, как это часто бывает с оператором, желающим отключить круиз-контроль в автомобиле. В системе трактора и прицепа может быть желательно начинать торможение прицепа, как только тормозной контроллер 202 обнаруживает включение одной или более педалей 204 тормозов. В этом примере для начала применения тормозной системы прицепа тормозной контроллер 202 может выполнять процедуру или алгоритм предварительного торможения. В варианте осуществления фиг. 2 датчик 206 положения педали тормоза может посылать сигнал тормозному контроллеру 202, показывая, что оператор начал нажимать педали 204. Перед тем, как генерируется какое-либо тормозное давление или существенная величина тормозного давления, тормозной контроллер 202 может выполнять процедуру предварительного торможения и посылать тормозной системе прицепа сигнал начала торможения прицепа. Этим сигналом может быть регулируемый или пропорциональный сигнал от тормозного контроллера 202. Сигнал может быть принят тормозным клапаном прицепа, который содержит первый электромагнитный клапан и второй двухходовой позиционный клапан (т.е. двухпозиционный клапан). В одном примере для начала операции торможения из клапана в тормоза прицепа может подаваться давление до семи бар.
[0027] Во время этой процедуры предварительного торможения первый электромагнитный клапан может получать сигнал от тормозного контроллера и подавать гидравлическое давление в тормоза прицепа. Второй, двухходовой позиционный клапан может находиться в открытом положении, обеспечивая передачу через него давления текучей среды. Однако, если в системе выявляется повреждение, второй, двухходовой позиционный клапан может приводиться в выключенное или закрытое положение для блокировки подачи давления текучей среды в тормозную систему прицепа. Это условие «остановки при неполадке» может использоваться для защиты от возможных неполадок в системе. В любом случае гидравлическое давление все еще может проходить через главный гидравлический тормозной клапан 226 прицепа (Фиг. 2), так чтобы тормозная система прицепа включалась во время операции торможения. Однако, набор клапанов предварительного торможения может выключаться или закрываться таким образом, чтобы никакое выходное давление не проходило через набор клапанов в тормоза прицепа.
[0028] На фиг. 2 первый датчик 214 давления может обнаруживать гидравлическое тормозное давление из правого тормозного привода 208, а второй датчик 216 давления может обнаруживать из левого тормозного привода 210. Первый и второй датчики могут быть в электрическом сообщении с тормозным контроллером 202. Эта электрическая связь может быть либо проводной, либо беспроводной связью, или любой другой известной или подлежащей разработке формой связи. В результате, тормозной контроллер 202 может отслеживать тормозное давление из обоих приводов.
[0029] Челночный клапан 218 может находиться в гидравлическом или пневматическом сообщении с правым тормозным приводом 208 и с левым тормозным приводом 210. Челночный клапан 218 может приводиться в движение в каждом направлении в зависимости от того, какое тормозное давление является наибольшим. В связи с этим, через челночный клапан 218 проходит большее из двух тормозных давлений, которое называется давление управления тормоза. На фиг. 2 давление управления тормоза из челночного клапана 218 проходит дальше по трубопроводу 242 управления тормоза.
[0030] Тормозная система 200 фиг. 2 также может содержать набор 220 гидравлических клапанов. Этот набор 220 клапанов может быть аналогичен упомянутому выше набору клапанов предварительного торможения в том, что он содержит как пропорциональный электромагнитный клапан, так и двухходовой отсечной клапан. Как показано, тормозной контроллер 202 может быть в электрическом сообщении с набором 220 гидравлических клапанов для регулирования их работы. Например, команда 248 торможения прицепа может передаваться от тормозного контроллера 202 набору 220 клапанов. Кроме того, набор 220 клапанов может посылать сигналы тормозному контроллеру 202 в ответ на его работу (т.е. датчик 224 давления может передавать в контроллер 202 давление, связанное с набором клапанов).
[0031] Выпускное давление из набора 220 гидравлических клапанов может проходить по трубопроводу 244 для текучей среды, как показано на фиг. 2. Трубопровод 244 с набором гидравлических клапанов для текучей среды и трубопровод 242 управления тормоза могут сходиться во втором челночном клапане 222. Аналогично работе первого челночного клапана 218, большее из давления управления тормоза и давления набора гидравлических клапанов может проходить через второй челночный клапан 222 и поступать в гидравлический трубопровод 246. Давление в гидравлическом трубопроводе 246 может упоминаться, как гидравлическое давление управления. Датчик 228 давления может обнаруживать гидравлическое давление управления и передавать это давление тормозному контроллеру 202, как показано на фиг. 2. Это гидравлическое давление управления может проходить по гидравлическому управляющему трубопроводу 230 тормоза прицепа в тормоза прицепа.
[0032] В системе 200 фиг. 2 прицеп также может содержать стояночный тормоз прицепа. Стояночным тормозом прицепа можно функционально управлять посредством гидравлического клапана 232 управления стояночного тормоза прицепа. Этот клапан 232 может содержать электромагнит 234, который находится в электрическом сообщении с тормозным контроллером 202. Гидравлический клапан 232 управления стояночного тормоза прицепа может смещаться в пропускающее положение, позволяющее давлению проходить через дополнительный гидравлический трубопровод 240. Как показано, клапан 232 также может быть в гидравлическом или пневматическом сообщении с баком или резервуаром 236. В связи с этим, гидравлическое давление может подаваться из подающего трубопровода 238 в гидравлический клапан 232 управления стояночного тормоза прицепа, и в его нормальном или смещенном открытом положении давление проходит через него в гидравлический дополнительный трубопровод 240 тормоза прицепа.
[0033] Со ссылкой на фиг. 3, часть тормозной системы 200 фиг. 2 удалена, и показана воздушная или пневматическая тормозная система 300 прицепа. Как описано выше, тормозная система прицепа может быть гидравлической, пневматической или их комбинацией. В данном раскрытии в пневматической тормозной системе прицепа может использоваться любой вид газа для управления тормозами. Однако с целью упрощения в остальной части этого изобретения тип газа будет называться воздухом. Таким образом, пневматическая тормозная система 300 прицепа будет называться воздушная тормозная система 300 прицепа, но следует понимать, что для регулирования тормоза прицепа может использоваться любой тип газа.
[0034] На фиг. 3 воздушная тормозная система 300 прицепа может содержать воздушный или пневматический тормозной клапан 302 прицепа. Воздушный тормозной клапан 302 прицепа может быть расположен дальше второго челночного клапана 222 гидравлической системы 200, так что гидравлическое давление используется в качестве впуска в клапан управления 302. Гидравлическое давление может проходить по трубопроводу 312 контура управления во впуск воздушного тормозного клапана 302 прицепа.
[0035] В дополнение к воздушному тормозному клапану 302 прицепа, воздушная тормозная система 300 прицепа также может содержать трубопровод 320 подачи воздуха, челночный клапан 304, клапан управления воздушного стояночного тормоза прицепа (не показано) и клапан 306 определения утечки. Челночный клапан 304 расположен дальше воздушного тормозного клапана 302 прицепа и клапана управления воздушного стояночного тормоза прицепа. Таким образом, давление воздуха может выводиться из воздушного тормозного клапана 302 прицепа посредством первого напорного трубопровода 314, а из клапана управления воздушного стояночного тормоза прицепа посредством второго напорного трубопровода 316. Большее из двух давлений из первого и второго трубопровода может инициировать открывание челночного клапана 304 так, чтобы давление воздуха могло проходить по первому воздушному управляющему трубопроводу 318 тормоза прицепа в воздушные тормоза прицепа. Датчик 310 давления может быть в гидравлическом или пневматическом сообщении с управляющим трубопроводом 318, чтобы обнаруживать давление и передавать его тормозному контроллеру 202.
[0036] Клапан 306 определения утечки может быть в виде обычно открытого электромагнитного клапана управления. Клапан 306 может содержать электромагнит 308, который находится в электрическом сообщении с тормозным контроллером 202. В связи с этим, тормозной контроллер 202 может регулировать клапан 306 определения утечки между открытым и закрытым положениями посредством линии 324 связи с электромагнитом 308.
[0037] Давление воздуха может подаваться по подающему трубопроводу 320 в клапан 306 определения утечки. Поскольку клапан 306 определения утечки может смещаться в открытое положение, текучая среда может проходить через клапан 306 в воздушный тормозной клапан 302 прицепа и в воздушный подающий трубопровод 322 тормоза прицепа.
[0038] Варианты осуществления фигур 2 и 3 являются иллюстрацией только одного примера тормозной системы для комбинации трактора и прицепа. Возможны другие варианты осуществления тормозной системы, которые находятся в пределах объема правовых притязаний этого изобретения. Например, в еще одном варианте осуществления можно задействовать один или более электрoгидравлических дополнительных тормозных клапанов.
[0039] Со ссылкой на фиг. 4, показана система или контур 400 управления тормозом прицепа. Как описано ранее, обычная сельскохозяйственная машина, такая как трактор, может содержать гидравлический контур тормозов прицепа с единственным трубопроводом. Единственный трубопровод может обеспечивать давление для применения рабочего тормоза на прицепе. Правительственные постановления и различные стандарты безопасности, в частности в Европе, начали регулировать контуры тормозов прицепа и требовать по меньшей мере двух гидравлических трубопроводов для торможения прицепа. Чтобы соответствовать правительственным постановлениям и стандартам безопасности, необходима система, такая как система, проиллюстрированная на фиг. 4, которая предоставляет основной и дополнительный гидравлические трубопроводы для применения тормозов прицепа. Как будет описано, основной гидравлический трубопровод может управлять рабочими тормозами на прицепе, а второй трубопровод может управлять стояночным тормозом.
[0040] На фиг. 4 система 400 управления может содержать гидравлический тормозной клапан 226 прицепа, как описано выше и показано на фиг. 2. Гидравлический тормозной клапан 226 прицепа может быть соединен по текучей среде с источником 402 находящейся под давлением текучей среды. Кроме того, и как описано выше, гидравлический тормозной клапан 226 прицепа может содержать впуск для приема давления управления от рабочего тормоза на рабочей машине. Давление управления может быть соединено по текучей среде с гидравлическим тормозным клапаном 226 прицепа посредством трубопровода 246, через который текучая среда проходит во впускном направлении, обозначенном стрелкой 410.
[0041] Гидравлический тормозной клапан 226 прицепа может содержать фиксированный коэффициент усиления, который задается на основании геометрии или конструкции клапана. В одном неограничивающем примере коэффициент усиления может быть определен, как 3,0, так что выпускное давление может быть приблизительно в три раза больше давления управления. В других вариантах осуществления коэффициент усиления может быть определен, как любое значение на основании конструкции клапана. Таким образом, давление управления является выходным из клапана 226 через выпуск, с давлением, которое представляет собой коэффициент усиления. Выпускное давление может проходить в выпускном направлении, обозначенном стрелкой 412, по гидравлическому управляющему трубопроводу 230 тормоза прицепа (т.е. основному трубопроводу) в тормоза прицепа.
[0042] Система 400 управления фиг. 4 также может содержать клапан 232 стояночного тормоза прицепа, как описано выше и показано на фиг. 2. Клапан 232 стояночного тормоза прицепа может быть соединен по текучей среде с источником 402, и выпускать находящуюся под давлением текучую среду посредством второго или дополнительного трубопровода 240 в выпускном направлении, как показано стрелкой 414 на фиг. 4. Клапан 232 стояночного тормоза прицепа может быть в виде электромагнитного клапана управления, который содержит электромагнит 234, электрически соединенный с тормозным контроллером 202. В связи с этим, контроллер 202 может регулировать клапан 232 между состоянием под напряжением и обесточенным состоянием. Кроме того, клапан 232 стояночного тормоза прицепа и дополнительный трубопровод 240 находятся параллельно основному гидравлическому трубопроводу 230, показанному на фиг. 4. Второй или дополнительный трубопровод 240 может управлять давлением текучей среды для включения или выключения стояночного тормоза прицепа. Это будет описано более подробно ниже. Давление текучей среды в дополнительном трубопроводе 240 может определяться или измеряться датчиком 408 давления, который находится в гидравлическом или пневматическом сообщении с ним. Датчик 408 давления не является обязательным, но в тех вариантах осуществления, в которых он имеется, датчик 408 может быть в электрическом сообщении с тормозным контроллером 202, чтобы обеспечивать обратную связь давления дополнительного трубопровода с контроллером 202.
[0043] Система 400 управления может дополнительно содержать клапан 406 понижения давления, как показано на фиг. 4. Клапан 406 понижения давления может быть расположен между источником 402 и клапаном 232 стояночного тормоза прицепа. В одном неограничивающем примере насос или другой источник 402 текучей среды может обеспечивать давление между 30-200 бар. Клапан 232 стояночного тормоза прицепа может быть плохо оснащен для управления с таким высоким давлением, и таким образом клапан 406 понижения давления выполнен с возможностью уменьшения давления перед тем, как оно проходит в клапан 232 стояночного тормоза прицепа. В одном примере редукционный клапан 406 может снижать давление до менее чем 50 бар. В другом примере давление может снижаться до менее чем 40 бар. В дополнительном примере давление может снижаться до между 15-35 бар. В любом случае клапан 406 понижения давления может быть выполнен с возможностью снижения давления находящейся под давлением текучей среды из источника 402 до давления, которое может выдерживать клапан 232 стояночного тормоза прицепа.
[0044] Гидравлический стояночный тормозной клапан 232 может содержать пружину, которая смещает клапан для блокировки прохождения через него текучей среды. Однако находящаяся под давлением текучая среда из источника 402 заставляет клапан открываться для противодействия упругости пружины. Когда в дополнительном трубопроводе 240 имеется давление, клапан 232 стояночного тормоза прицепа находится в открытом положении, позволяя текучей среде проходить через него. Чтобы открыть клапан 232, контроллер 202 может возбуждать электромагнит 234. Если требуется закрыть клапан и отвести давление и, таким образом, применить стояночный тормоз, контроллер 202 может обесточить электромагнит 234. Таким образом, когда прицеп находится на стоянке, давление дополнительного трубопровода может проходить в бак 236, а когда прицеп находится не на стоянке, давление дополнительного трубопровода может устанавливаться на величину выпуска пониженного давления посредством редукционного клапана 406.
[0045] Хотя не показано, прицеп может быть оборудован стояночным тормозом. Стояночный тормоз может смещаться пружиной таким образом, что, когда в дополнительном трубопроводе нет давления, пружина смещает тормоз во включенное положение. Однако, когда в дополнительном трубопроводе имеется давление, давление противодействует пружине и выключает стояночный тормоз.
[0046] Гидравлический контур тормозов 400 с двойным трубопроводом фиг. 4 выполнен с возможностью определения утечки, а также принятия необходимых мер предосторожности, если обнаруживается утечка. Способ 500 управления, показанный на фиг. 5, может быть предоставлен, чтобы обнаруживать утечку и управлять контуром, когда обнаруживается утечка. Способ 500 управления может содержать множество блоков или стадий, которые могут выполняться для того, чтобы обнаруживать утечку и предпринимать корректирующее действие. В одном варианте осуществления способ 500 управления может выполняться процессором тормозного контроллера 202, а алгоритм или программное обеспечение, хранящееся в запоминающем блоке контроллера 202, может обеспечивать необходимые команды для выполнения способа 500.
[0047] В этом способе 500 первый блок 502 может выполняться посредством подачи находящейся под давлением текучей среды из источника 402 в гидравлический тормозной клапан 226 прицепа и клапан 232 стояночного тормоза прицепа. Гидравлический тормозной клапан 226 прицепа также может получать давление управления посредством трубопровода 246 в блоке 504. Давление управления может быть ответом на приведение в действие рабочего тормоза на рабочей машине или тракторе.
[0048] В блоке 506 способа 500 подача находящейся под давлением текучей среды может составлять приблизительно 30-200 бар. В связи с этим, клапан 406 понижения давления может снижать давление находящейся под давлением текучей среды в клапан 232 стояночного тормоза прицепа. Как описано выше, давление может снижаться до менее чем 50 бар. В одном неограничивающем примере давление может снижаться до между 15-35 бар. В дополнительном неограничивающем примере давление может снижаться до приблизительно 20 бар. Снижение давления может зависеть от размера и возможностей стояночного тормозного клапана 232 прицепа.
[0049] Когда находящаяся под давлением текучая среда подается в стояночный тормозной клапан прицепа в блоках 502 и 506, тормозной контроллер 202 может регулировать клапан 232 стояночного тормоза прицепа между состоянием под напряжением и обесточенным состоянием. В блоке 508 контроллер 202 может посылать ток на электромагнит 234 для включения клапана 232. При этом клапан 232 стояночного тормоза прицепа может выпускать текучую среду в дополнительный трубопровод в блоке 510. С давлением текучей среды в дополнительном трубопроводе стояночный тормоз смещается или передвигается в выключенное положение.
[0050] Во время нормальной операции торможения давление управления подается во впуск гидравлического тормозного клапана 226 прицепа, и на основании фиксированного коэффициента усиления клапана, гидравлическое давление выходит в блоке 514 посредством клапана 226 в основной трубопровод 230, который гидравлически или пневматически соединен с рабочим тормозом на прицепе. Во время работы блок 516 может выполняться, когда первый датчик 404 давления обнаруживает или отслеживает давление управления, а второй датчик 228 давления обнаруживает или отслеживает выходное давление. Каждый датчик может быть в электрическом сообщении с тормозным контроллером 202. Таким образом, тормозной контроллер 202 может непрерывно отслеживать входное и выходное давления гидравлического тормозного клапана 226 прицепа.
[0051] В дополнение, тормозной контроллер 202 может быть предварительно запрограммирован таким образом, что он хранит фиксированный коэффициент усиления гидравлического тормозного клапана 226 прицепа. При этом контроллер 202 может выполнять блок 518 посредством сравнения давления управления с выходным давлением в зависимости от коэффициента усиления клапана. В данном случае контроллер 202 может умножать давление управления на коэффициент усиления, а затем вычитать выходное давление для определения разницы. В блоке 520 контроллер 202 может сравнивать разницу с пороговым давлением. Пороговым давлением может быть фиксированное значение, хранящееся в запоминающем блоке контроллера 202. Если разница превышает пороговое значение, то контроллер 202 может определять, что в основном трубопроводе 230 имеется утечка. Если разница не превышает или совпадает с пороговым значением, то контроллер 202 может определять отсутствие утечки.
[0052] Если контроллер 202 в блоке 520 определяет наличие утечки, контроллер 202 может тогда выполнять блок 522 посредством обесточивания электромагнита 234 стояночного тормозного клапана 232 прицепа. Когда клапан 232 стояночного тормоза прицепа обесточивается, его пружина смещает клапан в закрытое положение для блокирования прохождения через него текучей среды в дополнительный трубопровод 240. Другими словами, клапан 232 стояночного тормоза прицепа прерывает гидравлический поток из дополнительного трубопровода 240. Когда текучая среда отсекается от дополнительного трубопровода 240, отсутствует давление, удерживающее стояночный тормоз в выключенном положении. В связи с этим, блок 524 может выполняться, когда обнаруживается утечка, посредством применения стояночного тормоза. Это переводит прицеп в безопасное состояние за счет торможения прицепа посредством стояночного тормоза, когда обнаруживается утечка. Тормозной контроллер 202 также может посылать предупреждение или команду на панель приборов или экран 116 оператора в тракторе для предупреждения оператора о определенной утечке.
[0053] Способ 500 управления фиг. 5 может выполняться непрерывно. Однако, определение утечки выполняется, только когда имеется давление управления, предоставляемое в воздушный тормозной клапан 302 прицепа. Другими словами, способ 500 определения утечки выполняется, только когда оператор применяет рабочие тормоза на рабочей машине.
[0054] Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано в отношении по меньшей мере одного варианта осуществления, оно может быть дополнительно изменено в рамках сущности и объема его правовых притязаний. Вследствие этого, данная заявка охватывает любые варианты, способы применения или приспосабливания изобретения с использованием его общих принципов. Кроме того, данная заявка охватывает такие отклонения от настоящего изобретения, которые попадают в пределы известной или общепринятой практики в области, к которой относится данное изобретение, и которые попадают в рамки объема приложенной формулы изобретения.
1. Способ определения утечки в гидравлическом контуре тормозов прицепа, включающий:
обеспечение контроллера, основного клапана, первого датчика, второго датчика, клапана управления, имеющего электромагнит, редукционного клапана, источника текучей среды, первого тормозного выхода и второго тормозного выхода;
подачу первого давления во впуск основного клапана;
вывод второго давления из выпуска основного клапана в первый тормозной выход;
определение первого давления посредством первого датчика и второго давления посредством второго датчика;
передачу определенного первого давления и второго давления в контроллер;
сравнение разницы между первым давлением и вторым давлением с пороговым значением; и
определение утечки в гидравлическом контуре тормозов прицепа, если разница удовлетворяет пороговому значению.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий обесточивание контроллером электромагнита клапана управления, если разница удовлетворяет пороговому значению.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий перевод клапана управления в закрытое положение, если разница удовлетворяет пороговому значению.
4. Способ по п. 1, дополнительно включающий подачу некоторого количества находящейся под давлением текучей среды из источника текучей среды в клапан управления.
5. Способ по п. 4, дополнительно включающий уменьшение количества находящейся под давлением текучей среды, подаваемой в клапан управления посредством редукционного клапана.
6. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
обеспечение основного клапана с фиксированным коэффициентом усиления; и
определение разницы посредством умножения первого давления на фиксированный коэффициент усиления, а затем вычитания из него второго давления.
7. Способ по п. 1, дополнительно включающий возбуждение электромагнита, если разница не соответствует пороговому значению.
8. Способ по п. 7, дополнительно включающий соединение по текучей среде источника текучей среды со вторым тормозным выпуском, если электромагнит находится под напряжением.
9. Способ по п. 1, дополнительно включающий блокирование текучей среды из второго тормозного выпуска, когда разница удовлетворяет пороговому значению.
10. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
соединение по текучей среде стояночного тормоза прицепа с клапаном управления; и
применение стояночного тормоза, если разница удовлетворяет пороговому значению.
11. Способ по п. 10, дополнительно включающий выключение стояночного тормоза прицепа, если разница не соответствует пороговому значению.
12. Способ по п. 1, дополнительно включающий параллельное соединение по текучей среде первого тормозного выхода и второго тормозного выхода с источником текучей среды, когда разница не соответствует пороговому значению.
13. Гидравлическая тормозная система прицепа, содержащая:
находящийся под давлением источник текучей среды;
основной клапан, содержащий впуск и выпуск;
клапан управления, содержащий электромагнит, впуск, соединенный по текучей среде с находящимся под давлением источником текучей среды, и выпуск, при этом клапан управления выполнен с возможностью функционального регулирования между состоянием под напряжением и обесточенным состоянием;
первый тормозной выход, соединенный по текучей среде с выпуском основного клапана;
второй тормозной выход, соединенный по текучей среде с выпуском клапана управления;
первый датчик и второй датчик, соединенные по текучей среде с основным клапаном, при этом первый датчик выполнен с возможностью определения первого давления во впуске основного клапана, а второй датчик выполнен с возможностью определения второго давления в выпуске основного клапана;
при этом клапан управления выполнен с возможностью регулирования в обесточенное состояние, когда разница между первым давлением и вторым давлением соответствует пороговому значению.
14. Тормозная система по п. 13, в которой в обесточенном состоянии находящийся под давлением источник соединен по текучей среде со вторым тормозным выходом, а в состоянии под напряжением клапан управления прерывает соединение по текучей среде находящегося под давлением источника со вторым тормозным выходом.
15. Тормозная система по п. 13, дополнительно содержащая:
контроллер, находящийся в электрическом сообщении с первым и вторым датчиками; и
основной клапан, содержащий фиксированный коэффициент усиления;
при этом контроллер сравнивает первое давление в зависимости от фиксированного коэффициента усиления со вторым давлением для определения разницы и для функционального регулирования клапана управления в состояние под напряжением или обесточенное состояние.
16. Тормозная система по п. 13, дополнительно содержащая редукционный клапан, соединенный по текучей среде между находящимся под давлением источником и клапаном управления, при этом редукционный клапан выполнен с возможностью уменьшения величины давления текучей среды, подаваемой из находящегося под давлением источника в клапан управления.
17. Тормозная система по п. 13, дополнительно содержащая стояночный тормоз, гидравлически регулируемый вторым тормозным выходом между выключенным положением и включенным положением, при этом в обесточенном состоянии стояночный тормоз находится в выключенном положении, а в состоянии под напряжением стояночный тормоз находится во включенном положении.
18. Гидравлическая тормозная система прицепа, буксируемого рабочей машиной, содержащая:
контроллер;
находящийся под давлением источник, обеспечивающий текучую среду;
трубопровод управления, обеспечивающий давление управления;
основной клапан, содержащий первый впуск, второй впуск и выпуск, при этом первый впуск соединен по текучей среде с трубопроводом управления, а второй впуск соединен по текучей среде с находящимся под давлением источником;
электромагнитный клапан управления, находящийся в электрическом сообщении с контроллером и содержащий впуск, соединенный по текучей среде с находящимся под давлением источником текучей среды, и выпуск, при этом электромагнитный клапан управления выполнен с возможностью регулирования контроллером между состоянием под напряжением и обесточенным состоянием;
редукционный клапан, соединенный по текучей среде между находящимся под давлением источником и электромагнитным клапаном управления, при этом редукционный клапан выполнен с возможностью уменьшения величины давления текучей среды, подаваемой из находящегося под давлением источника в электромагнитный клапан управления;
первый управляющий трубопровод, соединенный по текучей среде с выпуском основного клапана;
второй управляющий трубопровод, соединенный по текучей среде с выпуском электромагнитного клапана управления;
первый датчик и второй датчик, соединенные по текучей среде с основным клапаном, при этом первый датчик выполнен с возможностью определения давления управления, а второй датчик выполнен с возможностью определения выходного давления в первом управляющем трубопроводе;
при этом электромагнитный клапан управления выполнен с возможностью регулирования в состояние под напряжением, когда разница между давлением управления и выходным давлением соответствует пороговому значению.
19. Гидравлическая тормозная система по п. 18, в которой:
в состоянии под напряжением находящийся под давлением источник соединен по текучей среде со вторым управляющим трубопроводом, а в обесточенном состоянии электромагнитный клапан управления прерывает соединение по текучей среде находящегося под давлением источника со вторым управляющим трубопроводом.
20. Гидравлическая тормозная система по п. 18, дополнительно содержащая стояночный тормоз, гидравлически регулируемый электромагнитным клапаном управления между выключенным положением и включенным положением, при этом в состоянии под напряжением стояночный тормоз находится в выключенном положении, а в обесточенном состоянии стояночный тормоз находится во включенном положении.
