CN102133895A - 线锁液压车辆制动系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线锁液压车辆制动系统及其实现方法，具体地，本发明涉及线锁液压车辆制动系统的计算机实现方法。该方法包括执行初步系统检查并且当初步检查满足要求时控制液压模块与两组车辆制动器之间的流体分布。

Description

线锁液压车辆制动系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及线锁(line-locking)液压制动系统的方法及实现该方法的制动系统。

背景技术

传统的车辆制动系统包括液压系统和电系统。每个系统提供不同的性能特性。总体上讲，液压系统是应用更广泛、且复杂度低、价格不昂贵的制动系统。一些现有液压系统以电子元件补充以提供防抱死制动和牵引控制。

一些车辆，例如，“暴力跑车(muscle cars)”，操控车辆的制动系统以改善车辆发动时的轮胎牵引力。为了确保起动时最大的轮胎抓地力，驾驶员可以在水箱中进行“烧热(burn-out)”以便在发动之前加热后轮胎。在一些传统的车辆中，为了进行可控的烧热，驾驶员需要操纵行车制动系统以允许后轮自由旋转，同时使前部制动器处于使用状态。在一些场合，通过驾驶员操纵节气门、制动器和离合器实现烧热。然而，这并不是容易操作的传送系统，因为它需要驾驶员同时向车辆同步输入各种命令。此外，如果车辆不是处于用于烧热的最佳条件，比如，车辆轻微转向，对于驾驶员来说很难察觉到这些。

一种可选方式是，车辆所有者可以安装一种零配件系统，该系统可以允许驾驶员保持前部制动器处于使用状态，同时松开后部制动器；在驾驶员松开制动器踏板后，可以实现更多可控的烧热。这种零配件系统不如与原装车辆设备一起装配的系统是有多种原因的。例如，零配件系统可能有可靠性问题，其通常是纯粹的不具有电或自动控制的机械系统，该机械系统也不容易操作，它们不可重复并且它们不会执行优选的初步系统检查，初步系统检查会改善烧热之前、其间或者之后的制动系统的性能。

有一些完全的电制动系统，它们可以整合到车辆内以控制位于前制动系统和后制动系统之间的功率分布。例如，名称为“用于多种车辆的电子制动设备(Electric Braking Device for Vehicles)”的2008/0015761号美国专利申请公开了一种纯电气制动系统，该电制动系统包括车载计算机和控制向制动模块供应电源的控制模块。由于该系统使用电制动器，因此该系统比具有液压制动器的系统更复杂和更昂贵。此外，该申请公开的控制逻辑不适合线锁功能(line-locking function)而是用于减轻制动器在运行模式下所检测到的恶化以降低车辆总的功率消耗。所公开的制动装置不适应于车辆线锁制动系统。

因此，需要一种线锁液压车辆制动系统的方法和更容易实现该方法的制动系统。还需要一种执行初步系统检查以在烧热之前、其间和/或之后改善车辆性能的系统。需要一种在无需添加任何附加内容的条件下使用原装车辆设备提供驾驶员可控和可重复的烧热的特征。

发明内容

本发明可以解决上述一个或多个问题。其它特征和/或优点可以通过接下来的描述变得显而易见。

本发明特定的实施例包括线锁液压车辆制动系统的计算机实施方法。该方法包括以下步骤：通过用户界面将电信号接收至控制模块；执行初步系统检查；并且当初步检查满足要求时控制液压模块与两组车辆制动器之间的流体分布。

本发明另一个示例性实施例包括车辆制动系统，其具有：第一液压制动模块；第二液压制动模块；配置成向第一和第二液压制动模块提供流体的液压模块；位于液压模块与第一及第二制动模块之间的阀系统，其配置成将液压模块与第一和/或第二组液压制动模块断开；电控制模块，其配置成控制阀系统。

本发明的另一个示例性实施例包括用于线锁的车辆。该车辆包括：用户界面；与用户界面相连接的电控制模块，其配置成从用户界面接收信号以激活线锁运行模式；第一液压制动器；第二液压制动器；配置成向第一液压制动器和第二液压制动器提供流体的液压模块；以及位于液压模块与第一及第二制动器之间的阀系统，其配置成将液压模块与第一和/或第二组液压制动器断开。控制模块配置成控制阀系统。

本发明的教导提供允许驾驶员以如此方式应用车辆制动系统的方法，即，利用车辆电子控制的液压制动系统以允许可控的烧热。

本发明公开的烧热或线锁功能的一个优点在于它利用了已存在于车辆上的标准设备。所有者无须购买附加的零配件系统。

本发明公开的线锁特征利用了故障安全标准，因此系统只能以可控方式激活。此外，一旦激活，本发明公开的特征不断地监测重要车辆参数和条件以确保驾驶员保持控制并且机械/电子故障也计算在内。

本发明教导的另一个优点在于它们可以使原装设备生产商通过提供顾客目前从零配件供应商购买的特征而获得额外的收入。顾客也可以享受额外的好处，因为厂家的保证可以应用到线锁制动特征。

本发明公开的制动系统的另一个优点在于，它们可以整合进车辆提供用户或驾驶员界面。该界面集成到车辆中而不必为了零配件系统对车辆做出改动。

本发明所公开的线锁系统的额外优点在于它是基于电子控制，该电子控制与可能具有变数的附加系统相比提供可重复的及可控的烧热。

在接下来的说明中，某些方面及实施例将变得显而易见。应该理解的是，广义上来讲，本发明可以在不具有这些方面和实施例的一个或多个特征的情况下实施。可以理解的是，这些方面和实施例仅仅是示例性和解释性的，而不是对本发明的限制。

以下通过参照附图以实例的方式对本发明进行更详细的解释，其中附图中使用相同的附图标记表示相同或本质相同的元素。本发明上述的特征和优点或其它方面的特征和优点从以下对实施本发明的最佳模式的详细描述中很容易地显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的具有制动系统的车辆后视图。

图2是可以与图1所示车辆兼容的具有用户信息中心的中控台的透视图。

图3是可以与图1所示车辆兼容的车辆制动系统的示意图。

图4是可以与图3的车辆制动系统兼容的控制模块的示意图。

图5表示用于控制车辆制动系统和用户信息中心的算法。

虽然接下来的详细描述参考示例性的实施例，但是很多可选方式、改进及其变化对于本领域的技术人员是显而易见的。因此，要求保护的主题范围应广泛考量。

具体实施方式

参考附图1-5，其中相似的字符在整个附图中代表相同或相应的部分，附图中表示了示例性的车辆线锁制动系统和与该系统的使用相关的方法。所公开的制动系统可以应用在多种类型的车辆上，例如包括小型/大型汽车、小轿车、箱式轿车、敞篷车、卡车、有蓬货车、迷你有蓬货车和运动型多功能车(SUV)。在一些实施例中，制动系统包括由电控制模块控制的液压制动模块。

本发明的教导提供一种方法，该方法允许驾驶员以如此方式应用车辆制动系统，即，利用车辆电子控制的液压制动系统以允许可控的烧热。在所阐述的示例性实施例中，车辆电子制动系统包括固定在液压制动阀块上的电子模块。每个车轮制动电路通过电子模块控制并由液压阀块操纵。电子模块可以向每个车轮提供制动压力、移除制动压力及保持制动压力。

现在参考图1，图1表示根据本发明的示例性实施例的配置有制动系统的车辆10的后视图。车辆10具有供操作者或驾驶员就坐的车舱20。车舱20包括多种控制，驾驶员可以利用这些控制使用于制动系统的线锁特征可用。所示的车辆10可以借助于示例性制动系统在没有附加零配件车辆系统的条件下获取加速起动。

所示的车辆10具有制动系统，该制动系统包括与阀系统(如参考图3-4所讨论的内容)连接的液压制动模块。阀系统由电控制模块来控制。驾驶员通过电控制模块(例如针对图3所讨论的330)控制每个制动模块的激活与禁用。在所示的实施例中，电控制模块包括可以指明多种车辆条件的系统检查逻辑。为了使用于制动系统线锁特征可用，首先驾驶员通过位于信息中心的车辆选择菜单(例如针对图2讨论并显示在图2中的130)选择这种控制模式。一旦选择，驾驶员会将行车制动器施加至预定的压力。当达到该制动器压力时，制动器电子模块将会通过液压制动控制阀或者阀系统把车辆的前制动模块或电路从驾驶员那隔离出来并且将会锁定该压力并向驾驶员传达。这时，驾驶员可以从制动踏板移除压力并且前制动器将会继续保持使用。然后驾驶员可以应用节气门并在后车轮30上开始实施烧热或燃烧橡胶，制造如图1所示的轮胎烟雾40。

车辆包括具有用于驾驶员的用户界面60的信息中心50，如图2所示。用户界面60可以结合到车辆仪表盘70或仪表组中。界面60可以包括在中控台(例如80)或者车辆内部的其它位置中。电控制模块与用户界面60相连接，其配置成从用户界面接收信号用于激活或禁用线锁运行模式。控制模块可以与用户界面60以有线或无线方式通信。

如图2所示的用户界面60，其配置成向用户提供制动系统和车辆状况的音频和/或视频指示。电控制模块包含系统检查逻辑，该系统检查逻辑配置成评估至少一个车辆状况并且根据车辆状况控制阀系统。所示的界面60可以包括具有“软键”90和100的触摸屏以接收用户输入。用户界面60还可以接收关于制动系统控制的驾驶员输入。例如，在所示的实施例中，用户界面配置有启动命令键90，该启动命令键90指示控制模块从用于制动系统的线锁特征的操作程序的开头启动。用户界面也包括取消命令键100，该取消命令键100配置成取消线锁选项。如果驾驶员开始了线锁功能的起动程序，该程序可以中断。用户界面也包括配置成向车辆用户传输系统信息的信息中心。

用户界面60还配置成接收和输出音频命令。用户界面60包括与控制模块连接的麦克风。控制模块配置有声音识别软件。例如，用户界面60配置成在接收“复位”音频命令后重启用于线锁的操作程序。用户界面60还配置成通过接收退出命令放弃线锁制动程序。当制动系统运行在线锁模式时，“退出”音频命令中断控制模块的操作程序。

在如图2所示的实施例中，用户界面60包括配置成以可听到的方式向车辆用户传输系统信息的信息中心130。例如，如果系统已经放弃了线锁操作程序，用户界面60可以向驾驶员发送文本或者“系统终止”的音频信息。任何数量的信息或命令都能以程序化方式编入到控制模块中执行。

现在参考图3，其显示了根据本发明示例性实施例的车辆制动系统200。制动系统200设计成用于具有四轮的车辆，例如，如图1所示的车辆。图3中的制动系统装在具有四个轮210的车辆底盘上。在每个车轮上，制动模块220、230、240及250用于有选择地对车轮施加制动压力。制动模块220、230、240及250是液压制动模块。例如，制动模块220、230、240及250例如可以是盘式制动器、鼓式制动器或电制动器。通过液压模块(或者缸)260和270将液压流体提供给制动模块220、230、240及250。液压模块260将流体提供给制动模块220和230。液压模块270将流体提供给制动模块240和250。

如图3所示，阀系统280分别位于液压模块260、270和制动模块220、230和240、250之间。所示的阀系统280包括4个阀290、300、310和320，这4个阀控制从液压模块到每个制动模块的流体分布。阀系统280配置成有选择地、至少部分将液压模块与制动模块断开。在所示的实施例中，阀290控制液压模块260和制动模块220之间的流体分布。阀300控制液压模块260和制动模块230之间的流体分布。阀310控制液压模块270和制动模块240之间的流体分布。阀320控制液压模块270和制动模块250之间的流体分布。通过这种方式可以有选择地开启或关闭任何单个车轮或车轮组上的制动器。

电控制模块330也包括在如图3所示的制动系统200中。控制模块330配置成控制阀系统280。控制模块330与阀290、300、310和320相连接。控制模块330可以通过有线或无线方式与阀连接。在一个实施例中，阀290、300、310和320包括螺线管并且在从控制模块330接收电控制信号后开启。控制模块330包括配置成执行预定命令和从用户界面接收命令的微处理器(例如，如图4所示的350)。

例如，如图2所示，电控制模块330与用户界面60相连接。控制模块330配置成从用户界面60接收信号。信号可以是车辆状况的指示或者用于控制模块330的命令。电控制模块330包括配置成评估预定用户命令是否输入到用户界面的系统检查逻辑。控制模块330响应多种用户命令，例如，复位命令、退出命令或点火开关循环的中断。

现参考图4，图4表示具有其它制动系统组件的控制模块330。控制模块330配置成至少控制阀系统280，该阀系统280控制第一组制动器340和第二组制动器350之间的流体分布。控制模块330通过配置成测定车辆性能特征和用户输入的传感器与多种车辆系统相连接。在所示的实施例中，控制模块330与用户界面360相连接。用户界面360使车辆驾驶员能够向控制模块330发送信息并且使控制模块能够向驾驶员转发信息。

如图4所示，电控制模块330包括配置成评估车辆速度的系统检查逻辑370。控制模块330与车辆里程表380相连接。控制模块330配置成当车辆速度超过预定数值时至少部分地关闭阀系统。

系统检查逻辑370配置成评估是否超过预定时间限制。计时器390与控制模块330相连接。启动用于线锁制动特征的操作程序使计时器390开始计时。控制模块330配置成当超过预定时间限制时至少部分地关闭阀系统280。在一个实施例中，计时器390设置为从线锁系统激活起30秒。在另一个示例性实施例中，计时器390设置为从线锁系统激活起180秒。

系统检查逻辑370配置成评估方向盘位置。方向盘杆包括与控制模块300通信的位置传感器400。在一个实施例中，控制模块330配置成当方向盘位置小于或大于预定角度范围时至少部分地关闭阀系统280。例如，如果方向盘沿纵轴转过的角度大于3度，控制模块可以中止线锁操作程序并且禁用后制动器350上的阀。

如图4所示，系统检查逻辑370配置成评估车辆牵引力控制系统410是否是未激活的。车辆牵引力控制系统410配置成控制车辆的防抱死制动系统和其它全天候的控制特征。在一个实施例中，牵引力控制系统410配置成减少轮胎打滑。控制模块330配置成当牵引力控制系统410激活时至少部分地关闭阀系统280。与液压阀系统280结合在一起的电子模块330设计成执行车辆稳定控制功能，比如牵引控制和偏航控制。

任意数量的传感器都可以与控制模块330相连接以便与线锁制动系统200一起使用。“X传感器”420是代表任意数量的可以包含在系统200内的示例性传感器。例如，在所示的实施例中，车辆制动系统200包括车辆检查逻辑370，其配置成评估车辆行车制动器是否使用。传感器，比如“X传感器”420，包含在变速箱中以决定是否行车制动器或驻车制动器在使用。控制模块330配置成当车辆行车制动器使用时至少部分地关闭阀系统280。其它传感器，比如制动液粘度传感器、车轮速度传感器、制动液水平检测器和其它设备也可以与线锁制动系统200一起使用。

虽然所示的系统组件之间的连接以硬件连接的方式来阐述，但是任何一个组件都可以与控制模块无线连接。蓝牙技术使电子设备之间的短距离通信成为可能，利用蓝牙技术可以使组件与控制模块之间无线通信。可以将其它无线标准或技术与制动系统一起使用，比如红外系统、射频系统、IEEE802.11标准和其它通信平台。

现参考图5，图5表示用于控制车辆制动系统和用户信息中心的算法500。所示的算法500可以通过集成到控制模块内的处理器电路执行，例如，如图4所示的系统检查逻辑370。通过用户界面，例如图2所示的60，可以将系统命令输入进控制模块。用户界面60向控制模块或计算机发送电信号以执行算法500的步骤。控制模块通过控制液压模块与车辆两组制动器或制动模块之间的流体分布实施线锁算法500。

如图5所示，在步骤510，开始线锁运行模式。驾驶员输入表示期望使用车辆线锁特征的信息。在步骤520，控制模块检查车辆速度。如果速度与预定数值不同，关闭用于后制动模块的阀，并且使制动系统不能运行线锁特征(步骤530)。在这个实施例中，如果车辆速度不等于0，则系统不可用。驾驶员不能从信息中心选择线锁。在所示的算法中，如果速度等于0，驾驶员可以从车辆信息中心选择线锁(步骤540)。在这种情况下，在操作程序中信息文本中心可以显示线锁处于“开”或“关”，如步骤550所示。

如图5所示，在步骤560，启用车辆线锁特征但是并不完全激活。信息中心向驾驶员显示信息表示“线锁可用”(步骤570)。之后，系统进入两种初步系统检查。在每一系列的系统检查中，算法监测自线锁特征激活开始时消逝的时间。在步骤580和590，系统检查计时器以确定是否超过了预定时间最大值。如果超过了时间限制，关闭用于后制动模块的阀并且取消线锁特征(步骤600)。在步骤610，发送信号至信息中心表明线锁关闭。

算法在步骤620和630也检查车辆速度。在步骤630，控制模块检查车辆里程表。如果车辆速度超过预定数值，取消线锁特征并且系统继续至步骤600。在步骤610，发送信号至信息中心表明线锁关闭。如果车辆速度为0，操作程序继续至另一系统检查。在步骤640，控制模块检查是否接收到预定的用户命令；模块检查点火开关是否完成循环。如果点火已经循环，关闭用于后制动模块的阀并且在步骤600取消线锁特征。在步骤610，发送信号至信息中心表明线锁关闭。

如图5所示，在步骤650，系统检查是否应用行车制动器。如果应用行车制动器，关闭用于后制动模块的阀并且在步骤600取消线锁操作系统。在步骤660，系统检查方向盘以确保其正确地正对。如果方向盘置于小于或大于预定的角度范围，关闭用于后制动模块的阀并且在步骤600取消线锁特征。在步骤670，系统检查车辆牵引控制系统是否未激活。如果牵引控制系统是激活的，关闭用于后制动模块的阀并且在步骤600取消线锁特征。

为了激活线锁特征，驾驶员按下退出开关，如图5的步骤680所示。液压模块与后制动模块组断开。按下退出按钮会释放后制动模块的阀。后车轮可以自由移动同时前制动器保持激活状态。可以实施烧热及激活线锁(步骤690)。控制模块向信息中心发送通知表明线锁在使用中(步骤700)。如果驾驶员第二次点击退出键，如步骤710所示，系统退出线锁运行模式。在步骤600，取消线锁特征。在步骤600，向信息中心发送信号表明线锁关闭。

可以将控制模块配置成在激活线锁特征前包括更多或更少数量的初步系统检查。示例性的初步系统检查设计成起动之前、其间及之后后改善车辆性能。其它初步系统检查也可以程序化到控制模块中或添加至制动系统并且都在本发明的范围内。

对于本发明的技术人员显而易见的是，可以对本发明的方法作出多种修改和变化而不脱离本发明教导的范围。通过考虑此处所公开的说明书和实施的示例，本发明的其它实施例对于本领域的技术人员是显而易见的。应该理解的是，说明书和实施例仅是示例性的。

尽管已经详细地阐述了实施本发明的最佳模式，但本领域的技术人员会认识到用于实现本发明的各种可选设计和实施例也处在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (21)

1.线锁液压车辆制动系统的计算机实现方法，其特征在于，包含：

通过从户界面将电信号接收至控制模块；

执行初步的系统检查；以及

当初步检查满足要求时控制液压模块与两组车辆制动器之间的流体分布。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行初步系统检查包括评估车辆速度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行初步系统检查包括评估是否已超过预定时间限制。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行初步系统检查包括评估方向盘位置。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行初步系统检查包括评估车辆牵引控制系统是否未激活。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行初步系统检查包括评估是否接收到预定的用户命令。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行初步系统检查包括评估是否应用车辆行车制动器。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制流体分布包括将液压模块与第一组液压制动器和/或第二组液压制动器断开。

9.车辆制动系统，其特征在于，包含：

第一液压制动模块；

第二液压制动模块；

配置成向第一和第二制动模块提供流体的液压模块；

位于液压模块与第一及第二制动模块之间的阀系统，该阀系统配置成将液压模块与第一组液压制动模块和/或第二组液压制动模块断开；以及

配置成控制阀系统的电控制模块。

10.如权利要求9所述的制动系统，其特征在于，电控制模块与用户界面相连接，该电控制模块配置成从用户界面接收信号；以及

电控制模块包含系统检查逻辑，该系统检查逻辑配置成评估预定的用户命令是否输入到用户界面。

11.如权利要求9所述的制动系统，其特征在于，预定的用户命令是复位命令、退出命令或点火开关循环的中断。

12.如权利要求9所述的制动系统，其特征在于，电控制模块包含配置成评估车辆速度的系统检查逻辑；以及

控制模块配置成当车辆速度超过预定数值时至少部分地关闭阀系统。

13.如权利要求9所述的制动系统，其特征在于，电控制模块包含系统检查逻辑，该系统检查逻辑配置成评估是否已超过预定时间限制；以及

控制模块配置成当超过预定时间限制时至少部分地关闭阀系统。

14.如权利要求9所述的制动系统，其特征在于，电控制模块包含配置成评估方向盘位置的系统检查逻辑；以及

控制模块配置成当方向盘位置小于或大于预定角度范围时至少部分地关闭阀系统。

15.如权利要求9所述的制动系统，其特征在于，电控制模块包含系统检查逻辑，该系统检查逻辑配置成评估车辆牵引控制系统是否未激活；以及

控制模块配置成当牵引控制系统激活时至少部分地关闭阀系统。

16.如权利要求9所述的制动系统，其特征在于，电控制模块包含系统检查逻辑，该系统检查逻辑配置成评估是否应用车辆行车制动器；以及

控制模块配置成当应用车辆行车制动器时至少部分地关闭阀系统。

17.用于线锁的车辆，其特征在于，该车辆包含：

用户界面；

与用户界面相连接的电控制模块，该电控制模块配置成从用户界面接收信号以激活线锁运行模式；

第一液压制动器；

第二液压制动器；

液压模块，其配置成向第一和第二制动器提供流体；以及

位于液压模块与第一制动器及第二制动器之间的阀系统，其配置成将液压模块与第一组制动器和/或第二组制动器断开；

其中控制模块配置成控制阀系统。

18.如权利要求17所述的车辆，其特征在于，用户界面结合到车辆内的仪表盘中。

19.如权利要求18所述的车辆，其特征在于，用户界面包括配置成重启控制模块的取消命令键。

20.如权利要求18所述的车辆，其特征在于，用户界面包括配置成向车辆用户传送系统信息的信息中心。

21.如权利要求18所述的车辆，其特征在于，电控制模块包含系统检查逻辑，该系统检查逻辑配置成评估至少一种车辆状况并且根据车辆状况控制阀系统。

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