CN103770765A - 具有abs功能的拖拉机液压制动回路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车辆制动系统，包括泵、储槽、制动单元以及左和右人工操作式制动阀。对于每个制动单元，制动系统还包括螺线管操作式开闭阀，该螺线管操作式开闭阀具有连接到一个制动阀的先导阀的第一端口、第二端口、连接到一个制动单元的第三端口、螺线管、和与螺线管相反的弹簧。对于每个制动单元，制动系统还包括螺线管操作式比例阀。每个比例阀控制控制泵、储槽和相应的一个开闭阀的第二端口之间的连通。

Description

具有ABS功能的拖拉机液压制动回路

技术领域

本发明涉及一种用于拖拉机的液压制动回路，更具体地说，涉及启动防抱死制动功能(ABS)的回路。

背景技术

今天，许多公路车辆需要ABS和制动稳定性控制系统。由于在公路运输作业中农用拖拉机的使用正在增加，对于实施需要在某些类别的农用拖拉机上使用ABS的新的法规有推动。

今天使用的用于公路车辆的许多ABS系统是基于气动技术(卡车)，或适应性非常低的空气冷却液压系统(汽车)。在农用拖拉机上使用的制动系统是液压的，但是需要比汽车多约10倍的油。需要这种额外的油来适应农用拖拉机上常见的油冷却制动系统所需要的高的转动间隙(runningclearance)。其他人已经证明利用来自气动卡车制动系统的部件的农业拖拉机ABS系统。当农用拖拉机上的基础制动系统是液压时，这种做法是不希望的。此外，农用拖拉机的动力传动系统非常不同于卡车或汽车。通常情况下，当制动被施加在农用拖拉机上时，机械前轮驱动(前轮驱动)离合器闭合，这直接连接前轴和后轴，类似于在四轮驱动卡车上锁定变速箱的情况。这种构造使得在左侧车轮和右侧车轮位于不同的表面上并且具有不同的摩擦系数的情况(“双摩擦系数(split mu)”情况)下的制动时很难控制ABS。双摩擦系数情况的例子是当车辆右侧车轮是在道路的砂砾石路肩上并且左侧车轮在路面上时。如果在这种状态下施加制动，ABS系统需要在左侧车轮上和右侧车轮上有不同的反应。

人们希望提供一种液压制动控制回路，其控制在农用拖拉机上的制动，并且其能够启动ABS和稳定控制系统功能。

发明内容

根据本公开内容的一个方面，车辆制动系统包括液压泵、储槽、左和右后制动单元、左和右前制动单元、以及左和右人工操作式制动阀。每个制动阀包括与左人工致动器相反地起作用的压力响应先导阀。对于每个制动单元，制动系统还包括螺线管操作式开闭阀，该螺线管操作式开闭阀具有连接到一个制动阀的先导阀的第一端口、第二端口、连接到一个制动单元的第三端口、螺线管和与螺线管相反的弹簧。对于每个制动单元，制动系统还包括螺线管操作式比例阀。每个比例阀控制控制液压泵、储槽、和相应的一个开闭阀的第二端口之间的连通。

附图说明

图1是体现本发明的液压制动系统的示意图；以及

图2是适于与本发明一起使用的车辆传动系统部件的简化示意图。

具体实施方式

参看图1，诸如拖拉机之类的车辆(未示出)，包括电动液压制动控制回路10，其控制左后制动单元12、右后制动单元14、左前制动单元16和右前制动单元18的加压。发动机驱动式泵20提供被加压的液压液体到压力管线22。返回管线24连接到储槽26。传统的制动阀单元30包括左和右踏板操作式制动阀32和34。阀32和34是三位二通阀。阀32具有返回端口36、泵端口38、负载传感端口40和压力响应先导阀42，所述压力响应先导阀42与踏板44相反地起作用。阀34具有返回端口46、泵端口48、负载传感端口50和压力响应先导阀52，所述压力响应先导阀52与踏板54相反地起作用。先导阀管线56连接到先导阀42。先导阀管线58连接到先导阀52。压力反馈管线41将先导阀管线58连接到阀32的第四端口43。压力反馈管线51将先导阀管线58连接到阀34的第四端口53。梭阀55将先导阀管线56和58连接到挂车制动先导阀管线57。端口40和50通过管线61和63以及通过节流装置65连接到返回管线24。

螺线管操作式左后开闭阀62具有连接到先导阀管线56的第一端口64、第二端口66、连接到左后制动单元12的第三端口68、螺线管70、和与螺线管70相反的弹簧72。螺线管操作式右后开闭阀74具有连接到先导阀管线58的第一端口76、第二端口78、连接到右后制动单元14的第三端口80、螺线管82、和与螺线管82相反的弹簧84。

螺线管操作式左前开闭阀86具有连接到返回管线24的第一端口88、第二端口90、连接到左前制动单元16的第三端口92、螺线管94、和与螺线管94相反的弹簧96。螺线管操作式右前开闭阀98具有连接到返回管线24的第一端口100、第二端口102、连接到右前制动单元18的第三端口104、螺线管106、和与螺线管106相反的弹簧108。

螺线管操作式左后比例阀110具有连接到返回管线24的第一端口112、连接到泵管线22的第二端口114、连接到阀62的第二端口66的第三端口116、螺线管118、和与螺线管118相反的弹簧119。螺线管操作式左后比例阀120具有连接到返回管线24的第一端口122、连接到泵管线22的第二端口124、连接到阀74的第二端口78的第三端口126、螺线管128、和与螺线管128相反的弹簧129。螺线管操作式右后比例阀130具有连接到返回管线24的第一端口132、连接到泵管线22的第二端口134、连接到阀86的第二端口90的第三端口136、螺线管138、和与螺线管138相反的弹簧139。螺线管操作式右后轮比例阀140具有连接到返回管线24的第一端口142，连接到泵管线22的第二端口144、连接阀98的第二端口102的第三端口146、螺线管148、和与螺线管148相反的弹簧149。过滤器150，152，154和156分别地连接在泵管线22和阀110，120，130和140的第二端口之间。每个阀110，120，130和140还包括将每个阀的第三端口连接至该阀的与它的相应的螺线管相反的端部的压力反馈管线160，162，164和166。

压力传感器170和172分别地连接到先导阀管线56和58。压力传感器174，176，178和180分别地连接到制动单元12，14，16和18。

因此，每个车轮制动单元12-18具有可以用于ABS和稳定控制功能两者的单独的电动液压压力控制阀。由于农业拖拉机制动系统的高的调节适应性，需要压力控制。

现在参看图2，车辆传动系统组件200包括左后轮212、右后轮214、左前轮216、右前轮218。发动机220通过主离合器222连接到变速器224，变速器224驱动后传动轴226，并且通过机械的前轮驱动(MFWD)离合器228来驱动前传动轴230。

后差速器232将后传动轴226与左后轮轴234和右后轮轴236连接在一起。前差速器240将前传动轴230与左前轮轴242和右前轮轴244连接在一起。每个制动单元12-18连接至轮轴234，236，242和244中相应的一个。组件200还包括左后轮速度传感器250、右后轮速度传感器252、左前轮速度传感器254、右前轮速度传感器256、后传动轴速度传感器258和前传动轴速度传感器260。电子控制单元(未示出)控制图1的螺线管操作式阀，从而以已知的方式提供防抱死制动操作。

每个压力控制阀伴随着电动液压开关或截止阀。截止阀提供确保电动液压比例阀在发生单点故障的情况下被隔离所需要的冗余。通过使用位于每个制动单元或致动器12至18处的压力传感器，来实现压力控制阀和截止阀的诊断覆盖(diagnostic coverage)。在后轮轴上，截止阀62和74还在ABS或稳定性控制时间期间将动力供给服务制动阀32和34与制动单元12-18隔离。在前轮轴上，右和左制动单元16和18可以被独立地控制或根据共用EH比例制动阀被控制。当根据共用前制动阀被控制时，该系统是仅适用于ABS控制(无稳定控制)。

上述电动液压制动控制系统可以用于在农用拖拉机上实施防抱死制动和稳定性控制。通常情况下，当在农用拖拉机上制动时，MFWD离合器关闭。在使用右侧和左侧车轮速度传感器检测到双摩擦系数(split mu)情况时，MFWD离合器打开。这允许独立于前轮轴制动控制后轮轴制动。如果使用一个阀控制前轮轴(仅ABS系统)，则在双摩擦系数情况下激活前差速锁。在这个配置中，在前传动轴上只需要一个速度传感器。

上述制动控制系统在ABS和稳定控制模式中提供用于全部车轮的控制。它满足用于安全关键控制系统的故障安全需要。这个回路还提供允许简单的ABS专用配置的传感器位置和阀配置。

虽然已经在附图和前面的描述中详细示出和描述了本公开内容，但这样的图示和描述被认为是示例性的，而不是限制性的，应理解，已经示出和描述了示例性实施例，并且期望保护在本公开内容的精神内的所有的变化和修改。应注意的是，本公开内容的替代实施例可以不包括描述的所有特征，但是仍然受益于这样的特征的至少一些优点。本技术领域中的普通技术人员可以容易地设计出他们自己的、包括本公开内容的一个或多个特征并且落入本发明的由所附的权利要求书限定的精神和范围内的实施方案。

Claims (12)

1.一种车辆制动系统，包括：

液压泵；

储槽；

左制动单元；

右制动单元；

左人工操作式制动阀，该左人工操作式制动阀具有与左人工致动器相反地起作用的第一压力响应先导阀；

右人工操作式制动阀，该右人工操作式制动阀具有与右人工致动器相反地起作用的第二压力响应先导阀；

螺线管操作式左开闭阀，该螺线管操作式左开闭阀具有连接到第一压力响应先导阀的第一端口、第二端口、连接到左制动单元的第三端口、螺线管、和与螺线管相反的弹簧；

螺线管操作式右开闭阀，该螺线管操作式右开闭阀具有连接到第二压力响应先导阀的第一端口、第二端口、连接到右制动单元的第三端口、螺线管、和与螺线管相反的弹簧；

一对螺线管操作式比例阀，每个螺线管操作式比例阀控制液压泵、储槽、和相应的一个开闭阀的第二端口之间的连通。

2.根据权利要求1所述的车辆制动系统，还包括：

一对制动压力传感器，每个制动压力传感器连接到相应的一个制动单元，并且产生相应的制动压力信号。

3.根据权利要求1所述的车辆制动系统，还包括：

一对先导阀压力传感器，每个先导阀压力传感器连接到相应的一个压力响应先导阀，并且产生相应的先导阀压力信号。

4.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其中：

每个比例阀包括压力反馈管线，所述压力反馈管线与螺线管相反地起作用，并且连接相应的开闭阀的第二端口。

5.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其中：

过滤器将液压泵连接到每个比例阀。

6.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其中：

每个比例阀包括连接到储槽的第一端口、连接到液压泵的第二端口、和连接到对应的开闭阀的第二端口(66)的第三端口。

7.一种车辆制动系统，包括：

液压泵；

储槽；

左后制动单元；

右后制动单元；

左前制动单元；

右前制动单元；

左人工操作式制动阀，该左人工操作式制动阀具有与左人工致动器相反地起作用的第一压力响应先导阀；

右人工操作式制动阀，该右人工操作式制动阀具有与右人工致动器相反地起作用的第二压力响应先导阀；

螺线管操作式左后开闭阀，该螺线管操作式左后开闭阀具有连接到第一先导阀的第一端口、第二端口、连接到左后制动单元的第三端口、螺线管、和与螺线管相反的弹簧；

螺线管操作式右后开闭阀，该螺线管操作式右后开闭阀具有连接到第二先导阀的第一端口、第二端口、连接到右后制动单元的第三端口、螺线管、和与螺线管相反的弹簧；

螺线管操作式左前开闭阀，该螺线管操作式左前开闭阀具有连接到储槽的第一端口、第二端口、连接到左前制动单元的第三端口、螺线管、和与螺线管相反的弹簧；

螺线管操作式右前开闭阀，该螺线管操作式右前开闭阀具有连接到储槽的第一端口、第二端口、连接到右前制动单元的第三端口、螺线管、和与螺线管相反的弹簧；和

多个螺线管操作式比例阀，每个螺线管操作式比例阀控制液压泵、储槽、和相应的一个开闭阀的第二端口之间的连通。

8.根据权利要求7所述的车辆制动系统，还包括：

多个制动压力传感器，每个制动压力传感器连接到相应的一个制动单元，并且产生相应的制动压力信号。

9.根据权利要求7所述的车辆制动系统，还包括：

一对先导阀压力传感器，每个先导阀压力传感器连接到相应的一个压力响应先导阀，并且产生相应的先导阀压力信号。

10.根据权利要求7所述的车辆制动系统，其中：

每个比例阀包括压力反馈管线，所述压力反馈管线与螺线管相反地起作用，并且连接相应的开闭阀的第二端口。

11.根据权利要求7所述的车辆制动系统，其中：

过滤器将液压泵连接到每个比例阀。

12.根据权利要求8所述的车辆制动系统，其中：

每个比例阀包括连接到储槽的第一端口、连接到液压泵的第二端口、和连接到对应的开闭阀的第二端口的第三端口。