CN108025723A - 车辆拖车制动系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述一种车辆拖车制动系统和方法。在牵引车与被牵引拖车之间布置有液压控制线路(CL)和辅助线路(SL)，其中，拖车制动系统通过控制CL和SL中的液压而从牵引车致动。拖车制动系统可以被操作成使用基于拖车的液压蓄积器来致动拖车制动器，以便为拖车制动器提供相对更快的时间响应。

Description

车辆拖车制动系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆拖车制动器的操作的系统和方法。
背景技术
许多车辆经常设置有用于运输货物和材料的附装拖车。为了较大规模使用，并且尤其在农用拖拉机的领域中，这种拖车可以设置有拖车侧制动系统，以便允许用于拖车的安全控制，并且当制动时防止拖车的折摆(jack-knifing)或打滑。
在EU(欧盟)，所谓的“母体调控(Mother Regulation)”的车辆制动要求(RVBR)对农业部门中的拖车制动系统的操作提出了更高的安全要求。尤其，农用拖车要求具有响应于使用者致动的拖车制动系统，其中这种拖车制动系统必须提供改进的时间响应，并且具有故障安全系统，所述故障安全系统用于在牵引车出现系统或通信故障的情况下对于被牵引拖车进行制动。
由于RVBR的要求比较严格，当前提出的液压制动系统涉及相对较高的复杂程度。例如，由SAFIM S.p.A.提出的当前拖车制动解决方案包括专用的控制杆和至少四个单独的控制和通信线路以被连接在牵引车和被牵引拖车之间。
也已经提出气动制动系统作为具有降低的系统复杂性的可能解决方案。然而，这种系统需要安装额外的压缩机来提供加压空气供应源，因而增大了这种解决方案的成本和重量。
本发明的目的是提供一种寻求解决上述问题的系统和方法，提供一种在满足调节性能要求的同时具有降低的成本以及操作复杂性的拖车制动系统。
发明内容
相应地，本发明提供一种使用设置在车辆上的液压流体供应源来控制液压拖车制动系统的方法，其中，在车辆与车辆拖车之间布置有控制线路(CL)和辅助线路(SL)，用于供应液压流体进出拖车，该方法包括以下步骤：
监测CL和SL中的液压流体压力；
接收使用者制动输入；以及
控制CL和SL中的液压流体的压力以控制拖车制动系统的操作，其中，所述控制基于在CL和SL中检测到的压力水平和接收到的使用者制动输入的组合。
由于拖车制动系统可以基于维持在CL和SL中的压力水平而被控制，所以拖车制动器可以在不需要车辆与拖车之间的额外控制线路以及与其相关联的额外成本和控制复杂性的情况下被控制。
应理解，拖车制动系统包括用于拖车的制动的至少一个拖车主制动器，这种拖车主制动器通过向拖车主制动器的制动缸供应液压流体而被致动。在一个优选的实施例中，拖车制动系统还包括拖车驻车制动器，优选为被偏置到关闭或接合位置的弹簧制动器。在这样的实施例中，SL连接到驻车弹簧制动器的腔室，使得将液压流体供应到驻车弹簧制动器来用于打开或释放驻车制动器。
应理解，使用者制动输入可以包括来自传感器的传感器输出，所述传感器布置成用以监测使用者制动控制器，例如，制动踏板致动水平、紧急停止按钮或取消开关状态、手制动杆，等等。
优选地，拖车制动系统包括用于拖车制动的至少一个拖车主制动器和用于储存拖车上的液压流体的贮器的液压流体蓄积器，其中，该方法还包括以下步骤：
通过选择性地将拖车蓄积器连接到拖车主制动器以将来自拖车蓄积器的液压流体供应到拖车主制动器，来致动拖车主制动器，其中，所述连接步骤至少部分地基于SL压力。
因为储存在蓄积器中的液压流体可以在SL压力相对较小量的增大之后并且在CL压力已经升高到足以致动拖车主制动器之前被直接连接到拖车主制动器，所以使用SL压力来控制蓄积器与拖车主制动器的连接，允许时间响应相对更快。更优选地，所述连接步骤另外至少部分地基于CL压力和/或拖车主制动器中的压力。
优选地，所述致动拖车主制动器的步骤还包括选择性地将CL连接到拖车主制动器，以将来自CL的液压流体供应到拖车主制动器，其中，所述连接步骤至少部分地基于CL压力。
优选地，该方法包括使用CL将液压流体供应到拖车ACC的步骤，其中，所述供应步骤基于拖车蓄积器与CL之间的压力差。
随着CL压力升高，CL线路中的流体可以用于既致动主制动器又再填充排放的蓄积器。
优选地，第一电动液压阀(EV1)用于控制CL中的压力并且第二电动液压阀(EV2，EV2')用于控制SL中的压力，其中，所述控制压力的步骤包括引导相应的EV1和EV2以选择性地将CL和SL连接到设置在车辆上的液压供应源或液压箱。
应理解，将相应的CL或SL连接到液压供应源以提供压力增大而将CL或SL连接到箱而提供压力的减小。另外应理解，阀EV1和EV2可以包括中间关闭状态，以维持CL或SL中的特定压力水平。
用于控制CL和SL线路中的压力的电动液压阀的使用，允许使用控制器来对于控制方案加以控制，其中，控制条件可以基于可变因素来调谐，所述可变因素例如是车辆类型、拖车类型、拖车重量或载荷状态，等等。优选地，电动液压阀各自包括比例减压器阀，其具有将CL或SL连接到液压供应源的第一阀位置、正关闭的第二中间阀位置以及将CL或SL连接到流体箱的第三阀位置。阀优选地被偏置到第三阀位置。
优选地，该方法还包括以下步骤：
检测CL或SL中的故障，其中
如果在CL中检测到故障，则减小SL中的压力以致动拖车主制动器，而
如果在SL中检测到故障，则增大CL中的压力以致动拖车主制动器。
控制方法和制动系统被配置为如果在各条线路中的任一条线路中检测到诸如制动或泄漏的故障，则控制方法用于控制各条线路中的另一条线路以应用拖车主制动器。在两条线路中均出现故障的情况下，系统被构造为：拖车将由于主制动器上的拖车蓄积器的作用以及驻车弹簧制动器(如果存在的话)的偏置而制动。
优选地，该方法还包括以下步骤：
如果在CL中检测到故障，则将CL排放到箱，而
如果在SL中检测到故障，则将SL排放到箱。
优选地，该方法包括以下步骤：
监测车辆的加速度水平，其中，所述控制CL和SL中的压力的步骤至少部分地基于所监测的加速度。
由于车辆和车辆拖车的加速度或减速度会影响在CL和SL中监测到的压力水平，因此该方法被设置成调谐控制系统的操作以解决由于车辆加速度/减速度引起的压力水平的变化。
优选地，该方法包括以下步骤：
接收拖车重量的指示，其中，所述控制CL和SL中的压力的步骤至少部分地基于拖车重量。
由于制动车辆拖车所需的制动力部分地取决于拖车的重量，因此该方法被设置为调谐控制系统的操作以适应拖车重量的任何变化。
优选地，该方法包括以下步骤：在车辆起动时或在将车辆拖车连接到运转着的车辆时：
增大CL中的压力以应用拖车主制动器并且向拖车蓄积器供应液压流体，以及
当CL达到指示蓄积器基本满的阈值压力时，将CL上的压力减小到备用压力(standby pressure，或者说“待机压力”)水平。
当车辆被初始起动时，或者当拖车连接到运行的车辆时，液压流体经由CL供应到拖车以确保拖车蓄积器被完全地供应流体。一旦蓄积器已经被充满，CL中的压力可以减小到待机水平以允许用于系统操作。应理解，备用压力可以是足以释放拖车主制动器的水平。
优选地，该方法包括以下步骤：
接收使用者制动输入以应用拖车主制动器，其中，CL和SL中的压力与接收到的使用者制动输入的水平成比例地被控制。
使用者制动输入可包括车辆制动踏板的致动水平的指示。因此，CL和SL中的压力可被调节以提供与从操作员接收的制动输入水平相对应的拖车制动响应，例如，制动输入的较低致动水平会需要压力水平的相对较小变化和/或相对较慢响应，使拖车主制动器可单独使用CL被致动。类似地，较高或100％的致动水平会需要在较短的响应时间内提供的高制动力。在这种情况下，CL和SL压力被控制成立即将拖车蓄积器连接到拖车主制动器以用于制动器的较高或完全致动。
优选地，CL压力被控制成维持拖车蓄积器的填充水平。
优选地，该方法包括以下步骤：
接收使用者制动输入以完全地应用拖车主制动器或应用紧急制动器；
增大SL压力以将拖车蓄积器连接到拖车主制动器来致动拖车主制动器，以及
增大CL压力以向拖车主制动器和拖车蓄积器供应液压流体。
由于SL压力水平可以用于将拖车蓄积器连接到主制动器，因此SL上的压力的相对较小量的增大可以促使储存在蓄积器中的压力几乎瞬时地连接到主制动器以用于拖车制动器的迅速作用。在车辆操作期间，SL可以被维持在约15巴的压力下，其中，约35巴的压力足以将拖车蓄积器连接到拖车主制动器。相比之下，在正常操作期间，CL可以被维持在约1巴至2巴的压力水平下，对于拖车制动器的完全致动而言上升到约150巴。拖车蓄积器将被理解为当填充时保持较高的液压流体的压力水平，例如，约150巴。结果，约20巴的SL上的压力升高促使约150巴的储存的液压流体直接地供应到拖车主制动器。应理解，该系统不限于所描述的确切水平，其可以被用作在该系统的不同元件中所提供的相对压力水平的指示。
优选地，该方法包括以下步骤：
接收使用者制动输入以释放拖车主制动器；
减小SL压力以将拖车蓄积器与拖车主制动器断开；以及
将CL连接到箱以使拖车主制动器排放。
优选地，CL连接到箱以使拖车主制动器排放，直到CL压力达到待机水平为止，并且其中，CL压力在所述备用压力水平下与箱断开。优选地，用于CL的备用压力水平约为1巴至2巴，而用于SL的待机水平约为15巴。
在车辆拖车包括拖车驻车弹簧制动器的实施例中，该方法还包括以下步骤：
接收使用者制动输入以释放驻车制动器，以及
增大SL压力以释放拖车驻车弹簧制动器。
应理解，SL可连接到拖车驻车弹簧制动器的腔室，其中，拖车驻车弹簧制动器的致动基于SL中的液压而被直接控制。在这种系统中，驻车制动器优选被偏置到关闭或接合位置，使得将SL连接到箱或在制动系统中的压力的突然损失足以允许驻车制动器关闭以制动拖车。
优选地，该方法还包括以下步骤：
接收使用者制动输入以应用驻车制动器，以及
将SL连接到箱以使拖车驻车弹簧制动器排放液压流体而应用驻车制动器。
另外，本发明提供一种车辆，其优选为农用拖拉机，所述车辆包括控制器，该控制器被布置为用以施行上述方法的步骤。
此外，本发明提供一种包括计算机可执行指令的计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令当在计算机上执行时实施上述方法的步骤。这种计算机可以包括任何合适的微处理器或CPU，例如，车辆的电子控制单元(ECU)。
本发明还提供一种用于车辆的液压制动控制系统，所述制动控制系统提供用于将液压流体供应源连接到拖车制动系统的控制线路(CL)和辅助线路(SL)，所述制动控制系统包括：
用于控制CL中的液压的第一电动液压阀(EV1)；以及用于控制SL中的液压的第二电动液压阀(EV2，EV2')，
其中，EV1和EV2基于使用者制动输入和基于在CL和SL两者中检测到的液压而被控制。
优选地，制动控制系统还包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设置在CL上以监测CL的压力水平，所述第二压力传感器设置在SL上以监测SL的压力水平。
优选地，制动控制系统还包括布置成引导EV1和EV2的控制器，所述控制器与第一压力传感器和第二压力传感器通信地耦接，以至少部分地基于在CL和SL中监测到的压力水平而引导EV1和EV2。
应理解，控制器可以被设置为位于EV1和EV2共用的壳体中的控制模块。或者，控制器可以被设置为车辆电子控制单元系统(ECU)的一部分，用于能够与其它车辆操作系统集成在一起。优选地，控制器被布置为用以施行如上所述的方法的步骤。
优选地，制动控制系统被布置成耦接到拖车制动系统，所述拖车制动系统具有拖车主制动器和液压流体蓄积器，所述液压流体蓄积器用于储存拖车上的液压流体的贮器，其中，EV2被引导成使得SL压力用于控制拖车蓄积器与拖车主制动器的连接，以便使用储存在拖车蓄积器中的液压流体来致动拖车主制动器。
优选地，EV1被引导成使得CL压力可以用于致动拖车主制动器。此外，EV1被引导成使得CL压力用于将CL连接到拖车蓄积器，以从液压流体供应源供应液压流体来填充拖车蓄积器。
优选地，控制器被布置成用以监测CL和SL中的压力并且判定CL或SL中是否存在故障，其中
如果在CL中检测到故障，则EV2被引导以减小SL中的压力来致动拖车制动器，而
如果在SL中检测到故障，则EV1被引导以增大CL中的压力来致动拖车制动器。
优选地，如果在CL或SL中的一者或两者中检测到故障，则所述EV1或EV2中的相关联的一个被引导以将具有故障的CL或SL连接到箱来使线路排放。
优选地，制动控制系统包括用于监测车辆加速度的加速度计，其中，所述EV1和EV2还至少部分地基于车辆加速度而被控制。
优选，CL布置成选择性地与拖车蓄积器和与拖车主制动器耦接。
优选地，SL被布置成与拖车驻车弹簧制动器耦接。
优选地，制动控制系统还包括用于控制SL中的液压的第三电动液压阀(EV3)，其中，EV3基于使用者制动输入和基于在CL和SL两者中检测到的液压而被控制，EV3包括额外的机械致动装置，例如，按钮。
优选地，EV3被布置成允许SL排放到箱T。
优选地，制动控制系统还包括至少一个专用的调压器阀。优选地，第一调压器阀R1用于调节从供应源P到第二电动液压阀EV2'的压力。优选地，第二调压器阀R2用于调节第一电动液压阀EV1与箱T之间的压力。
本发明还提供一种用于拖车制动系统的拖车阀模块，其中，拖车阀模块包括：
CL连接端口和SL连接端口，分别用于从车辆制动控制系统接收CL和SL，
蓄积器连接端口，用于接收拖车蓄积器连接部，以及
拖车制动器连接端口，用于连接到拖车的主制动器。
优选，拖车阀模块还包括用于连接到拖车的驻车弹簧制动器的弹簧制动器连接端口，其中SL连接端口直接连接到弹簧制动器连接端口。
优选地，拖车阀模块还包括：
第一分配器阀GV1，用于控制CL连接端口与蓄积器连接端口之间的连接；以及
第二分配器阀PV1，用于控制CL连接端口、蓄积器连接端口和拖车制动器连接端口之间的连接。
优选地，第一分配器阀GV1至少部分地基于CL与蓄积器之间的压力差而被控制。
优选地，第二分配器阀PV1至少部分基于SL的压力而被控制，进一步优选地，第二分配器阀PV1至少部分地基于拖车制动器连接端口与CL的压力而被控制。
优选地，拖车阀模块还包括布置在所述CL连接端口处的节流阀，其中，所述节流阀被配置成基于拖车的重量而被引导。拖车阀模块可以包括耦接到节流阀的拖车重量传感器，或者节流阀可以基于限定拖车载荷水平的使用者输入而被控制。
另外，本发明提供一种车辆，其优选为农用拖拉机，所述车辆包括如上所述的液压制动控制系统。本发明还提供一种车辆拖车，所述车辆拖车用于耦接到包括如上所述的拖车阀模块的车辆。
附图说明
现在将参照附图以仅为例示的方式描述本发明的实施例，附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的拖拉机和拖车的图示；
图2是根据本发明的一个实施例的车辆拖车制动系统21的示意图，所述车辆拖车制动系统21被配置成用于载荷感测液压系统；
图3是用于图2的系统的启动程序的流程图；
图4是在主制动器完全致动时的图2的系统的示意图；
图5是用于图4的拖车制动器的完全致动的流程图；
图6是在CL线路上出现故障的情况下的图2的系统的示意图；
图7是在SL线路上出现故障的情况下的图2的系统的示意图；
图8是根据本发明的另一个实施例的车辆拖车制动系统的示意图，所述车辆拖车制动系统具有节流阀系统；
图9是根据本发明的又一个实施例的车辆拖车制动系统的示意图，所述车辆拖车制动系统被配置成用于开放式中央液压系统；以及
图10是根据本发明的制动控制系统的另一个实施例的示意图。
具体实施方式
参照图1，具有农用拖拉机形式的车辆用10指示。拖拉机10包括前轮12和后轮14、前置发动机部分16和驾驶室部分18。拖拉机10与被牵引的拖车20耦接。拖车20包括拖车主体22和至少一对轮24。在拖车20上设置有拖车制动系统，所述拖车制动系统与设置在拖拉机10上的液压制动控制系统连接。应理解，液压流体线路(未示出)可以在拖拉机10与拖车20之间延伸，用于致动拖车20的制动系统。
在图2中提供根据本发明的一种车辆拖车制动系统21的示意图。车辆拖车制动系统21包括由轮廓26指示的制动控制系统，制动控制系统26设置在拖拉机10上。制动控制系统26包括用于将液压供应源P、液压箱T和用于载荷感测配置LS的出口端口连接起来的端口。制动控制系统26还包括用于液压控制线路CL和液压辅助线路SL的连接端口。
在制动控制系统26中，第一电动液压阀EV1和第二电动液压阀EV2选择性地将相应的CL和SL连接到液压供应源P和箱T。在图2中所示的实施例中，阀EV1和EV2包括3/2比例分配器阀，其具有完全关闭阀的中间位置。为了清楚起见，在图4、图6和图7中示出没有中间位置的阀EV1、EV2，但是应理解，可以使用任何合适的阀的配置。
车辆拖车制动系统21还包括控制器36，所述控制器36被布置成用以引导电动液压阀EV1、EV2。如图2中所示，控制器36可以位于制动控制系统26内。或者，控制器36可以被设置为位于拖拉机10上的其它位置处的车辆电子控制单元(ECU)的模块，并且被布置成与制动控制系统26和阀EV1、EV2通信。
制动控制系统26还包括设置在相应的CL和SL线路上的第一压力传感器P1和第二压力传感器P2。压力传感器P1、P2被布置成用以监测CL和SL中的压力，并且向控制器36提供监测的压力水平的指示。另外，制动控制系统26包括加速度计A1，所述加速度计A1监测拖拉机10的加速或减速。与控制器36类似，加速度计A1可以如图2中所示位于制动控制系统26内，或者加速度计A1作为位于离制动控制系统26较远之处的单独元件并且被布置成与控制器36通信。
控制器36还布置成用以接收呈所期望制动水平或紧急停止请求形式的使用者制动输入。这样的输入可以通过监测拖拉机10的制动踏板的致动水平或拖拉机驾驶室18中的紧急停止按钮的状态而被接收。
除了设置在拖拉机10上的制动控制系统26以外，拖车20还设置有由轮廓28指示的拖车阀模块。来自制动控制系统26的CL和SL经由液压流体连接而连接到拖车阀模块34。拖车20还设置有液压蓄积器30、拖车主制动器32和连接的驻车弹簧制动器34。
除了用于连接到液压蓄积器30(被指示为ACC)、用于连接到拖车主制动器32(被指示为TB)以及用于连接到驻车弹簧制动器34(被指示为SB)的端口以外，拖车阀模块28还包括用于CL和SL的连接端口。在所示的实施例中，拖车阀模块28还包括拖车重量传感器W1，所述拖车重量传感器W1被布置成用以检测拖车20的载荷水平。尽管图2的重量传感器W1被示出为位于拖车阀模块28内，但是应理解，重量传感器W1可以被设置为位于拖车阀模块28外部的单独元件，并且被布置为与控制器36通信。
拖车阀模块28还包括第一分配器阀GV1和第二分配器阀PV1。GV1是连接到CL的3/2比例分配器，其中，GV1被布置成当CL中的压力高于蓄积器线路ACC中的压力时对拖车蓄积器线路ACC供应。GV1被布置成在两个阀位置中将CL连接到比例分配器阀PV1。
PV1是3/3比例分配器阀，其选择性地连接CL、蓄积器线路ACC和拖车主制动器线路TB。PV1由CL压力、SL压力和TB线路中的压力引导。
在第一阀位置(参见如图2中的最靠上的阀位置)中，PV1用于将蓄积器线路ACC与拖车制动器线路TB连接以致动拖车制动器。在第二阀位置(参见如图2中的中间阀位置)中，PV1关闭与蓄积器线路ACC的连接并且通过阀GV1将主制动器线路TB与CL连接。在该第二位置中，线路TB可以通过阀EV1的适当控制而与液压供应源P或箱T连接，使得用于拖车主制动器32的致动器可以根据需要被填充或排放。在第三阀位置(参见如图2中的最靠下的阀位置)中，PV1用于将制动器线路TB与蓄积器线路ACC和CL线路两者相连接。在该位置中，由于蓄积器30在拖车20上的较近的位置，在CL上的压力已经上升到足以致动拖车制动器之前，蓄积器30将致动拖车主制动器32。
通过使用基于拖车的蓄积器，当与仅仅使用从基于车辆的液压供应源供应的流体致动拖车制动器的系统相比时,由于将较高压力的流体供应源靠近主制动致动器定位，车辆拖车制动系统21可以设置成用于在改进的时间响应条件下致动拖车主制动器。
拖车阀模块34还包括压力传感器P3，其被设置成连接到ACC线路以监测蓄积器30中的压力水平。传感器P3被布置成在蓄积器30中有较低压力的情况下向拖拉机操作员传达警报信号。
控制器36至少部分地基于接收到的使用者制动输入、在CL和SL中监测到的压力水平、车辆10和拖车20的监测到的加速度水平以及拖车20的监测到的载荷水平来引导阀EV1、EV2。通过阀EV1、EV2的适当控制，CL和SL中的压力水平可以被调节以在无需额外的控制线的情况下经由拖车阀模块34远程地控制拖车制动系统的致动。
驻车弹簧制动器34被偏置到关闭或接合位置，其中，弹簧制动器34的致动器经由线路SB直接连接到辅助线路SL。因此，当SL排放到箱T时，驻车制动器34由于SB中的压力不足而关闭。相比之下，当SL被供应压力时，驻车制动器35随着液压流体被供应而经由SB打开。结果，驻车制动器34可以通过阀EV2的操作而被控制，以控制线路SL中的压力。
现参照图3至图7描述车辆拖车制动系统21的操作。首先，当车辆发动机被切断时，阀EV1和EV2被偏置以将CL和SL连接到箱T，如图2所示。如果拖车20配备有如图2所示的驻车弹簧制动器34，则这由于来自SB的液压流体的排放而促使驻车制动器34接合。依据发动机的不活动的持续时间，储存在拖车蓄积器30中的流体可能接近于空，在蓄积器ACC中的相对应的压力接近于0巴。在ACC中存在某一压力的情况下，这可帮助致动主制动器32以制动拖车20。
在起动发动机时，图3的步骤100，控制器36可操作以便引导阀EV1以将CL连接到供应源P，步骤102。通过将CL连接到供应源P，液压流体将被供应到拖车阀模块28以通过TB制动拖车主制动器32。另外，由于CL中的压力将大于蓄积器线路ACC中的压力，所以阀GV1将被引导成使得CL对拖车蓄积器30供应。控制器36继续通过CL对蓄积器30供应，直到压力传感器P1指示CL中的压力达到指示拖车蓄积器30基本满的阈值为止，所述阈值优选为约150巴，步骤106。在达到该阈值时，CL与供应源P断开，步骤108。此时，阀EV1被引导成使得CL维持在待机水平处，步骤110，其中，CL可以连接到供应源P、连接到箱T或被定位在阀EV1的中间关闭位置中。在一个优选方面中，CL中的压力水平被维持在适于释放主制动器32的水平处，优选为约1巴至2巴。
类似地，随着发动机被起动，步骤100，控制器36引导阀EV2以将线路SL连接到箱，步骤110。这用于通过端口SB使拖车20的驻车弹簧制动器34排放，使得驻车弹簧制动器34接合以制动拖车20。控制器36被布置成用以监测使用者输入以释放驻车制动器，步骤112。一旦驻车制动器被使用者释放，则EV2被引导成使得SL继而连接到供应源P，步骤114，以将液压流体供应到驻车弹簧制动器34。流体被供应到驻车弹簧制动器34，直到SL中的压力水平达到足以释放驻车制动器34的阈值水平为止，步骤116。在一个优选方面中，这种压力水平约为15巴。一旦达到了阈值水平并且释放了驻车弹簧制动器34，则SL通过将阀EV2引导到中间关闭位置而与供应源P断开，步骤118。然后，控制器36起作用以控制阀EV2的定位，以将SL线路中的压力维持在约15巴的备用压力下，步骤108。然后，拖拉机10和拖车20准备好用于正常车辆操作，步骤120。
虽然控制器36被布置成通过阀EV1和EV2的适当控制而维持CL和SL中的相应的备用压力，但是应理解，车辆拖车制动系统21和相关联的拖车阀模块28的操作关于备用压力水平和关于一般操作两方面可以基于额外的因素来调节。
在一个方面中，因为由于液压流体的运动而引起的加速力或减速力会导致在系统的液压线路中监测到的压力水平变化，控制器36的操作可以基于测量到的拖拉机10和拖车20的加速度或减速度来调节。在这种情况下，控制器36被布置成用以接收从加速计传感器A1接收到的拖拉机10和拖车20的加速度或减速度的量度，步骤122。然后，控制器36被布置成调谐系统的操作，其可以包括调节在CL和SL中监测的备用压力的水平。
在一个额外的或可替代的方面中，控制器36的操作可以基于拖车20的载荷水平来调节，步骤124，所述拖车20的载荷水平可以通过监测重量传感器W1的输出或通过接收限定拖车载荷水平的使用者输入而被测量。由于使满载的拖车停车所需的制动力可以明显地大于使空的拖车停车所需的制动力，因此该系统可以被调谐以对拖车制动器32施加更大的致动水平。
参照图4和图5，示出在主制动器完全致动期间或在紧急制动器致动期间的流程。在车辆操作期间，步骤120，如图3中所示，CL和SL通过阀EV1和EV2的控制而被维持在适当的备用压力处，步骤122。当控制器36检测到已经完全致动拖拉机10的主制动器或已经从拖拉机操作员请求紧急停止时，步骤124，控制器36引导阀EV1、EV2以将CL和SL两者连接到供应源P，步骤130。因此，CL中的压力增大到优选为约150巴的最大值，并且SL中的压力增大到优选为约35巴的最大值。
拖车阀模块28被配置成使得SL线起作用以将阀PV1引导到第三最靠底的阀位置，以将线路ACC与线路TB连接，使得储存在蓄积器30中的液压流体致动拖车主制动器32，步骤132。在SL线路中的压力在正常操作期间被维持在15巴的备用压力处时，SL线路压力将在CL线路从1巴至2巴增大到150巴的最大值之前达到35巴的最大压力。因此，优选地被维持在约150巴的压力处的储存在蓄积器30中的液压流体用于在相对更快的时间响应下致动拖车主制动器32。
随着CL中的压力升高并且随着横过阀PV1的压力趋于稳定，阀PV1返回到中间位置，使得CL起作用以对线路TB供应以继续制动拖车20，步骤134。另外，随着ACC中的压力下降并且CL中的压力升高，阀GV1切换以从CL对蓄积器30供应。
在拖拉机制动器部分致动的情况下，控制器36可操作以便与制动器致动的水平成比例地引导阀EV1、EV2，使得CL和SL中的压力被相应地调节。例如，依据制动器致动的水平，CL中的压力可以被引导到介于2巴至150巴之间的值，而SL可以被引导到介于15巴至35巴之间的值，以允许用于拖车制动器32的适当致动。另外，并且如以上关于图3所述的那样，CL和SL的这种压力水平可以基于监测到的车辆加速度或减速度和基于拖车20的载荷水平来调节。
因此，车辆拖车制动系统21被布置成通过CL和SL中的压力水平的适当控制提供相对更快的制动响应，以利用拖车上的蓄积器来对拖车制动器加以致动。由于系统操作所需的额外部件和控制线的数量减少以及用于紧急制动器或完全制动器致动的相对更快时间响应的组合，这种系统提供超越现有技术的系统的显着进步。
另外，车辆拖车制动系统21被配置成在CL或SL中的任一个中出现故障或失效的情况下安全地制动拖车20。
参照图6，示出用于CL中的故障的流程。在该情况下，发动机正在运转，并且使用者致动拖拉机10的主制动器。在CL上出现诸如泄漏或断裂的故障的情况下，传感器P1检测CL线中的压力下降。在CL中检测到这种故障时，控制器36可操作以便引导EV1和EV2以将CL和SL连接到箱T，如图6中所示。通过将SL连接到箱，SL中的压力相对更快地下降，优选地在引导EV2的2秒内下降至10巴至12巴以下。在SL中的这种较低压力将阀PV1切换到最靠上的位置，其中ACC连接到TB，使得蓄积器30用于致动拖车主制动器32以制动拖车20。另外，SL的较低压力引起低的SB压力，这致动驻车弹簧制动器34以进一步制动拖车20。
参照图7，示出用于SL中的故障的流程。在该情况下，发动机正在运转，并且使用者致动拖拉机10的主制动器。在SL上出现诸如泄漏或断裂的故障的情况下，传感器P2检测SL线中的压力下降。在SL中检测到这种故障时，控制器36可操作以便引导EV2以将SL连接到箱T并且引导EV1以将CL连接到供应源P，如图7中所示。随着SL压力由于存在故障而下降，阀PV1被切换到第一位置以将ACC连接到TB，以使用储存在蓄积器30中的流体来致动拖车主制动器32。另外，CL将继续从供应源P供应流体到TB。在配备有驻车弹簧制动器34的实施例中，由于TB中的压力下降，SL中的压力下降将进一步用于致动驻车弹簧制动器34。
应理解，本发明的其它实施例可以提供以用于拖车驻车制动器的可替代的实施方案，例如，具有不由线路SL致动的驻车制动器的拖车，或者甚至不包括驻车制动器的拖车。然而，应理解，在存在或不存在如以上实施例中所述的连接的驻车弹簧制动器的情况下，该系统被布置成可操作以提供拖车主制动器的致动。
在另一个方面中，应理解，各种传感器P1、P2、P3、A1、W1可以被布置成使用任何合适的通信系统(例如，有线或无线通信)而与控制器36通信，。在另一个可替代方案中，重量传感器W1可以被配置为机械系统的一部分。参照图8中所示的实施例，拖车阀模块28还包括设置在来自CL线路的输入处的节流阀TV1。节流阀TV1充当机械比例阀，其基于拖车20的重量而调节从CL线接收的压力。在图8中所示的实施例中，节流阀TV1由重量传感器W1引导，使得系统的制动响应性可以基于拖车重量来调谐。在一种可替代的配置中，节流阀TV1可以通过拖车20的重量而被直接引导，使得拖车阀模块28不需要单独的重量传感器W1。
另外，控制器36会能够进一步接收预编程的或使用者可定义的输入或额外的传感器系统的输出，以允许用于进一步调谐制动系统的响应性，例如，牵引拖拉机10的类型和重量、正被牵引的拖车20的类型或重量、关于天气状况或地面状况的信息，等等。这种额外的信息可以允许用于调节制动系统的响应性以用于在车辆操作期间的改进的性能。另外地或可替代地，控制器36可以接收来自车辆防抱死制动系统(ABS)的输入，其可以用于调制制动系统的制动响应以防止车轮锁止和避免不受控制的打滑。
应理解，制动控制系统26可以被设置在壳体内，使得制动控制系统26被设置为模块，所述模块可以被容易地安装在车辆上或者为了维修或更换操作而被移除。类似地，拖车阀模块28可以被设置在壳体内，以便于在拖车20上安装和维修。进一步应理解，车辆制动控制系统26可以与仅具有单个液压线路的拖车20组合使用。在这种情况下，控制器36可操作以便检测或接收仅使用单个液压线路的使用者输入，所述单个液压线路被设置为制动控制系统26的CL线路。因此，这种拖车的拖车主制动器被布置成使用经由线路CL供应的液压流体来致动。类似地，车辆制动控制系统26可以与没有拖车蓄积器30的拖车20组合使用。对于这种系统而言，这种拖车的拖车主制动器被布置成使用经由线路CL供应的液压流体来致动。
因此，本发明的系统的一个优点在于，相同的车辆制动控制系统26可以应用于多种不同的拖拉机设计，其中，系统的响应性可以通过控制器36的适当操作来参数化，所述控制器36可以根据所使用的拖拉机的类型而被重新编程。另外，车辆制动控制系统26可以被布置成既可与现有技术的拖车设计一起操作，也可与包括如上所述的拖车阀模块28的拖车一起操作。
另外地或可替代地，该系统可以基于所使用的拖车的类型的标识而参数化。拖车可以设置有标识符，例如，RFID标签，其可以通过连接到制动系统的传感器而被检测。标识符可以提供关于所使用的拖车的类型、拖车重量等的信息。或者，操作员可以输入所使用的拖车的类型的细节以及其它相关联的信息。
在图2的实施例中，阀EV1还连接到节流阀LS，所述节流阀LS与端口AUX耦接，以允许用于制动控制系统26的载荷感测操作。因此，虽然图2和图4-7示出当用在载荷感测配置中时的本发明的实施例，但是应理解，制动控制系统可以被修改以用于在其它液压系统配置中使用。例如，图9示出用于在开放式中央液压系统中使用的图2的制动控制系统，其中节流阀LS用比例分配器阀PV2代替。
在图10中示出由轮廓26'指示的根据本发明的制动控制系统的又一个实施例。与如上所述的制动控制系统26的实施例所共有的元件保持相同的附图标记。
在图10的实施例中，先前的3/2比例分配器电动液压阀EV2被替换为单向阀电动液压阀EV2'和止回阀V1以将辅助线路SL与供应源P连接。在供应源P与至阀EV2'的输入之间设置有专用调压器阀R1，以确保将来自于供应源的准确压力水平提供给EV2'。优选地，R1被配置在从供应源P到EV2'的约21巴的压力下。
在阀EV1至箱T的输出上设置有另一个专用调压器阀R2，以确保精确调节来自EV1的排放压力。优选地，R2在EV1的输出端口上被配置为在约2巴的压力水平。
额外的电动液压阀EV3被设置成连接在辅助线路SL与箱T之间，以允许用于SL线路的排放。根据上述方法，EV3可以由控制器36操作以调节SL的排放。EV3被偏置到非返回位置，其中SL不允许排放到箱T。应理解，与上述实施例类似，EV2'和EV3可以包括3/2比例分配器阀，其具有完全关闭阀的中间位置。
为了允许在出现电气故障的情况下进行系统操作，EV3可以借助于按钮以机械方式被致动，所述按钮可以由驾驶室18中的操作员触及。EV3的这种按钮操作允许由操作员实施SL线路排放。
应理解，在图10的实施例中所示的各个特征，例如，EV2'、EV3和V1的配置；第一调压器R1；或第二调压器R2可以用在如上所述的制动控制系统的任何其它实施例中。
本发明不限于本文所述的实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行修改或适配。

Claims (15)

1.一种使用设置在车辆上的液压流体供应源来控制液压拖车制动系统的方法，其中，在所述车辆与车辆拖车之间布置有控制线路(CL)和辅助线路(SL)，用于供应液压流体进出所述拖车，所述方法包括以下步骤：
监测所述CL和所述SL中的液压流体压力；
接收使用者制动输入；以及
控制所述CL和所述SL中的液压流体的压力以控制所述拖车制动系统的操作，其中，所述控制基于在所述CL和SL中检测到的压力水平和接收到的使用者制动输入的组合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述拖车制动系统包括用于所述拖车制动的至少一个拖车主制动器和用于储存所述拖车上的液压流体的贮器的液压流体蓄积器，其中，所述方法还包括以下步骤：
通过选择性地将拖车蓄积器连接到所述拖车主制动器以将来自所述拖车蓄积器的液压流体供应到所述拖车主制动器而致动所述拖车主制动器，其中，所述连接步骤至少部分地基于SL压力。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，致动所述拖车主制动器的所述步骤还包括选择性地将所述CL连接到所述拖车主制动器，以将来自所述CL的液压流体供应到所述拖车主制动器，其中，所述连接步骤至少部分地基于CL压力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述方法包括使用所述CL将液压流体供应到拖车蓄积器的步骤，其中，所述供应步骤基于所述拖车蓄积器与所述CL之间的压力差。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，用第一电动液压阀(EV1)控制所述CL中的压力，并且用第二电动液压阀(EV2)控制所述SL中的压力，其中，所述控制压力的步骤包括引导相应的EV1和EV2以选择性地将所述CL和所述SL连接到设置在所述车辆上的液压供应源或液压箱。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
检测所述CL中或所述SL中的故障，其中
如果在所述CL中检测到故障，则减小所述SL中的压力以致动所述拖车主制动器，而
如果在所述SL中检测到故障，则增大所述CL中的压力以致动所述拖车主制动器。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
接收使用者制动输入以应用所述拖车主制动器，其中，所述CL中和所述SL中的压力与接收到的使用者制动输入的水平成比例地被控制。
8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
接收使用者制动输入以完全地应用所述拖车主制动器或应用紧急制动器；
增大SL压力以将拖车蓄积器连接到所述拖车主制动器来致动所述拖车主制动器，以及
增大CL压力以向所述拖车主制动器和向所述拖车蓄积器供应液压流体。
9.一种车辆，其优选为农用拖拉机，所述车辆包括控制器，所述控制器被布置为用以施行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
10.一种包括计算机可执行指令的计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令当在计算机上执行时实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
11.一种用于车辆的液压制动控制系统，所述制动控制系统提供用于将液压流体供应源连接到拖车制动系统的控制线路(CL)和辅助线路(SL)，所述制动控制系统包括：
用于控制所述CL中的液压的第一电动液压阀(EV1)；以及
用于控制所述SL中的液压的第二电动液压阀(EV2)，其中，所述EV1和EV2基于使用者制动输入和基于在所述CL和所述SL两者中检测到的液压而被控制。
12.根据权利要求11所述的制动控制系统，其中，所述制动控制系统还包括控制器，所述控制器被布置成引导EV1和EV2，所述控制器与第一压力传感器和第二压力传感器通信地耦接，以至少部分地基于在所述CL和所述SL中监测到的压力水平而引导EV1和EV2。
13.一种用于拖车制动系统的拖车阀模块，其中，所述拖车阀模块包括：
CL连接端口和SL连接端口，分别用于从车辆制动控制系统接收控制线路(CL)和辅助线路(SL)，
蓄积器连接端口，用于接收拖车蓄积器连接部，以及
拖车制动器连接端口，用于连接到拖车的主制动器。
14.根据权利要求13所述的拖车阀模块，其中，所述拖车阀模块还包括：
第一分配器阀GV1，用于控制所述CL连接端口与所述蓄积器连接端口之间的连接；以及
第二分配器阀PV1，用于控制所述CL连接端口、所述蓄积器连接端口和所述拖车制动器连接端口之间的连接，
其中，所述第一分配器阀GV1至少部分地基于所述CL与所述蓄积器之间的压力差而被控制，
其中，所述第二分配器阀PV1至少部分基于所述SL的压力而被控制，进一步优选地，所述第二分配器阀PV1至少部分地基于所述拖车制动器连接端口与所述CL的压力而被控制。
15.一种车辆拖车制动系统，其包括根据权利要求11或权利要求12所述的制动控制系统和根据权利要求13或权利要求14所述的拖车阀模块。
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