CN108137021B - 包括sahr制动器的动力车辆 - Google Patents

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Abstract

一种车辆(10)，其包括弹簧施加液压释放型(SAHR)车辆制动器(11)，其包括可相互接合的第一制动元件(12)和第二制动元件(13)。第一制动元件(12)被固定到可旋转元件或形成其一部分并且第二制动元件(13)被不可旋转地、可移动地安装。制动元件(12、13)的相互接合导致对可旋转元件的旋转制动并且SAHR车辆制动器(11)包括：(i)可弹性变形构件(19)，其作用于第二制动元件(13)上以将制动元件(12、13)推压至相互接合，和(ii)液压控制回路，其用于向第二制动元件(13)施加液压压力以抵抗可弹性变形构件(19)的作用。车辆(10)包括故障保护装置，其包括液压释放阀(23)，其允许第一制动元件(12)和第二制动元件(13)的相互接合。

Description

包括SAHR制动器的动力车辆
技术领域
本发明涉及一种动力陆地车辆，其包括至少一个弹簧施加液压释放型(SAHR)车辆制动器。
背景技术
在这种制动器中，第一制动元件和第二制动元件可在相互接合配置与分离配置之间移动，所述第一制动元件和所述第二制动元件分别地一方面安装在车辆的传动系的可旋转部分(诸如可旋转轮)上并且另一方面安装在不可旋转部分(诸如悬挂部件)或车辆框架上。
在分离配置中，可旋转部件自由旋转，从而允许驱动从例如形成车辆的一部分的柴油发动机传递到地面接合构件(诸如包括轮胎的轮)。在相互接合配置中，第二元件对支撑第一制动元件的可旋转部件的旋转制动，结果是阻止驱动的传递，并且因此车辆总体上被制动。
在几乎所有情况下，第二制动元件都能够朝向和远离第一制动元件移动。可弹性变形构件(诸如螺旋弹簧)作用于第二元件上或者与第二元件连接的构件上以将第二元件偏压至与第一制动元件接合。
第二制动元件包括或连接到在腔室中的活塞，所述腔室具有与液压控制回路的连接，所述液压控制回路能够将压力施加到活塞，因此间接地施加到第二制动元件本身。液压控制回路能够选择性地通电以确保第一制动元件和第二制动元件在正常情况下的分离。因此，可旋转元件大部分时间都能保持旋转。
然而，当车辆操作者选择制动功能时，连接到液压控制回路的控制元件导致作用于活塞上的流体压力排放。这进而允许可弹性变形弹簧推压第二制动元件至与第一制动元件接合，由此发生SAHR制动器的应用以制动车辆，而不管发动机输出或形成车辆的传动系的一部分的可变速比变速器的操作状态如何。
因此，SAHR车辆制动器主要用作停驻制动器，其旨在当车辆静止时可靠地制动车辆，而不管车辆的发动机是否运行。SAHR的设计适用于这种用途，因为即使在发动机关闭时，可弹性变形弹簧的存在也能将车辆保持在制动状态。
SAHR车辆制动器通常安装在大的动力陆地车辆中，诸如拖拉机、联合收割机、牧草收割机等收获机械；挖掘机；推土机；多用途车辆，诸如农用装载机和多功能农用车；移动吊车；以及虽然被设计成用于通常在越野情况下执行专门任务但仍然意图在工地之间的道路上行驶的类似车辆。在此类车辆中需要SAHR车辆制动器以在道路情况和越野情况下均为操作者和第三方提供安全。本发明适用于上面列出的通用类型的所有车辆以及许多其它车辆类型。
如所指出的，所指出的一般类别的大型车辆的制动系统通常是电动液压的，因此由制动元件组成，所述制动元件的相互接合和分离是在一个或多个液压回路的控制下。液压回路包括回路部件，诸如阀，所述阀的操作状态通过电动元件(诸如螺线管)的作用可在两个或更多个配置之间改变，所述螺线管使阀的可移动部分从一个位置移动至另一个位置。
SAHR车辆制动器由于弹簧推压制动元件至接合的永久性趋势而在他们的设计中包括故障安全性。然而，其缺点在于，在组成电动液压制动布置的一部分的电气系统突然故障的情况下，可能非常迅速地应用SAHR制动器而没有警告。如果在车辆移动时出现这种情况，可能导致车辆事故，鉴于安装SAHR车辆制动器的车辆的大型尺寸，所述车辆事故可能是非常严重的。
因此，在SAHR车辆制动器中需要故障安全性，使得在例如当车辆移动时(或者当车辆以大于阈值水平的速度移动时)涉及电动液压回路的控制元件的电气故障的情况下，制动器不会如上所概述那样自动应用。
同样重要的是，SAHR制动器的一些部件的故障可能导致其它潜在的危险情况。例如，如果通常负责排放作用于活塞上的释抑流体压力的阀卡在非排放位置中，则SAHR制动器的激活将不会按照车辆驾驶员和/或车辆的控制系统的要求那样发生。
进一步需要的是，即使出现涉及回路的控制元件的电气故障，车辆操作者应当仍能够应用SAHR制动器，以便在零或选定的低车辆速度下满足停驻制动要求。
还需要的是，即使当车辆点火装置关闭时，SAHR制动器也是可操作的；并且当在不移动一时间段后车辆开始移动时SAHR制动器在非故障状态下能够自动释放。当SAHR制动器应用于静止的车辆/停车情况时，制动力应足以确保车辆至少在其斜度小于预定阈值的倾斜上不移动。
本领域对于SAHR制动器的另一个要求是，其可以安全地应用，即在操作者控制下渐进地应用，并且在紧急制动情况下不突然应用。
本发明试图解决或至少改善现有技术SAHR制动器中遇到的一个或多个问题。
发明内容
根据本发明，在第一方面，提供了一种动力车辆，所述动力车辆包括弹簧施加液压释放型(SAHR)车辆制动器，其包括可相互接合的第一制动元件和第二制动元件，所述第一制动元件固定到所述动力车辆的传动系的可旋转元件或形成所述可旋转元件的一部分，并且所述第二制动元件以不可旋转的方式可移动地安装在所述动力车辆上，使得所述第一制动元件和所述第二制动元件可相互接合和相互分离，所述制动元件的相互接合导致对所述可旋转元件的旋转制动，SAHR车辆制动器包括：(i)可弹性变形构件，其作用于所述第二制动元件上，以便将所述第一制动元件和所述第二制动元件推压至相互接合，和(ii)液压控制回路，其用于将液压压力施加到所述第二制动元件，以便对抗所述可弹性变形构件的作用，从而正常地维持所述第一制动元件和所述第二制动元件相互分离，其中所述动力车辆包括非电故障保护装置，所述非电故障保护装置包括液压释放阀，其可在单向阀配置与卸压配置之间改变，所述单向阀配置在所述动力车辆的驾驶模式被选择时有效并且允许向所述第二制动元件施加压力并防止其排放，所述卸压配置在所述液压释放阀的电气控制故障的情况下有效并且经由所述液压释放阀提供液压流体的双向流动，所述液压释放阀包括偏压器，所述偏压器将所述液压释放阀偏压至所述单向阀配置。
这种布置有益地解决了上述的由于电气故障而导致的SAHR制动器故障本会导致SAHR制动器突然应用的问题。本发明的车辆通过提供液压释放阀来解决这个问题，所述液压释放阀在电气控制故障的情况下锁定在其单向阀配置中。这种锁定防止对作用于活塞上的流体压力的排放，从而使制动元件保持在其分离位置。
液压释放阀的这种作用是通过设置偏压器来实现的，所述偏压器在电气控制故障的情况下专门控制液压释放阀的位置。
在本发明的优选实施方案中，液压释放阀包括手动致动器，所述手动致动器用于克服所述偏压器的偏压并且优先于(in preference to)单向阀布置而手动选择卸压布置。这种特征有利地允许在液压控制回路中出现电气故障时或者当车辆的点火装置关闭时允许应用SAHR制动器。
优选地，所述液压释放阀通常确保向所述第二制动元件的液压压力的施加并且导致或允许这种压力的排放，以当车辆速度低于阈值时允许所述第一制动元件和所述第二制动元件在所述可弹性变形构件的影响下相互接合。这种布置有利地适应了上述要求，以在所述动力车辆以大于阈值的速度运动时防止SAHR制动器的不期望致动。只要阈值速度建立在足够低的值上，就能确保不会发生来源于SAHR制动器的事故。
便利地，所述液压控制回路包括与所述液压释放阀串联连接的双位液压阀，所述双位液压阀可在通电配置与排放配置之间改变，在所述通电配置中其将所述液压释放阀连接到加压流体源，在所述排放配置中其将所述液压释放阀连接到排出管或罐。
本发明的这个特征允许SAHR制动器的一种操作模式，在此模式下，无论液压释放阀是处于其单向流动配置还是双向流动配置，可以连接加压流体供应源以作用于第二制动元件上；或者当液压释放阀采用双向流动配置时，可以连接液压回路以通过排出管或罐排放液压压力，以便允许在需要时快速应用SAHR制动器。这在下面更详细地解释。
进一步优选地，所述液压控制回路包括与所述双位液压阀串联连接的比例液压阀，所述比例液压阀可在通电配置与排放配置之间渐进地改变，在所述通电配置中其将所述双位阀连接到加压流体源，在所述排放配置中其将所述双位阀连接到排出管或罐。以下面更详细解释的方式，这种特征允许逐渐应用SAHR制动器，如在车辆操作期间的特定时间可能需要的。
便利地，本发明的车辆包括连接在所述液压释放阀与所述比例液压阀之间的双位液压阀，所述双位液压阀能够选择性地(a)将所述液压释放阀和所述比例液压阀一个到另一个地连接；和(b)将所述液压释放阀连接到排出管或罐。
本发明的这个方面提供了阀布置的冗余。这进而解决了上述的比例液压阀卡在阻止作用于活塞上的液压流体压力的排放的位置的问题。
进一步便利地，所述动力车辆包括检测器，所述检测器在所述比例液压阀故障的情况下生成信号，所述信号的生成导致或允许所述双位液压阀将所述液压释放阀连接到所述排出管或罐。
本发明的这个方面有利地提供了双位液压阀在比例液压阀发生故障并且尤其是比例液压阀堵塞的情况下接管比例液压阀的至少一些功能的步骤的自动化。因此，即使主要控制部件之一发生故障，活塞腔室也可以继续排放。
在本发明的优选实施方案中，所述液压释放阀、所述双位液压阀和所述比例液压阀是电致动的，并且所述动力车辆包括用于控制所述阀的操作的一个或多个控制装置。
因此，液压释放阀有利地可以是螺线管致动的双位阀，其中在形成液压控制回路的一部分或连接到液压控制回路的控制元件的影响下起作用的螺线管的作用使液压释放阀克服其朝向单向流动配置的偏压并且临时充当双向流动装置。类似地，双位液压阀和比例液压阀可以根据需要选择性地连接液压控制回路以通过液压释放阀施加加压流体或使回路排放。
进一步优选的是，一个或多个所述控制装置检测(i)车辆速度和(ii)是否存在操作者发起的停驻制动要求，并且根据所检测到的速度以及命令停驻制动要求的存在或不存在确定所述阀的调节。液压回路或与其连接的部件可以包括用于感测车辆速度和停驻制动命令的存在的一个或多个传感器。此类传感器可以以本领域技术人员已知的各种方式来实现。
优选地，当所检测到的速度超过阈值时，所述双位液压阀和所述比例液压阀被致动，使得所述液压释放阀连接到加压流体源；并且所述液压释放阀被去致动，使得加压流体施加到所述第二制动元件，由此发生所述第一制动元件和所述第二制动元件的彼此分离。当车辆以大于阈值速度值的速度行驶时，这种布置是占优势的。
然而，当所检测到的速度小于阈值或是零并且所述液压释放阀、所述双位液压阀和所述比例液压阀被致动成使得加压流体施加到所述第二制动元件而由此发生所述第一制动元件和所述第二制动元件的彼此分离时，所述比例液压阀的渐进去激活使作用于所述第二制动元件上的压力经由(i)处于其卸压配置的所述液压释放阀、(ii)处于其通电配置的所述双位液压阀、(iii)所述比例液压阀和(iv)与所述比例液压阀连接的所述排出管或罐而可控制地排放，由此使所述第一制动元件和所述第二制动元件渐进地相互接合。
当车辆的速度低于阈值并且不存在会导致致动液压回路的阀的螺线管故障的电气故障时，这种布置允许车辆的操作者在停驻制动操作中渐进地应用SAHR制动器。
当车辆速度是零并且所述液压释放阀、所述双位液压阀和所述比例液压阀被去致动时，所述第一制动元件和所述第二制动元件相互接合以对所述可旋转元件的旋转制动，对所述液压释放阀、所述双位液压阀和所述比例液压阀的致动导致液压压力施加到所述第二制动元件，从而实现所述第一制动元件和所述第二制动元件的彼此分离。
例如当车辆从静止状态移动并且需要将停驻制动器从其中第一制动元件和第二制动元件相互接合的其应用状态解除出来时，发生车辆的这种情况。车辆从静止状态的移动可以使用安装在车辆上的一系列传感器来检测。
在前面提到的对车辆的速度的检测可以涉及仅在一个方向(诸如向前的移动方向)上检测其速度，但优选地涉及检测车辆在向前方向或反向方向上移动时的速度。
优选地，所述液压控制回路包括紧急制动要求的一个或多个检测器，并且当检测到紧急制动要求时，所述液压释放阀被致动以改变到其卸压配置；并且所述比例液压阀被渐进地致动至其排放配置，以导致所述双位阀与排出管或罐的受控连接，从而导致所述第一制动元件和所述第二制动元件的相互接合。
因此，在本发明的车辆中，可以在紧急情况下应用SAHR制动器，而不会(由于比例液压阀)使SAHR制动器的应用突然发生。这降低了事故风险。
在本发明部件的另一布置中，当所检测到的速度等于或接近零时，所述液压释放阀采用其卸压配置，所双位液压阀采用其通电配置并且所述比例液压阀采用其通电配置，由此所述制动元件彼此分离，所述比例液压阀向其排放配置的改变和所述双位液压阀向其排放状态的改变导致所述第一制动元件和所述第二制动元件的相互接合，并且所述动力车辆包括互锁装置，所述互锁装置防止车辆断电，直到所述第一制动元件和所述第二制动元件相互接合。
这是停驻制动配置，其必须在可以关闭车辆发动机之前调用。这样确保了车辆的操作员在可以例如移除车辆的智能钥匙和/或固定其驾驶室以防止未经批准的进入之前必须将SAHR应用为停驻制动器。
便利地，加压流体源是或包括由车辆供电的液压泵。优选地，由泵加压的液压流体的压力是22巴。
进一步优选的是，车辆包括可手动操作的液压泵，所述液压泵是可操作的以对抗所述可弹性变形构件的作用。甚至在阻止本文所述的阀螺线管操作的电气故障的情况下，以及甚至在车辆发动机关闭的情况下，这种布置也能够使第一制动元件和第二制动元件彼此分离。因此，在车辆故障的情况下，仍然可以解除由SAHR制动器代表的停驻制动器，如果需要这样的话。
还优选的是，所述第二制动元件包括或连接到位于腔室内的活塞，所述液压控制回路中的液压流体能够作用于所述活塞的一侧上，从而趋于在所述腔室中沿第一方向驱动所述活塞，并且所述可弹性变形构件趋于在所述腔室中沿与所述第一方向相反的第二方向驱动活塞。
这种布置便利地提供了第二制动元件的可移动安装，其安装方式使得允许其通过液压控制回路中的液压压力和/或可弹性变形弹簧被作用。
在所有前述布置中，液压释放阀的偏压意味着，在电气故障导致改变阀配置的能力丧失的情况下，第一制动元件和第二制动元件将保持彼此分离(因为液压释放阀然后被偏压至其单向流动(止回阀)配置)。这防止在车辆运动时在电气故障的情况下发生事故。
然而，手动致动器然后可以选择性地由车辆操作者使用，以克服作用于液压释放阀上的偏压器的偏压并且改变液压回路配置以便应用SAHR制动器。
附图说明
现在接着通过非限制性实例、参照附图对本发明的优选实施方案进行描述。
图1以示意性形式示出了根据本发明的车辆的液压控制回路。
具体实施方式
在附图中示出了车辆的选定部分，诸如但不限于上文列出的那些部分，所述选定部分限定了根据本发明的SAHR及用于其的控制布置。因此，为了清楚起见，从附图省去了车辆的主要部件，诸如车辆框架、发动机、变速器、传动系统、驾驶室和加油部分，还省去了附加特征，诸如允许示例性种类的专用车辆执行各种任务的液压动力臂和动臂。
在图1中，车辆的未详细示出的这些部分由附图标记10示意性地表示。
总体上用附图标记11表示的SAHR制动器包括第一制动元件12，其呈固定到车辆的地面接合轮的轮轴的制动盘或制动鼓的形式(在所示的实施方案中，但是在其它实施方案中可以采用其它形式)。因此，第一制动元件12以制动盘和制动鼓的常规方式是可旋转的并且随与其相关联的轮一起旋转。
在本发明的其它实施方案中，第一制动元件可以固定到例如驱动轴，使得SAHR在操作时使驱动轴制动，而不是使轮制动。
呈制动垫形式的第二制动元件13例如由于安装在车辆框架或悬挂部件上而可移动地、不可旋转地固定到车辆10。
第二制动元件13被示意性地示出为杯形垫，所述杯形垫被成形为抵靠在附图中示出为圆盘的第一制动元件上。
第二制动元件13包括活塞杆14，所述活塞杆沿着远离第一制动元件12的方向从所述第二制动元件向后突伸。
活塞杆14穿过液密腔室16中的密封孔17。孔17相对于活塞杆14的密封性质允许活塞杆14滑动移动进入和离开腔室16，同时防止腔室16中的液压流体流出。
在其远离第二制动元件13的端部，活塞杆14终止于活塞18，所述活塞以液压系统领域中技术人员熟悉的方式滑动密封地横跨腔室16。
如图所示，在活塞的与活塞杆14相背对的背面上，可弹性变形弹簧19抵靠在活塞18上，所述可弹性变形弹簧在一端锚定在腔室16的位于孔17对面的端壁21处。
液压流体端口22允许加压液压流体如下文所述地作用于活塞杆14从其突伸的活塞18的正面上。结果，活塞在一方面受液压流体压力并且在另一方面受弹簧19的影响下可在由孔17和端壁21近似限定的极限之间移动。通过控制在腔室16中作用的流体压力，可以控制活塞的位置，从而SAHR制动器11总体上允许第二制动元件13朝向和远离第一制动元件12移动，从而分别导致制动元件12、13的相互接合或分离。
因此，SAHR制动器包括呈弹簧19的形式的可弹性变形构件，所述可弹性变形构件将第一制动元件12和第二制动元件13推压至相互接合；和(如下所述的)液压回路，所述液压回路可以操作以对抗弹簧19的作用并维持制动元件12、13的分离。
当元件12、13相互接合时，发生对固定有第一制动元件的轮或轴的旋转制动；并且当它们分离时，轮或轴可自由旋转。
液压控制回路是选择性地连接的以经由端口22供给加压液压流体。
回路包括串联连接的：液压释放阀23，其在一侧直接联接到端口22；双位液压阀24，其联接到液压释放阀23的相对于端口22的相反侧；和比例液压阀26，其联接到双位阀24的相对于释放阀23的相反侧。在比例液压阀的与双位阀24的连接的相反侧，比例液压阀26可连接到加压流体源，所述加压流体源呈流体泵的出口27的形式，所述流体泵由车辆10的发动机驱动。
如图1中示意性示出的，阀23、24和26均是弹簧偏压的、螺线管致动的阀。
液压释放阀23是双位双向阀，其可在单向阀(止回阀)配置与卸压配置之间改变，所述单向阀配置允许在腔室16中向第二制动元件13施加压力，并防止其排放；所述卸压配置提供液压流体的双向流动。液压释放阀23的弹簧28将其偏压至单向阀配置。例如根据在形成车辆的一部分的处理器中生成的命令，阀23的螺线管29的致动对抗弹簧28的偏压。与本文描述的其它阀一样，阀23可以实现为滑阀，或者根据需要，可以实现为其它设计的阀。
双位液压阀24是螺线管致动的四通双位阀。弹簧31将阀的连接偏压至排出管或罐33。当(a)阀24处于图1所示的位置并且(b)阀23的螺线管29通电以克服弹簧28的偏压从而使阀23采用其双向流动配置时，从腔室16到排出管或罐33的排放是可能的。
在与液压控制回路相关联的处理器或其它控制装置中生成的命令的影响下，使阀24的螺线管32通电将包含阀23和24的流体管线连接到比例液压阀26的出口。取决于阀26的操作状况，这具有将上述流体管线连接到加压流体源27或将其连接到排出管或罐34的作用。在本发明的一些实施方案中，排出管/罐34是与排出管/罐33相同的部件；并且在其它实施方案中可以是液压回路的单独部分。
比例液压阀26是双位四通阀，其包括比例螺线管控制。弹簧36使阀偏压以将流体管线连接到上文提及的排出管34。比例螺线管37可以通过车辆驾驶室安装的控制器和一个或多个控制装置(诸如生成控制命令的处理器)选择性地通电，以便克服弹簧36的偏压并且将阀连接到源27。
在一种操作模式中，双位液压阀24可以提供比例液压阀26的冗余。比例液压阀是用于SAHR制动器11的控制回路中最复杂的阀，并且可能经受比其它阀高的使用负荷。因此，比例液压阀26可能比其它阀稍微更容易发生故障。如果比例液压阀26的故障导致滑阀堵塞成连接有源27以将流体供给到回路的其余部分，则将不可能排放腔室16中的流体压力以应用SAHR制动器。附加的阀24通过即使比例液压阀26如所描述的那样堵塞或以其它方式发生故障也允许这种排放来克服这个困难。
除上述之外，阀23包括手动致动器，诸如杆或手柄38。其可以设置在从车辆的驾驶室内可接近的位置中，使得操作者可以手动克服弹簧28的偏压作用，例如在阻止螺线管29的操作的电气故障的情况下。
这意味着液压释放阀23总是可以转换成其双向流动配置，从而在电气故障的情况下也可以从腔室16排放加压流体。进而，这意味着在停驻制动操作中也可以应用SAHR制动器。
杆38包括由附图标记39表示的棘齿或其它止动装置，用于在杆致动之后将其锁定在选择的位置以实现上面概述的结果。这种止动装置通常是机械装置。如果需要，杆38可以能够实现“推挽式”操作。本领域技术人员将知道实现此举的许多方式。
提供了可选的手动流体泵41。泵41通过外部杆42来操作，所述外部杆连接到可在中空腔室47的内部往复运动的活塞46。杆42的手动往复运动使活塞46在腔室47的内部纵向往复运动。进给入口48从排出管或罐44抽吸液压流体，所述进给入口延伸到所述排出管或罐中。泵41的进给出口49可通过本身已知的断开装置43连接到流体端口22。
进给入口48和进给出口49中的止回阀的本身已知布置确保了当活塞46由杆42导致往复运动时，流体被从排出管/罐44中抽吸出、在腔室47中加压并且通过进给出口49和断开装置43通过入口端口22供给到腔室16。
由于这种布置，可以手动地将加压流体施加到活塞18，从而即使当车辆完全断电并且其发动机不操作时也将第二制动元件13移动至脱离与第一制动元件12的接合。因此，例如在发动机发生故障的情况下，可以使用泵41来释放SAHR制动器。
图1所示的SAHR制动器布置可以以多种模式操作，如下：
正常驾驶模式
此模式在所检测到的车辆速度超过阈值时限定，所述阈值可以例如在可操作地连接到图1中可见的回路的控制装置(诸如处理器)中的软件中设定。
在此模式中，双位液压阀24和比例液压阀26被致动，使得它们移动远离图1所示的正常位置。结果，液压释放阀23以其去致动(单向流动)配置连接到加压流体源，使得加压流体施加到活塞18。这抵抗了作用于第二制动元件13上的弹簧19的偏压，由此发生第一制动元件和第二制动元件的彼此分离，并且车辆在不受SAHR制动器11的任何制动影响的情况下自由移动。
由于此时液压释放阀23处于其单向止回阀配置中，因此即使在为阀23、24和26的螺线管供电的电气系统故障的情况下也不会发生缸体16中的加压流体的排放。在此模式中对SAHR制动器的操作可以独立于车辆速度来进行。这可以通过对形成SAHR制动器的一部分的控制装置进行适当编程来实现。
零/极低速SAHR制动器模式
此模式在由上述传感器检测到的速度小于阈值或是零时出现。
此时，液压释放阀23、双位液压阀24和比例液压阀26全部被致动(通电)，使得加压流体施加到作用于第二制动元件13上的活塞18并且克服弹簧19的偏压作用。结果，发生第一制动元件12和第二制动元件13的彼此分离。
在如上述所述地生成的控制命令影响下，比例液压阀26的渐进去激活使作用于活塞18上的压力经由(i)处于其卸压配置的液压释放阀23、(ii)处于其通电状态的双位液压阀24、(iii)比例液压阀26和(iv)与比例液压阀连接的排出管或罐34而受控地排放，由此使第一制动元件12和第二制动元件13渐进地相互接合，因此在停驻制动操作中应用SAHR制动器。
停驻制动器分离模式
此模式在所检测到的车辆速度是零并且液压释放阀23、双位液压阀24和比例液压阀26去致动时出现，结果是第一制动元件12和第二制动元件13相互接合以便使可旋转元件的旋转制动。此时，致动液压释放阀23、双位液压阀24和比例液压阀26导致液压压力施加到活塞18，从而实现第一制动元件12和第二制动元件13的分离。
这个步骤可以通过例如在车辆因应用SAHR制动器而静止一定时间段之后检测到车辆的初始运动来启动。因此，例如可以布置一个或多个传感器以在车辆中检测从空挡的传动比选择以及发动机扭矩的增加，以作为应当开始停驻制动脱离步骤的指示符。
紧急制动模式
如果如上所述，车辆包括在液压控制回路中(或与其连接)的紧急制动要求的一个或多个检测器，则可以启动紧急制动模式。
当通过这种传感器检测到紧急制动要求时，液压释放阀23被致动以改变到卸压配置；并且比例液压阀26被渐进地致动到其排放配置以导致双位阀与排出管或罐的受控连接，从而导致第一制动元件和第二制动元件的相互接合。通过这种方式，应用SAHR制动器以使车辆减速。由比例液压阀26的存在所导致的SAHR制动器的应用的渐进性质意味着消除了本将由于突然应用SHAR制动器而导致的事故风险。
停驻制动安全模式
当所检测到的车辆速度是零或接近零时，液压释放阀23如所指出的那样可以采用其卸压配置，双位液压阀24采用其通电配置并且比例液压阀26采用其通电配置，由此制动元件12、13彼此分离。
比例液压阀26到其排放配置的改变和双位液压阀24到其排放状态的改变导致第一制动元件12和第二制动元件13的相互接合。车辆可以包括可选的互锁装置，所述互锁装置防止车辆在此时断电，直到第一制动元件12和第二制动元件13相互接合。
互锁装置可以是机械装置，但是更通常地是机电的，或者可以在与液压控制回路可操作地连接的处理器中的软件中实现。互锁装置的作用可以是例如使得智能钥匙释放机构不操作，使得智能钥匙不能从操作者驾驶室中的激活端口释放，直到第一制动元件12和第二制动元件13相互接合。
阀故障模式
如上所述，双位液压阀24可以提供比例液压阀26故障的排放冗余。
本发明的控制回路可以包括一个或多个传感器，其检测这种故障并生成指示这种故障的一个或多个信号。这种信号可以用于生成对双位液压阀24的螺线管的命令，使所述双位液压阀将液压流体从腔室16排放，从而使得应用SAHR制动器11。此类命令可以是紧急追踪命令，其使得SAHR制动器11被立即应用。然而更通常地，此类命令将与用于应用SAHR制动器11的驱动器启动的命令互锁。
如所指出的，本发明的车辆可以包括与监测SAHR制动器11的操作者所需的一样多的传感器，并生成如本文所述的各种命令。
车辆可以包括一个或多个可编程装置，诸如但不限于微处理器、线路控制器和CAN-BUS模式，以提供所指出的控制作用。此类可编程装置可以进一步在车辆内提供附加功能，或者可以在仅控制SAHR制动器布置的意义上专用。可编程装置可以是可用户配置的，但更有可能通过工厂安装的固件进行编程。
总体上，本发明提供了一种高度通用的基于SAHR的制动系统，与现有技术布置相比，所述制动系统提供了改进的安全性。
本说明书对在先公布的文件的列举或讨论不应必然被视为承认所述文件是现有技术或公知常识的一部分。
除非上下文另有说明，否则针对本发明的给定方面、特征或参数的偏好和选项应当被认为已经结合针对本发明的所有其它方面、特征和参数的任何和所有偏好和选项而被公开。

Claims (15)

1.一种动力车辆，所述动力车辆包括弹簧施加液压释放型车辆制动器(11)，其包括能够相互接合的第一制动元件(12)和第二制动元件(13)，所述第一制动元件固定到所述动力车辆的传动系的可旋转元件或形成所述可旋转元件的一部分，并且所述第二制动元件以不可旋转的方式可移动地安装在所述动力车辆上，使得所述第一制动元件(12)和所述第二制动元件(13)能够相互接合和相互分离，所述第一制动元件(12)和所述第二制动元件(13)的相互接合导致对所述可旋转元件的旋转制动，弹簧施加液压释放型车辆制动器(11)包括：(i)可弹性变形构件(19)，其作用于所述第二制动元件(13)上，以便将所述第一制动元件(12)和所述第二制动元件(13)推压至相互接合，和(ii)液压控制回路，其用于将液压压力施加到所述第二制动元件(13)，以便对抗所述可弹性变形构件(19)的作用，从而正常地维持所述第一制动元件(12)和所述第二制动元件(13)相互分离，其中所述动力车辆包括非电故障保护装置，所述非电故障保护装置包括液压释放阀(23)，其能够在单向阀配置与卸压配置之间改变，所述单向阀配置在所述动力车辆的驾驶模式被选择时有效并且允许向所述第二制动元件(13)施加压力并防止其排放，所述卸压配置经由所述液压释放阀(23)提供液压流体的双向流动，所述液压释放阀包括偏压器(28)，所述偏压器将所述液压释放阀偏压至所述单向阀配置。
2.根据权利要求1所述的动力车辆，其中所述液压释放阀(23)包括手动致动器(38)，所述手动致动器用于克服所述偏压器(28)的偏压并且优先于单向阀配置而手动选择卸压配置。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的动力车辆，其中通常确保向所述第二制动元件(13)的液压压力的施加的所述液压释放阀(23)导致或允许这种压力的排放，以当车辆速度低于阈值时允许所述第一制动元件(12)和所述第二制动元件(13)在所述可弹性变形构件(19)的影响下相互接合。
4.根据权利要求1所述的动力车辆，其中所述液压控制回路包括与所述液压释放阀(23)串联连接的比例液压阀(26)，所述比例液压阀(26)能够在通电配置与排放配置之间渐进地改变，在所述通电配置中其将所述液压释放阀(23)连接到加压流体源(27)，在所述排放配置中其将所述液压释放阀(23)连接到排出管或罐(34)。
5.根据权利要求4所述的动力车辆，其包括连接在所述液压释放阀(23)与所述比例液压阀(26)之间的双位液压阀(24)，所述双位液压阀能够选择性地(a)将所述液压释放阀(23)和所述比例液压阀(26)一个到另一个地连接；和(b)将所述液压释放阀(23)连接到排出管或罐(33)。
6.根据权利要求5所述的动力车辆，其包括检测器，所述检测器在所述比例液压阀(26)故障的情况下生成信号，所述信号的生成导致或允许所述双位液压阀(24)将所述液压释放阀(23)连接到所述排出管或罐。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的动力车辆，其中所述液压释放阀(23)和所述比例液压阀(26)是电致动的，并且所述动力车辆包括用于控制所述液压释放阀和所述比例液压阀的操作的一个或多个控制装置。
8.根据权利要求7所述的动力车辆，其中一个或多个所述控制装置检测(i)车辆速度和(ii)是否存在操作者命令的停驻制动要求，并且根据所检测到的速度以及命令停驻制动要求的存在或不存在确定所述液压释放阀(23)和所述比例液压阀(26)的调节。
9.根据权利要求8所述的动力车辆，其中当所检测到的速度超过阈值时，所述比例液压阀(26)被致动，使得所述液压释放阀(23)连接到加压流体源(27)；并且所述液压释放阀(23)被去致动，使得加压流体施加到所述第二制动元件(13)，由此发生所述第一制动元件和所述第二制动元件的彼此分离。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的动力车辆，其中当所检测到的速度小于阈值或是零并且所述液压释放阀(23)和所述比例液压阀(26)被致动成使得加压流体施加到所述第二制动元件(13)而由此发生所述第一制动元件(12)和所述第二制动元件(13)的彼此分离时，所述比例液压阀(26)的渐进去激活使作用于所述第二制动元件(13)上的压力经由(i)处于其卸压配置的所述液压释放阀(23)、(ii)所述比例液压阀(26)和(iii)与所述比例液压阀连接的所述排出管或罐(34)而受控地排放，由此使所述第一制动元件(12)和所述第二制动元件(13)渐进地相互接合。
11.根据权利要求8或权利要求9所述的动力车辆，其中当车辆速度是零并且所述液压释放阀(23)和所述比例液压阀(26)被去致动时，所述第一制动元件(12)和所述第二制动元件(13)相互接合以对所述可旋转元件的旋转制动，对所述液压释放阀(23)和所述比例液压阀(26)的致动导致液压压力施加到所述第二制动元件，从而实现所述第一制动元件和所述第二制动元件的彼此分离。
12.根据权利要求9所述的动力车辆，其中所述液压控制回路包括或可操作地连接到紧急制动要求的一个或多个检测器，并且当检测到紧急制动要求时，所述液压释放阀(23)被致动以改变到其卸压配置；并且所述比例液压阀(26)被渐进地致动至其排放配置，以导致与排出管或罐(33)的受控连接，从而导致所述第一制动元件(12)和所述第二制动元件(13)的相互接合。
13.根据权利要求6所述的动力车辆，其中所述液压释放阀(23)和所述比例液压阀(26)是电致动的，并且所述动力车辆包括用于控制所述液压释放阀和所述比例液压阀的操作的一个或多个控制装置，其中一个或多个所述控制装置检测(i)车辆速度和(ii)是否存在操作者命令的停驻制动要求，并且根据所检测到的速度以及命令停驻制动要求的存在或不存在确定所述液压释放阀(23)和所述比例液压阀(26)的调节，其中当所检测到的速度等于或接近零时，所述液压释放阀(23)采用其卸压配置，并且所述比例液压阀(26)采用其通电配置，由此所述第一制动元件和所述第二制动元件彼此分离，所述比例液压阀(26)向其排放配置的改变和所述双位液压阀(24)向其排放状态的改变导致所述第一制动元件(12)和所述第二制动元件(13)的相互接合，所述动力车辆包括互锁装置，所述互锁装置防止车辆断电，直到所述第一制动元件(12)和所述第二制动元件(13)相互接合。
14.根据权利要求1或权利要求2所述的动力车辆，其包括可手动操作的液压泵(41)，所述液压泵是可操作的以对抗所述可弹性变形构件(19)的作用。
15.根据权利要求1或权利要求2所述的动力车辆，其中所述第二制动元件(13)包括或连接到位于腔室(16)内的活塞(18)，所述液压控制回路中的液压流体能够作用于所述活塞(18)的一侧上，从而趋于在所述腔室(16)中沿第一方向驱动所述活塞，并且所述可弹性变形构件(19)趋于在所述腔室(16)中沿与所述第一方向相反的第二方向驱动活塞。
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