CN110392647B

CN110392647B - 用于制动车辆的系统和方法

Info

Publication number: CN110392647B
Application number: CN201880018601.1A
Authority: CN
Inventors: P.C.尼哥拉斯; M.D.托伯; D.W.豪厄尔
Original assignee: Bendix Commercial Vehicle Systems LLC
Current assignee: Bendix Commercial Vehicle Systems LLC
Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2038-03-14
Also published as: MX2019010923A; WO2018170087A1; CA3056697A1; US10543820B2; CN110392647A; EP3595947A1; US20180265063A1

Abstract

用于车辆组合（10；14,16）的车辆制动系统（12）包括：第一制动轴（20₁），其包括第一可致动制动器（22₁,₁）；第二制动轴（20₂），其包括第二可致动制动器（22₂,₁）；第三制动轴（20₃），其包括第三可致动制动器（22₃,₁）；控制第一可致动制动器（22₁,₁）的致动和第二可致动制动器（22_2,1）的致动的第一阀（26₁）；和控制第二可致动制动器（22₂,₁）的致动和第三可致动制动器（22₃,₁）的致动的第二阀（26₂）。使用不同的措辞要求保护具有类似特征的另外两个制动系统。此外，要求保护用于制动车辆组合（10；14,16）的方法，其包括控制第一制动轴（20₁）和第二制动轴（20₂）上的可致动制动器（22_1,22₂）的第一组（24₁），控制第二制动轴（20₂）和第三制动轴（20₃）上的可致动制动器（22₂,22₃）的第二组（24₂），并且如果可致动制动器中的一个（例如22₁）未能被控制，则继续控制另外的制动轴中的两个（例如20₂,20₃）上的相应的可致动制动器（例如22₂,22₃）。

Description

用于制动车辆的系统和方法

技术领域

本发明涉及车辆制动。它特别适用于在故障期间制动车辆并且将特别参考其进行描述。然而，应该理解的是本发明也适用于其他应用。

背景技术

现代的空气制动车辆的驾驶员越来越依赖于先进的驾驶员辅助系统来制动。当制动系统中存在任何类型的故障时，当前仅有有限量的动作可由制动控制器采取，从而由驾驶员辅助系统保持制动。

发明内容

本发明提供了一种用于在驾驶员辅助系统故障期间制动车辆的新的和改进的装置和方法。

小结

在本发明的一个方面中，设想了一种用于车辆组合的车辆制动系统，该车辆制动系统包括：第一制动轴，包括第一可致动制动器；第二制动轴，包括第二可致动制动器；第三制动轴，包括第三可致动制动器；控制第一可致动制动器的致动和第二可致动制动器的致动的第一阀；以及控制第二可致动制动器的致动和第三可致动制动器的致动的第二阀。

附图说明

在结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图中示出了本发明的实施例，其与上面给出的本发明的一般描述以及下面给出的详细描述一起用于举例说明本发明的实施例。

图1示出了根据示出了本发明的原理的装置的一个实施例的车辆制动系统的示意图；和

图2是根据示出了本发明原理的一个实施例的制动车辆的示例性方法。

具体实施方式

参考图1，根据本发明的一个实施例示出了包括示例性制动系统12的组合车辆10的简化组件图。在所示实施例中，组合车辆10是铰接式车辆，包括第一部分14（例如，牵引车部分）和第二部分16（例如，拖车部分）。

组合车辆10包括多个轴20（例如，制动轴）。例如，在所示实施例中示出了三（3）个轴20_1,2,3（统称为20）。第一和第二轴20_1,2包括在车辆10的牵引车部分14上，且轴20₃包括在车辆10的拖车部分16上。在一个实施例中，第一轴20₁是牵引车部分14上的转向轴；第二轴20₁是牵引车部分14上的驱动轴；并且第三轴20₃是拖车部分16上的拖车轴。应当理解的是设想了在车辆10的牵引车部分14和拖车部分16之间分布的任何构造中的任何数量的轴。

轴20中的每一个包括至少一个相应的可致动制动器22。例如，第一轴20₁包括第一可致动制动器22₁（例如，可致动制动器22_1,1和22_1,2）；第二轴20₂包括第二可致动制动器22₂（例如，可致动制动器22_2,1和22_2,2）；且第三轴20₃包括第三可致动制动器22₃（例如，可致动制动器22_3,1和22_3,2）。制动器22_1,1；22_1,2；22_2,1，22_2,2；和22_3,1；22_3,2统称为22。

第一轴20₁和第一可致动制动器22₁包括在第一制动器组24₁中。第二轴20₂和第二可致动制动器22₂包括在第一制动器组24₁和第二制动器组24₂中。第三轴20₃和第三可致动制动器22₃包括在第二制动器组24₂中。

第一阀26₁控制第一和第二可致动制动器22_1,2（例如，第一制动器组24₁）的致动，且第二阀26₂控制第二和第三可致动制动器22_2,3（例如，第二制动器组24₂）的致动。在一个实施例中，第一和第二阀26₁,₂（统称为26）都在车辆10的牵引车部分14中。然而，设想了其中至少一个阀26位于车辆10的拖车部分16上的其他实施例。在任何实施例中，设想第一阀26₁,₂是电磁阀。

还设想，第一和第二阀26是控制阀，其在相应的气动控制信号端口30_1,2（统称为30）和相应的电子控制信号端口32_1,2（统称为32）处接收气动控制信号。

由车辆10的操作者按下脚制动阀34（例如，踏板），以在手动制动事件期间引起至少一个制动器22被致动（例如，制动车辆10）。从脚制动阀34的脚制动器输送端口36输送的气动流体的压力作为相应的气动控制信号流体地连通（例如，传输）到第一和第二阀26的相应的气动控制信号端口30_1,2。流体地输送到相应的气动控制信号端口30_1,2的气动控制信号是基于操作者按下脚制动阀34的程度。响应于由操作者按下脚制动阀34而实现的车辆10的制动被称为手动制动事件。因此，在该实施例中，第一和第二阀26在手动制动事件期间接收气动控制信号，并且相应的气动控制信号是通过由操作者应用脚制动阀34来手动控制的。

电子控制单元42（ECU）的电力输送端口40与第一和第二阀26的相应的电子控制信号端口32_1,2电力地连通。在自动制动事件期间（例如，自适应巡航控制（ACC）制动事件、防抱死制动系统（ABS）制动事件等），ECU 42将来自电力ECU输送端口40的电子信号作为相应的电子控制信号电力地连通（例如，传输）到第一和第二阀26的相应的电子控制信号端口32_1,2，以引起至少一个制动器22被致动（例如，制动车辆10）。由于电子控制信号在自动制动事件期间被连通，因此这些信号被称为自动控制制动信号。在一个实施例中，设想ECU 42是防抱死制动系统（ABS）控制器，其在ABS事件（即，自动制动事件）期间将电子控制信号传输到第一和第二阀26。

在正常运行期间，脚制动阀34和ECU 42中的至少一个将气动控制信号和/或电子控制信号传输到第一和第二阀26₁,₂的相应控制端口30,32。第一阀26₁基于分别在气动和电子控制端口30₁,32₁处接收的控制信号将气动流体从第一阀供应端口（未示出）传输到第一阀输送端口44₁。类似地，第二阀26₂基于分别在气动和电子控制端口30₂,32₂处接收的控制信号将气动流体从第二阀供应端口（未示出）传输到第二阀输送端口44₂。分别在气动和电子控制端口30₁,32₁处接收的控制信号彼此独立地控制第一阀26₁的运行。类似地，分别在气动和电子控制端口30₂,32₂处接收的控制信号彼此独立地控制第二阀26₂的运行。

例如，如果在相应的控制端口30₁,32₁处既没有接收到气动控制信号，也没有接收到电子控制信号，那么第一阀26₁不将气动流体从第一阀供应端口（未示出）传输到第一阀输送端口44₁。否则，如果在相应的控制端口30₁,32₁处接收到气动控制信号和电子控制信号中的至少一个，那么第一阀26₁会将气动流体从第一阀供应端口（未示出）传输到第一阀输送端口44₁。设想从第一阀供应端口（未示出）传输到第一阀输送端口44₁的气动流体的量（例如，气动流体的压力）是基于气动控制端口30₁处的气动流体的压力（例如，与气动控制端口30₁处的气动流体的压力成比例或成线性比例）。另一方面，虽然从第一阀供应端口（未示出）传输到第一阀输送端口44₁的气动流体的量（例如，气动流体的压力）是基于控制端口32处存在的电子控制信号的，但是并未设想是比例关系。

关于基于分别在控制端口30₂,32₂处的气动和电子控制信号将气动流体从第二阀供应端口（未示出）传输到第二阀输送端口44₂，第二阀26₂以与第一阀26₂类似的方式运行。

可致动制动器22_1,2,3中的每一个包括相应的控制端口46_1,2,3（例如，气动控制端口）。控制端口46₁与第一阀输送端口44₁流体连通；控制端口46₂与第一阀输送端口44₁和第二阀输送端口44₂流体连通；控制端口46₃与第二阀输送端口44₂流体连通。

制动器22_1,2,3基于存在于相应的控制端口46₁,_2,3处的气动流体的压力而致动。更具体地，第一和第二可致动制动器22_1,2基于第一阀26₁的输送端口44₁处的气动压力而致动；第二和第三可致动制动器22_2,3基于第二阀26₂的输送端口44₂处的气动压力而致动。由于第二控制端口46₂与第一阀26₁的输送端口44₁和第二阀26₂的输送端口44₁两者流体连通，因此第二可致动制动器22₂基于或者第一阀26₁的输送端口44₁处的气动压力或者第二阀26₂的输送端口44₂处的气动压力而致动。例如，第二可致动制动器22₂基于输送端口44_1,2处的气动压力中的较高者而致动。在另一个实施例中，另一阀（例如，双止回阀）（未示出）在输送端口44₁处的气动压力和输送端口44₂处的气动压力之间进行仲裁，以便致动第二可致动制动器22₂。

在失灵（例如，故障）事件中，可能在第一阀输送端口44₁处可获得不足的气动压力以在需要时致动第一和第二制动器22_1,2。例如，泄漏可降低可用于从第一阀供应端口（未示出）传递到第一阀输送端口44₁的气动流体的供应压力。可替代地，即使当在控制端口30₁，32₁处存在请求第一阀供应端口（未示出）和第一阀输送端口44₁之间的流体连通的适当的控制信号中的至少一个时，第一阀26₁可能简单地不能改变状态和将气动流体从第一阀供应端口（未示出）传递到第一阀输送端口44₁。

失灵还可引起在第二阀输送端口44₂处可获得不足的气动压力以在需要时致动第二和第三制动器22_2,3。例如，泄漏可降低可用于从第二阀供应端口（未示出）传递到第二阀输送端口44₂的气动流体的供应压力。可替代地，即使当在控制端口30₂,32₂存在请求第二阀供应端口（未示出）和第二阀输送端口44₂之间的流体连通的适当的控制信号中的至少一个时，第二阀26₂可能简单地不能改变状态和将气动流体从第二阀供应端口（未示出）传递到第二阀输送端口44₂。

因为第二可致动制动器22₂基于或者输送端口44₁处的气动压力或者输送端口44₂处的气动压力而致动，所以当或者第一阀26₁或者第二阀26₂将气动流体从相应的阀供应端口（未示出）传输到相应的阀输送端口44_1,2时，第二可致动制动器22₂致动。因此，尽管失灵（该失灵导致在第一阀输送端口44₁和第二阀输送端口44₂中的一个处可获得不足的气动压力）可导致第一制动器22₁和第三制动器22₃中的一个被致动，但是设想足够的气动压力仍然在第一阀输送端口44₁和第二阀输送端口44₂中的另一个处可获得，以致动第一制动器22₁和第三制动器22₃中的另一个。

由于第二制动器22₂即使在失灵导致或者第一阀26₁或者第二阀26₂未将气动流体从相应的阀供应端口（未示出）传输到相应的阀输送端口44_1,2时也被致动，三（3）个制动器22_1,2,3中的两（2）个在这种失灵期间被致动。例如，如果失灵导致第一阀26₁未将足够的气动流体从阀供应端口（未示出）传输到阀输送端口44₁以致动第一和第二制动器22_1,2，则设想第二阀26₂仍然将足够的气动流体从阀供应端口（未示出）传输到阀输送端口44₂以致动第二和第三制动器22_2,3。类似地，如果失灵导致第二阀26₂未将足够的气动流体从阀供应端口（未示出）传输到阀输送端口44₂以致动第二和第三制动器22_2,3，则设想第一阀26₁仍然将足够的气动流体从阀供应端口（未示出）传输到阀输送端口44₁以致动第一和第二制动器22_1,2。

第一阀26₁、第二阀26₂、制动踏板34和ECU 42用作用于独立控制可致动制动器22_1,2的第一组24₁和可致动制动器22_2,3的第二组24₂的装置，其中可致动制动器22₂中的一个包括在可致动制动器22的第一和第二组24_1,2两者中，并且其中如果可致动制动器22_1,3的第一和第二组24_1,2中的一个未能受控制，可致动制动器22_1,3的第一和第二组24_1,2中的另一个继续受控制。

参考图2，示出了图1中所示的用于制动车辆组合的系统的示例性方法。如所示出的，块表示在其中执行的功能、动作和/或事件。应当理解，电子和软件系统涉及动态和灵活的过程，使得所示的块和所描述的续发事件可以以不同的顺序执行。本领域普通技术人员之一还将理解，可以使用诸如机器语言、程序、面向对象或人工智能技术的各种编程方法来实现体现为软件的元件。还应当理解，如果需要和适当的话，软件中的一些或全部可以体现为设备操作系统的一部分。

参考图1和2，该方法在步骤210启动。然后，在步骤212中，车辆制动事件开始。例如，当i）车辆10的操作者按下踏板34以将气动控制信传输到相应阀26的气动控制端口30以开始手动制动事件和ii）ECU 42将电子控制信号传输到相应阀26的电子控制端口32以开始自动制动事件中的至少一个时，制动事件开始。

在步骤214中，ECU 42监控制动器22以确定制动器22是否如由手动制动事件和自动制动事件中的至少一个要求的那样被致动。如果在步骤214中确定制动器22如所要求的那样被致动（例如，阀26或制动器22未发生故障），则控制转到步骤216以确定该至少一个制动事件是否已结束。如果在步骤216中确定该至少一个制动事件已结束，则控制转到步骤220以结束该方法。否则，如果在步骤216中确定该至少一个制动事件尚未结束，则控制返回到步骤214。

如果在步骤214中确定制动器组中的一个中的制动器22没有按要求致动（例如，或者阀26或者制动器22中发生故障），则控制转到步骤222以继续致动另一制动器组24_1,2中的至少一个。然后，控制转到步骤216，以确定至少一个制动事件是否已结束。

虽然已经通过其实施例的描述说明了本发明，并且虽然已经相当详细地描述了实施例，但是申请人的意图不是限定所附权利要求的范围或以任何方式将所附权利要求的范围限制于这些细节。本领域技术人员将容易想到其他优点和修改。因此，本发明在其更广泛的方面不限于所示出和描述的具体细节、代表性装置和说明性示例。因此，在不脱离申请人的总体发明概念的精神或范围的情况下，可以偏离这些细节。

Claims

1.一种用于车辆组合的制动系统，该系统包括：

第一制动轴，其包括第一可致动制动器；

第二制动轴，其包括第二可致动制动器；

第三制动轴，其包括第三可致动制动器；

第一阀，其控制第一可致动制动器的致动和第二可致动制动器的致动；和

第二阀，其控制第二可致动制动器的致动和第三可致动制动器的致动；

所述第二阀独立于第一阀控制第一可致动制动器的致动和第二可致动制动器的致动来控制所述第二可致动制动器的致动和第三可致动制动器的致动。

2.如权利要求1所述的制动系统，其中：

第一制动轴在车辆组合的牵引车部分上；

第二制动轴在车辆组合的牵引车部分上；和

第三制动轴在车辆组合的拖车部分上。

3.如权利要求2所述的制动系统，其中：

第一制动轴是车辆组合的牵引车部分上的转向轴；

第二制动轴是车辆组合的牵引车部分上的驱动轴；和

第三制动轴是车辆组合的拖车部分上的拖车轴。

4.如权利要求1所述的制动系统，其中：

如果第一阀未能致动第一可致动制动器和第二可致动制动器中的至少一个，则第二阀继续控制第二可致动制动器的致动和第三可致动制动器的致动；和

如果第二阀未能致动第二可致动制动器和第三可致动制动器中的至少一个，则第一阀继续控制第一可致动制动器的致动和第二可致动制动器的致动。

5.如权利要求1所述的制动系统，其中：

第一阀基于第一阀气动控制信号和第一阀电子控制信号两者控制第一可致动制动器的致动和第二制动器的致动，第一阀气动控制信号独立于第一阀电子控制信号；和

第二阀基于第二阀气动控制信号和第二阀电子控制信号两者控制第二可致动制动器的致动和第三制动器的致动，第二阀气动控制信号独立于第二阀电子控制信号。

6.如权利要求5所述的制动系统，其中：

第一阀气动控制信号和第二阀气动控制信号是基于手动控制的制动信号的；和

第一阀电子控制信号和第二阀电子控制信号是基于自动控制的制动信号的。

7.如权利要求6所述的制动系统，其中：

手动控制的制动信号是基于由车辆组合的操作者对脚制动踏板的致动的；和

自动控制的制动信号是基于车辆组合上的自动制动系统的致动的。

8.如权利要求1所述的制动系统，其中：

第一制动轴包括在第一制动器组中；

第二制动轴包括在第一制动器组和第二制动器组中；和

第三制动轴包括在第二制动器组中。

9.如权利要求8所述的制动系统，其中：

第一阀控制第一制动器组中的可致动制动器的致动；并且第二阀控制第二制动器组中的可致动制动器的致动。

10.如权利要求9所述的制动系统，其中：

如果第一阀和第二阀中的一个未能控制第一制动器组和第二制动器组中的相应可致动制动器的致动，则第一阀和第二阀中的另一个继续控制第一制动器组和第二制动器组中的另一个中的可致动制动器的致动。

11.一种用于车辆组合的制动系统，该系统包括：

多个制动轴；

第一制动器组，其包括在不同制动轴上的多个第一可致动制动器；

第二制动器组，其包括在不同制动轴上的多个第二可致动制动器，第一可致动制动器中的一个被包括作为第二可致动制动器中的一个；

第一阀，其控制第一制动器组；和

第二阀，其控制第二制动器组；

所述第二阀独立于第一阀控制第一制动器组的致动来控制所述第二制动器组的致动。

12.如权利要求11所述的制动系统，其中：

第一阀控制第一制动器组，其独立于控制第二制动器组的第二阀。

13.如权利要求11所述的制动系统，其中：

如果第一阀和第二阀中的一个未能控制相应的可致动制动器，则第一阀和第二阀中的另一个继续控制相应的可致动制动器。

14.如权利要求11所述的制动系统，其中：

多个第一可致动制动器全部在车辆组合的第一部分上；且

多个第二可致动制动器包括：第二可致动制动器中的在车辆组合的第一部分上的一个；和第二可致动制动器中的在车辆组合的第二部分上的另一个。

15.如权利要求14所述的制动系统，其中：

如果i）第一阀未能控制多个第一可致动制动器和ii）第二阀未能控制多个第二可致动制动器中的一种情况发生，则第一阀和第二阀中的另一个继续控制相应的可致动制动器。

16.如权利要求14所述的制动系统，其中：

多个第一可致动制动器中的一个位于制动轴中的第一个上；

多个第一可致动制动器中的另一个位于制动轴中的第二个上；

多个第二可致动制动器中的一个位于制动轴中的第二个上；和

多个第二可致动制动器中的另一个位于制动轴中的第三个上。

17.如权利要求16所述的制动系统，其中：

第一制动轴在组合车辆的第一部分上；

第二制动轴在组合车辆的第一部分上；和

第三制动轴在组合车辆的第二部分上。

18.如权利要求17所述的制动系统，其中：

组合车辆的第一部分是牵引车；和

组合车辆的第二部分是拖车。

19.如权利要求18所述的制动系统，其中：

第一制动轴是牵引车上的转向轴；

第二制动轴是牵引车上的驱动轴；和

第三制动轴是拖车上的拖车轴。

20.一种用于车辆组合的制动系统，该系统包括：

多个制动轴；

多个可致动制动器，制动轴中的每一个包括多个可致动制动器中的至少一个；和

用于彼此独立地独立控制可致动制动器的第一组和可致动制动器的第二组的装置，可致动制动器中的一个包括在可致动制动器的第一组和第二组中，并且如果可致动制动器的第一组和第二组中的一者未被控制，则可致动制动器的第一组和第二组中的另一者继续被控制。

21.如权利要求20所述的制动系统，其中：

制动轴中的第一个在车辆组合的第一部分上；

制动轴中的第二个在车辆组合的第一部分上；和

制动轴中的第三个在车辆组合的第二部分上。

22.如权利要求20所述的制动系统，其中，用于独立控制的装置包括：

第一阀，其控制可致动制动器的第一组；和

第二阀，其控制可致动制动器的第二组。

23.如权利要求22所述的制动系统，其中：

第一组中的可致动制动器中的一个在制动轴中的第一个上；

第一组中的可致动制动器中的另一个在制动轴中的第二个上；和

第二组中的可致动制动器中的一个在制动轴中的第三个上。

24.如权利要求23所述的制动系统，其中：

第一制动轴和第二制动轴在车辆组合的第一部分上；和

第三制动轴在车辆组合的第二部分上。

25.一种用于制动车辆组合的方法，所述方法包括：

控制第一制动轴和第二制动轴上的可致动制动器的第一组；

控制第二制动轴和第三制动轴上的可致动制动器的第二组；和

所述可致动制动器的第一组和所述可致动制动器的第二组彼此独立地被控制，如果所述可致动制动器的第一组和所述可致动制动器的第二组中的一个未能被控制，则继续控制所述可致动制动器的第一组和所述可致动制动器的第二组中的另外一个。

26.如权利要求25所述的用于制动车辆组合的方法，还包括：

致动用于控制可致动制动器的第一组的第一阀；并且致动用于控制可致动制动器的第二组的第二阀。

27.如权利要求25所述的用于制动车辆组合的方法，其中，继续的步骤包括：

如果致动第一阀未能控制可致动制动器的第一组，则继续致动用于控制可致动制动器的第二组的第二阀；和

如果致动第二阀未能控制可致动制动器的第二组，则继续致动用于控制可致动制动器的第一组的第一阀。

28.如权利要求25所述的用于制动车辆组合的方法，其中：

控制第一组的步骤包括控制第一组中的可致动制动器中的、在车辆组合的第一部分的转向轴上的一个；

控制第一组的步骤包括控制第一组中的可致动制动器中的、在车辆组合的第一部分的驱动轴上的另一个；

控制第二组的步骤包括控制第二组中的可致动制动器中的、在车辆组合的第一部分的驱动轴上的一个；和

控制第二组的步骤包括控制第二组中的可致动制动器中的、在车辆组合的第二部分的拖车轴上的另一个。