CN110525399A - 一种车辆自动减速控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆自动减速控制系统，所述系统包括湿盘制动器、制动阀、制动泵、减速控制器和减速控制阀，所述湿盘制动器用于设于车轮处，其内部设有制动盘和液压油；制动阀与所述湿盘制动器相连，控制所述湿盘制动器的油路通断；制动泵用于从油箱内取液压油；减速控制阀的控制端与所述减速控制器相连，输入端与所述制动泵的输出端相连，输出端通过所述制动阀与所述湿盘制动器相连。本发明的减速控制器根据车辆运行状况，自动向减速控制阀发送控制信号，减速控制阀输出相匹配的制动压力，实现车辆自动减速，使车辆在下坡过程中自动维持匀速运行，不需要驾驶员长时间操作减速控制杆，驾驶员只需要专注于转向操作，极大减轻司机劳动强度。

Description

一种车辆自动减速控制系统

技术领域

本发明属于矿山机械电液控制领域，具体涉及一种车辆自动减速控制系统。

背景技术

非公路矿用自卸车是指在露天矿山或大型土建工地等专用道路上，为完成岩石土方剥离与矿石运输任务而使用的，作短距离运输的一种专用载重车辆。广泛应用于各类露天矿山、水电工程、铁路和公路建设工程及大型建筑工程中。由于矿车在实际使用过程中需要经过大量的下坡路段，车辆需要长时间工作在制动工况下，为了有效消耗车辆制动产生的热量，对于机械传动的自卸车，通常都使用湿式制动器，制动盘浸泡在液压油中，通过液压油循环带走制动产生的热量，具体地，目前市面上的机械传动自卸车车均采用前桥干盘、后桥湿盘的配置方式，由于干盘制动器不适合长时间工作，所以当需要长时间进行制动操作时，只能通过操作缓行控制手柄将压力油输送到后桥湿盘制动器实现减速，这样车辆减速产生的热量只能由后桥的湿盘制动器消耗，前桥干盘制动器没有发挥任何作用，导致后桥湿盘制动器工作负荷很大，容易导致制动器寿命短，制动油温过高等问题，为了解决此问题，目前的方案是通过牺牲车辆运行速度来降低湿盘制动器的工作负荷，但是这样又导致生产效率降低，同时由于实际运行过程中，下坡路段少则几百米，多则上千米，驾驶员需要长时间操作减速控制手柄，同时还要兼顾转向操作，驾驶员需要长时间集中精力，体力和精力的劳动强度都很大；

对于电传动的自卸车，通过使用电阻栅，将制动产生的热量通过电阻栅散发到空气中，但是干盘制动只能用于车速在5KM/h以下的情况，所以在紧急情况下存在制动能力不足的问题，另外，电阻栅在重载长下坡时存在制动功率不足的问题，存在过热烧毁的风险。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种车辆自动减速控制系统，利用减速控制器根据车辆运行状况，自动向减速控制阀发送控制信号，减速控制阀输出相匹配的制动压力，实现车辆自动减速，使车辆在下坡过程中自动维持匀速运行，不需要驾驶员长时间操作减速控制杆，驾驶员只需要专注于转向操作，极大减轻司机劳动强度。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种车辆自动减速控制系统，包括：

湿盘制动器，用于设于车轮处，其内部设有制动盘和液压油；

制动阀，与所述湿盘制动器相连，控制所述湿盘制动器的油路通断；

制动泵，用于从油箱中吸取液压油；

减速控制器；

减速控制阀，其控制端与所述减速控制器相连，输入端与所述制动泵的输出端相连，输出端通过所述制动阀与所述湿盘制动器相连。

可选地，当车辆的运行速度超出减速控制器接收到的设定值，或者减速控制器接收到减速控制电信号时，则减速控制器向减速控制阀发送减速控制信号，所述减速控制阀输出与减速控制信号相匹配的压力油，压力油经所述制动阀后流入湿盘制动器，所述湿盘制动器在压力油的作用下促动其内部的刹车盘工作，使车辆减速。

可选地，所述车辆自动减速控制系统还包括减速设定杆，所述减速设定杆与所述减速控制器相连，用于输出车辆运行速度的设定值。

可选地，所述车辆自动减速控制系统还包括减速控制杆，所述减速控制杆与所述减速控制器相连，用于输出减速控制电信号。

可选地，所述车辆自动减速控制系统还包括制动踏板，所述制动踏板与制动阀相连；

当所述车辆自动减速控制系统处于使用状态时，如果操作制动踏板或者减速控制杆，则控制车辆刹车或者变速。

可选地，所述车辆自动减速控制系统还包括制动器冷却泵和散热器；

所述制动器冷却泵用于从油箱中吸取液压油，其输出端与所述湿盘制动器的输入端相连；

所述散热器的输入端与所述湿盘制动器的输出端相连，其输出端用于与油箱相连。

可选地，当油箱内的液压油的温度在规定的范围内时，所述减速控制器将车辆速度控制在目标值，所述制动器冷却泵从油箱内吸取液压油，并将所述液压油送入湿盘制动器，将制动盘制动产生的热量带走；当液压油从湿盘制动器流出后，经过散热器时会充分的与空气进行热交换，将热量散发到空气中，完成液压油的降温。

可选地，当油箱内的液压油的温度超过预设值后，则所述减速控制器向减速控制阀持续发送减速信号，由所述减速控制阀输出与减速控制信号相匹配的压力油，压力油经所述制动阀后流入湿盘制动器，所述湿盘制动器在压力油的作用下促动其内部的刹车盘工作，使车辆减速，当液压油从湿盘制动器流出后，经过散热器时会充分的与空气进行热交换，将热量散发到空气中，直至液压油的温度下降至规定范围内，如果液压油的温度一直超过预设值，车辆会减速至设定的最低车速并保持在该车速，直至驾驶员进行人工干预。

可选地，所述减速控制器向减速控制阀持续发送减速信号的同时，还向车辆发动机和变速箱发出信号，配合车辆的减速进行变档、变发动机转速。

可选地，所述湿盘制动器的数量为4，其中两个湿盘制动器分别安装在前桥的两个车轮边内，另外两个湿盘制动器分别安装在后桥的两个车轮边内；所述制动阀的数量为2，其中一个制动阀与安装在前桥的两个车轮边内的湿盘制动器相连，另一个制动阀与安装在后桥的两个车轮边内的湿盘制动器相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本发明使用减速控制器和减速控制阀，减速控制器根据车辆运行状况自动向减速控制阀发送控制信号，减速控制阀输出相匹配的制动压力，实现车辆自动减速，使车辆在下坡过程中自动维持匀速运行，不需要驾驶员长时间操作减速控制杆，驾驶员只需要专注于转向操作，极大减轻司机劳动强度。

2.本发明的减速控制器与发动机和变速箱互相通信，当车速接近换挡点，或路面坡度发生变化，自动控制车辆变档、变速。

3.当车辆液压油温度超过规定值，本发明的车辆自动减速控制系统中的减速控制器会自动实施制动操作，同时向发动机和变速箱发送信号，使车辆速度迅速降低，直至液压油温恢复正常，或车速降低至最低设定值并保持在该车速运行，直至驾驶员做出干预。

4.本发明的前、后桥均采用湿盘制动器，总共四个湿盘制动器，在下坡减速操作时制动产生的热量可以由四个湿盘制动器分担，相比现有技术，在同样负载和坡度下可以实现更大的下坡速度，显著提高生产效率。

5.本发明的减速控制器，可以和电传动自卸车电传动系统进行通信，当电传动系统电阻栅达到最大功率时，减速控制器会自动启用，同时进行电阻栅减速和湿盘制动器减速。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种实施例的车辆自动减速控制系统的结构示意图；

其中：

1-前桥湿盘制动器，2-前桥湿盘制动器，3-前桥制动阀，4-后桥制动阀，5-后桥湿盘制动器，6-后桥湿盘制动器，7-制动踏板，8-减速控制阀，9-整车制动阀，10-制动泵，11-制动器冷却泵，12-油箱，13-散热器，14-减速控制器，15-减速控制杆，16-减速设定杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

本发明实施例中提供了一种车辆自动减速控制系统，如图1所示，具体包括：

湿盘制动器，用于设于车轮处，实现车辆的减速，其内部设有制动盘和液压油，即制动盘完全浸泡在液压油中，制动产生的热量直接由液压油带走；优选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述湿盘制动器的数量为4，其中两个湿盘制动器称为前桥湿盘制动器(1，2)，分别安装在前桥的两个车轮边内，另外两个湿盘制动器称为后桥湿盘制动器(5，6)，分别安装在后桥的两个车轮边内。

制动阀，与所述湿盘制动器相连，控制所述湿盘制动器的油路通断；优选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述制动阀的数量为2，其中一个与两个前桥湿盘制动器相连的制动阀称为前桥制动阀3，用于控制两个前桥湿盘制动器的油路通断，另外一个与后桥湿盘制动器相连的制动阀称为后桥制动阀4，用于控制两个后桥湿盘制动器的油路通断。

制动泵10，用于从油箱12中吸取液压油，用于提供整个系统的压力油；

减速控制器14；

减速控制阀8，其控制端与所述减速控制器14相连，输入端与所述制动泵10的输出端相连，输出端通过所述制动阀与所述湿盘制动器相连；优选地，所述制动泵10的输出端还设有整车制动阀9，用于控制驻车制动及紧急制动；

当车辆的运行速度超出减速控制器14接收到设定值，或者减速控制器14接收到减速控制电信号时，则减速控制器14向减速控制阀8发送减速控制信号，所述减速控制阀8输出与减速控制信号相匹配的压力油，压力油经所述制动阀后流入湿盘制动器，所述湿盘制动器在压力油的作用下促动其内部的刹车盘工作，使车辆减速。

进一步地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述车辆自动减速控制系统还包括减速设定杆16，所述减速设定杆16与所述减速控制器14相连，用于输出车辆运行速度的设定值，车辆自动减速控制过程中对设定速度进行微调。具体实施过程中，驾驶员通过操纵减速设定杆16给车辆设定一个目标车速，当按下减速设定杆16上的设定开关时，那时的行驶速度就被设定为下坡行驶速度，设定的车速会显示在仪表盘上，如果车辆要超过设定的行驶速度，减速控制器14会向减速控制阀8发送减速控制信号，减速控制阀8输出与控制信号相匹配的压力油，压力油会到达湿盘制动器(1，2，5，6)，湿盘制动器(1，2，5，6)在压力油的作用下促动制动器内的刹车盘工作，从而使车辆实现减速，在此过程中驾驶员不需要操作制动踏板或减速控制杆15，车辆会自动刹车减速，使车辆维持在驾驶员设定的目标车速，驾驶员只需要专注于转向操作，极大减轻驾驶员劳动强度。

在车辆自动减速控制系统的使用过程中，还可以通过微调减速设定杆16对设定车速进行微调，仪表上设定车速会随微调实时变化，减速设定杆16如果向上微调，减速控制器14会向发动机发送信号，增加发动机转速，使车辆速度提高直至车速达到新的目标车速；如果减速设定杆16向下微调，减速控制器14会向减速控制阀8发送减速控制信号，减速控制阀8输出与控制信号相匹配的压力油，压力油会到达湿盘制动器(1，2，5，6)，湿盘制动器(1，2，5，6)在压力油的作用下促动制动器内的刹车盘工作，从而使车辆实现减速直至车速达到新的目标车速。

进一步地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述车辆自动减速控制系统还包括减速控制杆15，所述减速控制杆15与所述减速控制器14相连，用于驾驶员手动输出减速控制电信号。

可见，本发明实施例中的车辆自动减速控制系统，利用减速控制器14根据车辆运行状况自动向减速控制阀8发送控制信号，减速控制阀8输出相匹配的制动压力，实现车辆自动减速，使车辆在下坡过程中自动维持匀速运行，不需要驾驶员长时间操作减速控制杆15，驾驶员只需要专注于转向操作，极大减轻司机劳动强度。

本发明的减速控制器14与发动机和变速箱互相通信，当车速接近换挡点，或路面坡度发生变化，自动控制车辆变档、变速。

本发明的前、后桥均采用湿盘制动器，总共四个湿盘制动器，在下坡减速操作时制动产生的热量可以由四个湿盘制动器分担，相比现有技术，在同样负载和坡度下可以实现更大的下坡速度，显著提高生产效率。

实施例2

所述车辆自动减速控制系统还包括制动踏板7，所述制动踏板7与制动阀相连；

当所述车辆自动减速控制系统处于使用状态时，如果操作制动踏板7或者减速控制杆15，则控制车辆停或者变速。

实施例3

所述车辆自动减速控制系统还包括制动器冷却泵11和散热器13；

所述制动器冷却泵11用于从油箱12中吸取液压油，其输出端与所述湿盘制动器的输入端相连，用于提供湿盘制动器的冷却液压油；

所述散热器13的输入端与所述湿盘制动器的输出端相连，其输出端用于与油箱12相连，用于液压油散热降温。

当油箱12内液压油的温度在规定的范围内时，所述减速控制器14将车辆速度控制在目标值，所述制动器冷却泵11从油箱12内吸取液压油，并将所述液压油送入湿盘制动器，将制动盘制动产生的热量带走；当液压油从湿盘制动器流出后，由于散热器13位于车辆的前部，能够与空气充分接触，液压油经过散热器13时会充分的与空气进行热交换，将热量散发到空气中，即经过散热器13后，液压油温度会降低，液压油会一直进行上述的循环工作给湿盘制动器散热，使车辆能够以较高的车速长时间工作在减速(下坡)工况下。

当油箱12内的液压油的温度超过预设值后，则所述减速控制器14向减速控制阀8持续发送减速信号，由所述减速控制阀8输出与减速控制信号相匹配的压力油，压力油经所述制动阀后流入湿盘制动器，所述湿盘制动器在压力油的作用下促动其内部的刹车盘工作，使车辆减速，直至液压油的温度下降至规定范围内，如果液压油的温度一直超过预设值，车辆会减速至设定的最低车速并保持在该车速，直至驾驶员进行人工干预。

进一步地，所述减速控制器14向减速控制阀8持续发送减速信号的同时，还向车辆发动机和变速箱发出信号，配合车辆的减速进行变档、变发动机转速。

综上可见，当车辆液压油温度超过规定值，本发明的车辆自动减速控制系统中的减速控制器14会自动实施制动操作，同时向发动机和变速箱发送信号，使车辆速度迅速降低，直至液压油温恢复正常，或车速降低值最低设定值并保持在该车速运行，直至驾驶员做出干预。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种车辆自动减速控制系统，其特征在于，包括：

湿盘制动器，用于设于车轮处，其内部设有制动盘和液压油；

制动阀，与所述湿盘制动器相连，控制所述湿盘制动器的油路通断；

制动泵，用与从油箱中吸取液压油；

减速控制器；

减速控制阀，其控制端与所述减速控制器相连，输入端与所述制动泵的输出端相连，输出端通过所述制动阀与所述湿盘制动器相连。

2.根据权利要求1所述的一种车辆自动减速控制系统，其特征在于：当车辆的运行速度超出减速控制器接收到的设定值，或者减速控制器接收到减速控制电信号时，则减速控制器向减速控制阀发送减速控制信号，所述减速控制阀输出与减速控制信号相匹配的压力油，压力油经所述制动阀后流入湿盘制动器，所述湿盘制动器在压力油的作用下促动其内部的刹车盘工作，使车辆减速。

3.根据权利要求1或2所述的一种车辆自动减速控制系统，其特征在于：所述车辆自动减速控制系统还包括减速设定杆，所述减速设定杆与所述减速控制器相连，用于输出车辆运行速度的设定值。

4.根据权利要求1或2所述的一种车辆自动减速控制系统，其特征在于：所述车辆自动减速控制系统还包括减速控制杆，所述减速控制杆与所述减速控制器相连，用于输出减速控制电信号。

5.根据权利要求4所述的一种车辆自动减速控制系统，其特征在于：所述车辆自动减速控制系统还包括制动踏板，所述制动踏板与制动阀相连；

当所述车辆自动减速控制系统处于使用状态时，如果操作制动踏板或者减速控制杆，则控制车辆刹车或者变速。

6.根据权利要求1所述的一种车辆自动减速控制系统，其特征在于：所述车辆自动减速控制系统还包括制动器冷却泵和散热器；

所述制动器冷却泵用于设于从油箱中吸取液压油，其输出端与所述湿盘制动器的输入端相连；

所述散热器的输入端与所述湿盘制动器的输出端相连，其输出端用于与油箱相连。

7.根据权利要求6所述的一种车辆自动减速控制系统，其特征在于：当油箱内的液压油的温度在规定的范围内时，所述减速控制器将车辆速度控制在目标值，所述制动器冷却泵从油箱内吸取液压油，并将所述液压油送入湿盘制动器，将制动盘制动产生的热量带走；当液压油从湿盘制动器流出后，经过散热器时会充分的与空气进行热交换，将热量散发到空气中，完成液压油的降温。

8.根据权利要求6所述的一种车辆自动减速控制系统，其特征在于：当油箱内的液压油的温度超过预设值后，则所述减速控制器向减速控制阀持续发送减速信号，由所述减速控制阀输出与减速控制信号相匹配的压力油，压力油经所述制动阀后流入湿盘制动器，所述湿盘制动器在压力油的作用下促动其内部的刹车盘工作，使车辆减速，当液压油从湿盘制动器流出后，经过散热器时会充分的与空气进行热交换，将热量散发到空气中，直至液压油的温度下降至规定范围内，如果液压油的温度一直超过预设值，车辆会减速至设定的最低车速并保持在该车速，直至驾驶员进行人工干预。

9.根据权利要求8所述的一种车辆自动减速控制系统，其特征在于：所述减速控制器向减速控制阀持续发送减速信号的同时，还向车辆发动机和变速箱发出信号，配合车辆的减速进行变档、变发动机转速。

10.根据权利要求1所述的一种车辆自动减速控制系统，其特征在于：所述湿盘制动器的数量为4，其中两个湿盘制动器分别安装在前桥的两个车轮边内，另外两个湿盘制动器分别安装在后桥的两个车轮边内；所述制动阀的数量为2，其中一个制动阀与安装在前桥的两个车轮边内的湿盘制动器相连，另一个制动阀与安装在后桥的两个车轮边内的湿盘制动器相连。