电液压制动阀性能监测的制作方法与工艺

文档序号:11971443阅读:218来源:国知局
电液压制动阀性能监测的制作方法与工艺
本发明总地涉及用于机器的电液压制动器,更特别地,涉及用于检测电液压制动器中流体压力的过大变化并且在流体压力变化发生时警告机器操作员并采取其他校正措施的控制系统。

背景技术:
电液压制动阀被用在运土设备,例如履带式拖拉机及其他类运土机器中,以应用和释放制动装置。电子控制器可通过响应于检测运土机的操作员对制动控制装置的致动或释放向制动阀发送制动指令电流来控制制动阀。在机器可使用GPS或其他导航技术自动操作的其他实施方案中,控制器可基于机器的位置、速度和运动方向确定何时致动或释放制动装置,并自动地发送制动指令电流。制动阀通过改变制动装置内的压力响应于制动指令电流,以按指令紧固或放松制动装置。当恰当地操作时,制动指令电流会引起制动阀产生可接受压力范围内的压力,以实现指令的制动。然而,制动阀和制动装置并不是总按预期响应。响应于制动信号产生的压力可能位于可接受压力范围之外。如果压力过大,机器会突然停止,或者传输液压流体的管路和密封件会破裂。如果压力过低,机器可能根本无法停止,或者至少不能如希望那样快地停止。制动阀和制动装置的不恰当响应可能是系统退化或引起制动性能丧失的潜在失效模式的信号。用于制动系统的控制系统和故障检测设备在本领域是已知的。例如,题为“FailureDetectionApparatus”的美国专利No.7,540,572教导了一种用于检测电磁操作控制阀的失效的失效检测设备,其中电磁操作控制阀具有线圈、阀室和可运动的可动构件,同时通过向线圈供应电流时产生的电磁驱动力改变阀室的容积,使得电磁操作控制阀被有选择地置于其打开状态或其关闭状态。该失效检测设备包括压力变化检测装置和失效检测部分,所述压力变化检测装置检测在电磁操作控制阀的高压侧和低压侧中至少一侧上的压力变化,当控制供应至线圈的电流时通过所述压力变化检测装置检测的压力变化小于由可动构件的运动引起阀室容积变化产生的压力变化时,所述失效检测部分检测到电磁操作控制阀已经失效。上述公开文献中所公开的控制仅涉及控制阀产生的实际压力小于预期时的故障,但超过预期压力的实际压力也是不期望的。另一实例中,题为“BrakeControlApparatuswithSolenoidValve”的美国专利申请公开文献No.2004/0012258教导在制动控制设备中,液压压力相对于由设在从液压压力产生源延伸至轮缸的液压路径中的常开(N/O)阀的控制电路的驱动信号施加的电流大小的变化范围被设置成小于液压压力相对于施加至设在从轮缸延伸至储液器的液压路径中的常闭(N/C)阀的电流大小的变化范围。因此,能够降低N/O阀中电流大小很少变化时产生的液压压力,从而增强液压压力的可控制性。这能够高度精确地控制液压。该文献的教导集中于制动系统的精确液压控制,但是并不涉及识别制动系统中的过压和压力不足响应及执行响应这种条件的策略。考虑到以上内容,需要一种用于检测制动系统中的压力不足和过压状况并作为响应警告车辆驾驶员或采取其他校正措施的电液压制动阀监测系统。在这类制动阀监测系统中,进一步需要考虑系统的响应性,并使该响应性以影响车辆的反应速度的内外部因素的效果为基础,以校正制动系统中的问题。

技术实现要素:
在本发明的一方面,本发明涉及一种用于机器的制动阀监测系统。所述监测系统可包括:用于在所述机器的制动系统中产生制动压力的制动阀;用于提供制动信号的制动装置,所述制动信号指示所述机器的制动系统要应用的期望制动压力;和操作地连接至所述制动阀和所述制动装置的控制单元。所述控制单元可配置成从所述制动装置接收制动信号,并输出制动指令电流,以引起所述制动阀在所述制动系统中产生指令的制动压力,并确定所述制动系统中的实际制动输出压力、且基于所述制动指令电流确定可接受制动压力范围。所述控制单元可配置成响应于确定所述实际制动输出压力未在所述可接受制动压力范围内确定加权制动压力差,其中所述加权制动压力差基于所述实际制动输出压力与所述可接受制动压力范围的相应端部之间的差来确定。所述控制单元还可配置成将所述加权制动压力差加至制动压力差的累计积分值,将所述累计积分值与所述制动压力差的积分极限作比较,并响应于确定所述累计积分值大于所述积分极限执行响应策略。在本发明的另一方面,本发明涉及一种用于监测机器中的制动阀的方法。所述方法可包括:指令所述制动阀在所述机器的制动系统中应用期望制动压力;确定所述机器的制动系统中的实际制动输出压力;基于指令的期望制动压力确定可接受制动压力范围;和确定所述实际制动输出压力是否在所述可接受制动压力范围内。所述方法还可包括:响应于确定所述实际制动输出压力不在所述可接受制动压力范围内确定加权制动压力差,其中所述加权制动压力差基于所述实际制动输出压力与所述可接受制动压力范围的相应端部之间的差来确定;将所述加权制动压力差加至制动压力差的累计积分值;将所述累计积分值与所述制动压力差的积分极限作比较;和响应于确定所述累计积分值大于所述积分极限来执行响应策略。在本发明的再一方面,本发明涉及一种用于机器的制动阀监测系统。所述系统可包括用于在所述机器的制动系统中产生制动压力的制动阀;用于提供制动信号的制动装置,所述制动信号指示所述机器的制动系统要应用的期望制动压力;和操作地连接至所述制动阀和所述制动装置的控制单元。所述控制单元可配置成从所述制动装置接收制动信号,并输出制动指令电流,以引起所述制动阀在所述制动系统中产生指令的制动压力,确定所述制动系统中的实际制动输出压力、基于所述制动指令电流确定可接受制动压力范围、并确定所述实际制动输出压力是否在所述可接受制动压力范围内。所述控制单元还可配置成响应于确定所述实际制动输出压力未在所述可接受制动压力范围内确定制动压力差的累计积分值,其中所述累计积分值基于所述实际制动输出压力与所述可接受制动压力范围的相应端部之间的差来确定,并基于表示所述机器产生期望制动压力的能力的参数的值确定所述制动压力差的积分极限,将所述累计积分值与所述制动压力差的积分极限作比较,并响应于确定所述累计积分值大于所述积分极限执行响应策略。在本发明的又一方面,本发明涉及一种用于监测机器中的制动阀的方法,所述方法可包括:指令所述制动阀在所述机器的制动系统中应用期望制动压力;确定所述机器的制动系统中的实际制动输出压力;基于指令的期望制动压力确定可接受制动压力范围;和确定所述实际制动输出压力是否在所述可接受制动压力范围内。所述方法还可包括:响应于确定所述实际制动输出压力不在所述可接受制动压力范围内确定制动压力差的累计积分值,其中累计积分值基于所述实际制动输出压力与所述可接受制动压力范围的相应端部之间的差来确定;确定所述制动压力差的积分极限,其中所述积分极限基于表示所述机器产生所述期望制动压力的能力的参数的值;将所述累计积分值与所述积分极限作比较;和响应于确定所述累计积分值大于所述积分极限来执行响应策略。应理解,前面的总体描述和后面的详细描述仅仅是示例和说明性的,不是对所要求保护发明的限制。附图说明包含在本说明书中并构造成其一部分的附图示出了本发明的示例性实施例,与说明书一起用于解释本发明的原理。图中:图1为可实施根据本发明的电液压制动阀监测的履带式拖拉机的示意侧视图;图2为图1中履带式拖拉机的电气部件的示意图;图3为示出用于如图2所示的根据图1中履带式拖拉机的本发明电液压制动阀监测系统的控制信号和传感器输入的流程的系统级示图;图4为根据图1中履带式拖拉机的本发明的电液压制动阀监测算法的示意图;和图5为根据本发明在图1的履带式拖拉机中实施图4的电液压制动阀监测算法的电液压制动阀监测和控制程序的框图。具体实施方式尽管下文陈述了本发明多个不同实施例的详细说明,但是应当理解,本发明的法定范围由权利要求的词语限定。该详细说明仅应被解释为示例的,并不描述本发明的所有可能实施方式。使用当前技术或本专利提交日之后开发的技术,可实施许多替代实施方式,其仍落入限定本发明的权利要求的范围内。还应当理解,除非在本专利中使用语句“如本文所用的,术语‘_______’这里被定义成意味着”或类似的语句来明确地定义术语,否则并无意明示或暗示地限制该术语的含义超出其平常或普通的含义,并且该术语不应当被解释成限制在该专利除权利要求语言以外的任何部分中进行的任何陈述为基础的范围内。在某种程度上,本专利后面权利要求中记载的所有术语都以与简单含义相吻合的方式被提及在本专利中,其仅为清楚起见这么做,而不是混淆读者,不意欲通过暗示或其他方式将该权利要求术语限制为该单个含义。最后,除非通过记载词语“意味”和没有任何结构记载的功能来定义权利要求元素,否则不意欲任何权利要求元素的范围基于35U.S.C.§112第六段的应用来解释。参考图1,履带式拖拉机10形式的运土机的一个例子可包括底盘12、由发动机18驱动的一对可动履带14和16(未示出)以及形式为刮板20和松土机22形式的接地工具。拖拉机10还可包括从工具、拖拉机10的操作站26中的转向和制动控制(未示出)接收指令的电子控制单元24。当操作员操纵所述控制时,电子控制单元24响应控制发动机18,在地面28上驱动拖拉机10,并可操作地控制致动器,改变刮板20和松土机22的高度和方向,以执行加工材料的必要挖掘。所示实施例中,每条履带14、16都可通过一系列滑轮支撑在底架上,包括前部空转滑轮30、上部空转滑轮32和驱动滑轮34。驱动滑轮34可通过变速器(未示出)操作地连接至发动机18,以接收动力,驱动履带14、16,推进拖拉机10。依赖于拖拉机10的设计要求,在拖拉机10中接合滑轮30-34中一个或多个、驱动轴(未示出)或都接合的位置可安装一个或多个制动装置(未示出),以进一步控制拖拉机10的推进和停止。履带式拖拉机10这里用于示例性目的,但是根据本发明的电液压制动阀监测可用在使用电液压制动阀制动的任意其他类型车辆中。因此,“拖拉机”、“机器”、“车辆”或其他类似术语可用于属类地指代可存在并控制电液压制动阀的设备。现在参考图2,控制单元24可包括用于执行规定程序的微处理器40,该程序控制并监测与机器10相关的各种功能。微处理器40包括存储器42,例如用于存储程序的ROM(只读存储器)44、和用作工作内存区的RAM(随机存取存储器)46,该RAM用在执行存储于存储器42中的程序。尽管图示的是微处理器40,但是也可想到使用其他电子部件,例如微控制器、ASIC(专用集成电路)芯片、或任何其他集成电路装置。控制单元24电连接至发动机18、转向装置48、方向选择器50、制动装置52、一个或多个电液压制动阀54、一个或多个相应制动输出压力传感器56和油温传感器58。转向装置48可为操作站26中的方向盘、操纵杆、推/拉杆、踏板等。方向选择器50可为前进-空档-倒档(“FNR”)装置等,并向控制单元24提供期望的方向信息。制动装置52可为向控制器24提供制动信号的脚踏板、手控杆或其他装置。操作中,制动系统管理牵引装置14、16的运动,从而相应地管理拖拉机10的运动。图3为示出用于电液压制动阀监测和控制系统的控制信号和传感器输入的流程的系统级视图。制动控制装置52向控制单元24提供表明操作员期望增加或减小施加至拖拉机10的推进元件的制动力、以阻碍或停止拖拉机10的运动的制动信号。在自动机器中,除了由制动控制装置52提供的制动信号之外或作为其替代方式,控制单元24可基于GPS或其他导航系统产生制动信号。响应于接收的或计算的制动信号,控制单元24基于制动信号的值输出指令电液压制动阀54增大或减小制动系统中的液压制动压力的制动指令电流。当操作员指令制动时,电液压制动阀54或增大或减小制动输出压力,以调节制动力。虽然示出了单个电液压制动阀54,但是本领域的技术人员应理解,拖拉机10可包括一个或多个电液压制动阀54,本文描述的制动阀监测和控制策略被应用于每个制动阀54。例如,依赖于机器,一些拖拉机10可具有单个制动阀54作为整个制动系统的主压力源,或者具有两个制动阀54,前后轴各一个,或者在前部空转滑轮30和驱动滑轮34都有一个制动阀54,控制对应的制动装置。在采用多个制动阀54时,本文所述的监测和控制系统可实施为以相似的方式控制每个制动阀54。制动输出压力传感器56可感测由电液压制动阀54产生的制动输出压力,并发送制动输出压力信号至控制单元24。制动输出压力信号可由控制单元24解析,以确定由电液压制动阀54产生的实际制动输出压力Pact,从而确定拖拉机10的实际制动压力,以便与制动控制装置52指令并由电液压制动阀54输出的制动压力作比较。如果实际制动输出压力等于指令制动压力,那么拖拉机10按指令以期望速度运动或停止。然而,如果实际制动压力不等于指令制动压力,则发生不期望的运动或不运动,拖拉机10不以操作员期望的或控制单元24指令的速度运动。当出现制动压力变化时,可评估该变化的量和持续时间,以确定是否应当警告操作员和是否应当停止拖拉机10。图4示出了可确定何时制动压力变化需要校正动作的电液压制动阀监测算法100的示图。该算法100可被设置成以对于拖拉机10合适的相关取样率来执行,例如每秒提供50个样本的20ms循环,其允许在拖拉机10的操作速度范围上的恰当响应。可通过将控制单元24对制动阀54的制动电流指令输出输入至可允许压力查寻表102来开始该算法100。所述可允许压力查寻表102可为存储在控制单元24的存储器42中的、编制进执行算法100的软件中的、或以其他方式在拖拉机10中实施的表格,并可配置成为由控制单元24输出至电液压制动阀54的制动电流指令的各值提供可允许最大压力Pmax和可允许最小压力Pmin。在接收到制动电流指令之后,所述可允许压力查寻表102可输出相应的可允许最大压力Pmax和可允许最小压力Pmin。可允许最大压力Pmax可为第一加法-减法器104的一个输入,可允许最小压力Pmin可为第二加法-减法器106的一个输入。加法-减法器104、106可都接收由控制单元24根据从制动输出压力传感器56接收的制动输出压力信号计算的实际制动输出压力Pact作为第二输入。第一加法-减法器104可从实际制动输出压力Pact减去可允许最大压力Pmax,以确定最大压力差Δmax。第二加法-减法器106可从实际制动输出压力Pact减去可允许最小压力Pmin,以确定最小压力差Δmin。利用该数学约定,最大压力差Δmax和最小压力差Δmin的小于或等于零的值表示,实际制动输出压力Pact在提供给电液压制动阀54的制动指令电流所预期的压力范围内。如果最大压力差Δmax或最小压力差Δmin的值为负值,则实际制动输出压力Pact在可允许压力范围外,或者制动输出压力传感器56在提供实际制动输出压力Pact的不正确测量。如果最大压力差Δmax小于零,则实际制动输出压力Pact过高,制动系统过压,会引起制动器强占和/或爆挤密封件,或者制动输出压力传感器56读取比实际制动输出压力Pact高的压力。如果最小压力差Δmin小于零,则实际制动输出压力Pact过低,制动系统压力不足,拖拉机10不会如预期那样快速地停止,或者制动输出压力传感器56读取比实际制动输出压力Pact低的压力。计算的压力差Δmax、Δmin可分别输入至加权最大压力差查寻表108和加权最小压力差查寻表110,以确定加权最大压力差Δmaxw和加权最小压力差Δminw。依赖于实施方案,最大压力差Δmax的时间变化率Vmax可输入至加权最大压力差查寻表108,最小压力差Δmin的时间变化率Vmin可输入至加权最小压力差查寻表110,以确定加权压力差Δmaxw、Δminw。加权压力差查寻表108、110可为存储在控制单元24的存储器42中的、编制进执行算法100的软件中的、或以其他方式在拖拉机10实施的表格。加权压力差查寻表108、110可配置成识别计算的压力差Δmax、Δmin的指示实际制动输出压力Pact在可允许压力范围内的值。因此,在加权最大压力差查寻表108接收值小于零的最大压力差Δmax时,算法100评估可允许最大压力Pmax的部分可终止,并等待下一制动压力取样循环,以再次将实际制动输出压力Pact与可允许最大压力Pmax作比较。类似地,当实际制动输出压力Pact大于可允许最小压力Pmin时,算法100通过加权最小压力差查寻表110进行的部分可终止。本领域的技术人员会理解,在可允许压力查寻表102被恰当地配置为对于制动指令电流的任何值来说,可允许最小压力Pmin小于可允许最大压力Pmax时,在给定取样循环期间,计算的压力差Δmax或Δmin中仅一个可大于零。当实际制动输出压力Pact在可允许制动压力范围外时,计算的压力差Δmax或Δmin中值大于零的那个可用在相应的加权压力差查寻表108或110中。加权压力差查寻表108、110可配置成说明在实际制动输出压力Pact显著在可允许制动压力范围外时,拖拉机10的停止能力或无力、停止拖拉机10所需的减少或增加的时间和距离、及触发校正措施时算法100的相应更快响应。因此,加权压力差查寻表108、110可配置成分别输出在比较低压力差更高的计算压力差Δmax、Δmin处更大的加权压力差Δmaxw、Δminw。计算压力差Δmax、Δmin的时间变化率Vmax、Vmin可分别由控制单元24基于在多个取样循环上计算的压力差Δmax、Δmin来计算,并可提供实际制动输出压力Pact在可允许压力范围外的量是增大还是减小的指示。在压力差Δmax或Δmin增大时,相应的加权压力差查寻表108或110可配置成产生比压力差Δmax或Δmin减小时更大的加权压力差Δmaxw或Δminw,以对恶化的制动问题更具响应。加权压力差Δmaxw、Δminw可表示为具有压力单位的数字,或可为具有反应制动问题量级的值的无量纲比值,例如表示被计算压力差Δmax或Δmin用尽的压力变化极限值的百分比的小数。加权压力差查寻表108、110的加权压力差Δmaxw、Δminw可分别输入至相应第一积分器112和第二积分器114,该积分器可在制动输出压力传感器56和制动装置52的一系列读数上累计加权压力差Δmaxw、Δminw。取样率也可被考虑进加权压力差查寻表108、110,使得在恰当的时间触发警报。依赖于计算压力差Δmax或Δmin大于零的加权压力差Δmaxw、Δminw在积分器112或114被加至累计的积分值CIVmax或CIVmin,以便后续与积分极限IL的比较。只要实际制动输出压力Pact在可允许压力范围外,累计积分值CIVmax或CIVmin就可继续被增加。如果最大压力差Δmax不大于零,则制动系统未过压,加权最大压力差Δmaxw的最大累计积分值CIVmax可在查寻表108被重置为零,使得当再次检测到过压时,积分值可重新开始累计。如果最小压力差Δmin不大于零,则制动系统不压力不足,加权最小压力差Δminw的最小累计积分值CIVmin可在查寻表110被重置为零,使得当再次检测压力不足时,积分值可重新开始累计。在将加权压力差Δmaxw、Δminw于积分器112或114加到累计积分值CIVmax、CIVmin之后,累计积分值CIVmax、CIVmin可分别在相应的第一比较器116或第二比较器118与积分极限IL作比较。积分极限IL可为恒定值,该值在满足累计积分值CIVmax、CIVmin时会引起发送至操作员的警告。累计积分值CIVmax、CIVmin在比较器116、118与积分极限IL的比较的结果可输出至OR门120,使得当实际制动输出压力Pact过高或过低时可发出警告或其他校正响应。满足积分极限IL也会引起施加制动,拖拉机10被锁定,直到问题解决为止。还有其他的因素与确定积分极限IL和控制拖拉机10多快地响应过压和压力不足情形相关。内外部因素会影响拖拉机10的响应性。例如,拖拉机10中的油温会提供油粘度及其对拖拉机10的系统反应和拖拉机10对制动指令的响应性的影响的指示。油温可具有与油粘度相反的关系,使得天冷时系统响应较低和更容错。在这些及其他变量影响拖拉机10对制动问题作反应的能力时,算法100可包括用于确定当前操作条件的积分极限IL的积分极限查寻表122。在所示实施例中,油温传感器58的油温被发送至控制单元24(图3),并输入至积分极限查寻表122,该表可存储在存储器42中、编制进控制单元24的控制软件中、或以其他方式在拖拉机10中实施。积分极限IL可从查寻表122输出,并在比较器116、118与累计积分值CIVmax、CIVmin作比较。如果累计积分值CIVmax、CIVmin超过积分极限IL,则开始校正工作。如果否,控制单元24可继续监测指令制动压力和实际制动输出压力Pact,以确定制动压力问题是否持续。油温是确定积分极限IL时考虑的因素的一个例子,影响拖拉机10的反应的其他条件也编入积分极限查寻表122的配置中。此外,查寻表122可配置成接收和评估影响拖拉机10的操作的多个因素的信息。影响拖拉机10的操作和响应性的其他因素对本领域的技术人员是显而易见的,被发明人考虑用在根据本公开的检测和反应非指令动作中。电液压制动阀监测算法100可在如图3所示电液压制动阀监测和控制程序130中的控制单元24实施。程序130可开始于框132,这里当操作员致动操作站26内拖拉机10的起动器时,发动机18被控制单元24起动。在发动机18起动之后,控制可进行至框134、136,这里控制单元24可通过将值设置为零并指示未检测到制动过压或压力不足来初始化存储在存储器42中的累计积分值CIVmax、CIVmin。随着发动机18运行,操作员可进行操作拖拉机10的其他准备,例如相对于地面28定位刮板20和松土机22,并将变速器(未示出)与发动机18接合,然后开始向前或向后推进拖拉机10。随着拖拉机10运动,控制可进行至框138,这里控制单元24可检测制动装置52的制动信号。不管制动装置52的类型,控制单元24配置成接收制动装置52的制动信号,并解析该信号,以确定电液压制动阀54产生的制动压力的大小。从制动装置52接收到了制动信号,控制可进行至框140,这里控制单元24可输出制动指令电流到电液压制动阀54,以引起制动阀54响应并在制动系统中产生规定大小的制动压力。制动指令电流可引起制动压力升高、引起降低、或将制动压力保持在当前水平。当制动阀54接收到制动指令电流并且制动阀54产生制动压力时,程序130的控制可进行至框142,这里控制单元24可检测并确定实际制动输出压力Pact。在图3的实施例中,实际制动输出压力Pact可通过由制动输出压力传感器56提供的制动输出压力信号来确定,其中制动输出压力信号表示电液压制动阀54产生的制动压力。当在框142处确定实际制动输出压力Pact之后,控制可进行至框144,这里控制单元24确定可允许最大压力Pmax、可允许最小压力Pmin、最大压力差Δmax和最小压力差Δmin。可允许压力Pmax、Pmin可通过输入制动指令电流至可允许压力查寻表102来确定,压力差Δmax、Δmin可通过分别输入实际制动输出压力Pact和可允许压力Pmax、Pmin至加法-减法器104、106来确定。然后压力差Δmax、Δmin可在框146、148处分别被输入加权压力差查寻表108、110,以确定压力差Δmax、Δmin中的一个还是两个大于零。如果控制单元24在框146确定最大压力差Δmax不大于零,则实际制动输出压力Pact小于可允许最大压力Pmax,程序130的过压部分可返回框134,以将累计积分值CIVmax重置为等于零。类似地,如果在框148处最小压力差Δmin不大于零,则程序130的压力不足部分的控制可返回框136,以将最小累计积分值CIVmin重新初始化为零。首先参考程序130的过压部分,如果控制单元24在框146确定最大压力差Δmax大于零,则可能正发生过压,控制可进行至框150,以确定加权最大压力差Δmaxw。加权最大压力差Δmaxw可由上述控制单元24通过输入最大压力差Δmax和最大压力差Δmax的时间变化率Vmax至加权最大压力差查寻表108来确定。在确定加权最大压力差Δmaxw之后,控制可进行至框152,使得可将加权最大压力差Δmaxw加至最大累计积分值CIVmax。加权最大压力差Δmaxw可被输入积分器112,积分器112进而会将最大累计积分值CIVmax增加加权最大压力差Δmaxw。然后在框154确定积分极限IL。如上所述,积分极限IL可为恒定值,或可由控制单元24在积分极限查寻表122中基于拖拉机10的一个或多个操作变量或参数的当前值(例如,油温传感器58测量的当前油温)来确定。在框152、154确定两个值之后,然后可在框156将更新的最大累计积分值CIVmax与积分极限IL作比较。更新的最大累计积分值CIVmax可连同拖拉机10的积分极限IL被输入至比较器116。如果最大累计积分值CIVmax小于积分极限IL,则过压条件对于程序130中实施的算法100不具有足够的大小和持续时间,无法通过控制单元24触发响应策略来警告操作员或停止拖拉机10。换句话说,制动系统中的过压仍在拖拉机10的当前操作条件的可接受极限内。因为累计过压未超过可接受极限,所以控制可返回框138,继续执行操作员通过制动装置52提供的制动信号、将实际制动输出压力Pact与可允许最大压力Pmax作比较、及如果实际制动输出压力Pact大于可允许最大压力Pmax则增加表示累计过压的值。或者,如果在框156比较时,最大累计积分值CIVmax大于或等于积分极限IL,控制则进行至框158,这里控制单元24在认识到过压的大小和持续时间超过可接受极限,可启动制动过压响应策略。在一种实施方案中,响应策略可包括给操作员提供感觉明显的警告或警报,同时允许拖拉机10继续以过压条件操作。警告可包括引起控制单元24点亮操作站26中的警告灯(未示出)、从扬声器(未示出)输出声音警报信息或汽笛声、在操作站26的显示装置(未示出)上输出可视警报信息、或以其他方式通知操作员。在其他实施方案中,例如在拖拉机10自动地操作,车上没有操作员时,可通过控制单元24接合副制动机构(未示出),以停止拖拉机10并锁定拖拉机10,直到可执行维护为止。其他响应策略对本领域的技术人员是显而易见的。在拖拉机10的操作继续时,控制可从框158返回框138,继续监测实际制动输出压力Pact。如果过压继续,则继续警报和警告。如果实际制动输出压力Pact降低至低于可允许最大压力Pmax,则当最大累计积分值CIVmax被重置为零时,控制单元24可停止输出警报和警告信息。如果控制单元24在框146确定最小压力差Δmin大于零,则程序130的制动压力不足部分可通过框160-166以与过压部分相类似的方式执行。控制可进行至框160,以在加权最小压力差查寻表110确定加权最小压力差Δminw。然后在框162,该加权最小压力差Δminw被积分器114加至最小累计积分值CIVmin,并在框164确定积分极限IL。在框162、164确定两个值之后,则可在框166通过比较器118将更新的最小累计积分值CIVmin与积分极限IL做比较。如果最小累计积分值CIVmin小于积分极限IL,则控制可回到框138。如果在框166比较时最小累计积分值CIVmin大于或等于积分极限IL,则控制可进行至框158,以执行适当的响应策略。工业实用性在电液压制动阀监测和控制程序130中实施的电液压制动阀监测算法100解决了之前系统中存在的有关现有系统敏感性的问题,以在低压和高压触发,并响应影响车辆对操作员指令的响应性和反应制动系统中的过压和压力不足情形的能力的变量条件。算法100取代了现有系统,仅基于大于或小于期望制动压力、并可能持续特定时间的实际制动压力来响应。算法100提供压力差的大小的加权,并且在某些实施方案中,提供压力差的时间变化率。压力差较大时,车辆可对压力差更快地反应,其中操作员具有比较低压力差时更少的时间和距离来反应。之前,不管压力差的大小或压力差变化的比率,车辆在相同规定时间周期后反应。通过根据本发明的算法100,当压力差及压力差的变化率表明检测的过压或压力不足问题更严重时,提供给积分器112、114的加权制动压力差更大,使得累计积分值以更快的速率增加。累计积分值接近积分极限越快,使得对制动条件的响应触发越早以通知操作员,并允许车辆和操作员在发生事故之前作出反应。相反,当过压或压力不足问题不太严重时,算法100会触发响应较慢。当压力差低于较高压力差时,加权制动压力差会通常较低。结果,在较低压力差时,这时对情形反应的速度不那么关键,制动条件响应将会稍后触发。算法100还基于车辆对操作员指令的响应性和响应制动问题的能力来调节积分极限,从而调节车辆反应过压和压力不足情形的速度。车辆不同地基于影响车辆性能的内部因素和外部条件做出反应。有时,车辆可比车辆设计的正常性能更快或更慢地响应。例如,油温影响油的粘度,这影响车辆对操作员和控制单元24发出的指令的反应,例如拖拉机10转弯和改变制动压力。油在起动时或在低温操作环境中更粘,使用此油的相应车辆系统响应性较低。查寻表122可配置成说明在油温传感器58表明油具有较低温度时车辆反应和提供增加积分极限的能力。在较高温度,例如在发动机18运行并向油传递热量之后,或者车辆操作在高温环境中,油的粘度会降低,车辆系统的反应速度加快。油温与车辆性能之间的关系会被编入积分极限查寻表122,使得当油温升高时,积分极限降低。其他内外部因素也会影响车辆的性能,可被考虑进积分极限查寻表122。这些因素对本领域的技术人员是显而易见的,发明人考虑将这类因素用在对过压和压力不足情形的检测和响应中,如已经用在根据本公开的算法100和程序130中。本领域的技术人员应当清楚,在不脱离本发明的范围或宗旨的情形下可对所公开的系统和方法进行各种修改和变型。从本文所公开发明的说明和实践,本发明的其他实施方式对本领域的技术人员是显而易见的。所述说明和实例仅被认为是示例性的。
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