專利名稱：液壓制動和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)，更具體地涉及一種液壓制動和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
背景技術：
車輛例如汽車、卡車、作業(yè)機械和其它類型的車輛通常包括一個或多 個牽引設備，以影響車輛相對于地面或其它表面的運動。這些牽引設備由 車輛動力設備進行驅(qū)動，并通常通過多M系統(tǒng)進行控制，以影響牽引設 備的轉(zhuǎn)向或制動。車輛通常包括三個獨立的液壓系統(tǒng)， 一個、M系統(tǒng)構(gòu)造 成用于影響制動，兩個液壓系統(tǒng)一第一/主液壓系統(tǒng)和第二/次液壓系統(tǒng)一構(gòu) 造成用于影響轉(zhuǎn)向。第二液壓系統(tǒng)通常為冗余的備用系統(tǒng)，并且構(gòu)造成在 第 一液壓系統(tǒng)發(fā)生故障或失效時影響轉(zhuǎn)向。這些液壓系統(tǒng)中的每一個通常 包括一電-液力閥裝置，該裝置流體連接在泵和一個或多個致動器之間，以 控制來自和去往一個或多個致動器的腔的加壓流體的流率和方向。這樣， 所述閥裝置例如通過使致動器動作以影響機械制動器相對于牽引設備的活 動部分的掩^、或者通過使致動器動作以影響一個或多個牽引設備相對于 車架的角度來影響制動或轉(zhuǎn)向。盡管具有三個獨立的液壓系統(tǒng)的車輛可實 現(xiàn)對牽引設備的充分控制，但是，多液壓系統(tǒng)會增加車輛的復雜性。
授予Johnson的U.S.專利No. 6,935,445 ('445專利)公開了一種用于 履帶式車輛在第一液壓系統(tǒng)不能正常工作時的備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。，445專利公 開了一種在泵和左、右行車制動器之間連接有多個閥的液壓系統(tǒng)。同時致 動所述行車制動器可使相關車輛減速，單獨致動所述行車制動器可使相關 車輛轉(zhuǎn)向。具體來講，，445專利公開了一種電控制的主閥，該主閥選擇性 地引導流體朝向模式控制閥以造成其液力偏置運動。在致動主閥時，模式控制閥作出響應而使流體從泵流通到行車制動器，以同時致動該制動
器。，445專利還公開了一對備用螺線管閥/電磁閥，該閥選擇性地和獨立地 使流體從泵經(jīng)由模式控制閥流通到行車制動器之一。這樣，，445專利提供 了左右行車制動器在正常制動模式例如致動主閥或備用模式例如致動一個 或全部兩個備用閥下的雙控制。
盡管，445專利可提供一種用于在第一轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不正常工作時控制履帶 式車輛的備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，但是，在第一轉(zhuǎn)向系統(tǒng)正常工作期間，所公開的 系統(tǒng)可能不能夠提高相關車輛的可操作性。另外，，445專利在向相關車輛 設置備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時可能會使正常的制動系統(tǒng)斷開連接。同時，，445專利 可能需要復雜的閥裝置和控制方法來實現(xiàn)對相關車輛的備用轉(zhuǎn)向控制。
本發(fā)明的目的在于克服一個或多個上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)。該液壓系統(tǒng)包括一加壓流體源和 構(gòu)造成改變施加到相關聯(lián)的牽引設備上的阻抗轉(zhuǎn)矩的量的多個流體致動 器。該液壓系統(tǒng)還包括多個閥，它們分別構(gòu)造成選擇性地向所述多個流體 致動器之一傳輸加壓流體。該液壓系統(tǒng)還包括構(gòu)造成才艮據(jù)至少一個轉(zhuǎn)向指 令來控制所述多個閥的控制器。
另一方面，本發(fā)明涉及一種操作液壓系統(tǒng)的方法。該方法包括使流體 加壓和將加壓流體引導至分別與多個致動器之一相關聯(lián)的多個閥。該方法 還包括根據(jù)第一信號將加壓流體選擇性地引導通過所述多個閥中的每一個 并朝向所述多個致動器引導。該方法還包括根據(jù)第二信號將加壓流體選擇 性地引導通過所述多個閥中的次級單元。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的車輛的示例性實施例；以及 圖2是圖1的車輛的液壓系統(tǒng)的示例性實施例。
具體實施例方式
圖1示出示例性的車輛10。車輛10具體可以是汽車、卡車、作業(yè)機 械和/或任何移動車輛。僅為清fe^見，車輛10示出為自卸車，但是，應 注意，這里公開的內(nèi)容適應于任何移動機械。具體地，車輛10可包括車架 12、操作員界面14和多個牽引設備18。
車架12可包括支承車輛10的運動的任何結(jié)構(gòu)單元。車架12可例如是 連接動力源和牽引設備18的固定式底架例如底盤、連接一個或多個機具和
類型的車架。
操作員界面14可構(gòu)造成接收來自操作員的輸入，這些輸A^明所希望 的操作，例如車架12、牽引設備18的運動和/或車輛10的任何其它適當?shù)?操作。具體地，操作員界面14可包括構(gòu)造成定位和/或定向車輛IO的組成 部件的一個或多個操作員界面設備16，這些設備可包括比例型控制器例如 踏板和/或方向盤?？梢栽O想，在操作員界面14中可包括有其它和/或不同 的操作員界面設備16，例如多軸線操縱桿、旋鈕、推拉設備、開關和/或現(xiàn) 有技術中已知的其它操作員界面設備。
牽引設備18可包括車輪、履帶和/或構(gòu)造成支承和/或影響車輛10相對 于地面等表面的偏轉(zhuǎn)的任何機構(gòu)。每個牽引設備18均可轉(zhuǎn)向或不可轉(zhuǎn)向， 并可包括在相對于車架12的一個或多個位置上的任何數(shù)量的機構(gòu)，例如， 一個牽引設備18可包括彼此協(xié)同配合的兩個相鄰的車輪。例如，車輛10 可包括第一、第二、笫三和第四牽引設備18a、 18b、 18c、 18d，其中的兩 個—第一和第三牽引設備18a、 18c在圖l中示出。僅為清楚起見，第一、 第二、第三和第四牽引設備18a、 18b、 18c、 18d可分別看作是左前、右前、 左后、右后牽引設備，與通常對運動車輛而言的相同?？梢栽O想，牽引設 備18可通過任何傳統(tǒng)的布置進行構(gòu)造，例如使各牽引設備18能夠轉(zhuǎn)向或 者僅使第一和第二牽引設備18a、 18b能夠轉(zhuǎn)向。還可以設想，牽引設備 18可以任何常規(guī)的方式例如傳動系、差動齒輪傳動機構(gòu)、振動吸收機構(gòu)和 /或其它適宜的機構(gòu)操作性地一起連接到車架12和/或車輛10的動力源。還可以設想，每個牽引設備18可包括一個或多個彼》bf目鄰布置的單獨機構(gòu)， 例如分別將第三和第四牽引設備18c、 18d與兩個車輪設置成如現(xiàn)有技術中 通常所知的那樣。
如圖2所示，牽引設備18可分別可操作地連接到液壓系統(tǒng)20。具體 地，液壓系統(tǒng)20可包括一個或多個液壓致動器22，它們均構(gòu)造成影響機 械制動器的M,并從而影響施加到牽引設備18中每一個上的阻抗轉(zhuǎn)矩的 量。機械制動系統(tǒng)可包括任何常規(guī)的制動系統(tǒng)，其構(gòu)造成根據(jù)液壓致動器 的伸出和/或收回而向牽引設備18之一施加阻抗轉(zhuǎn)矩。例如，；M^制動系 統(tǒng)可包括盤式制動器，其中，盤式制動器的鉗盤可根據(jù)相關聯(lián)的氣醫(yī)致動 器的伸出和/或收回而摩M合制動盤。為清楚起見，省略了對機械制動系 統(tǒng)的進一步說明?？梢栽O想，牽引設備18之一的運動速度可根據(jù)施加在其 上的阻抗轉(zhuǎn)矩的量進行變化。
液壓致動器22可分別與牽引設備18之一相關聯(lián)。例如，第一、第二、 第三和第四致動器22a、 22b、 22c、 22d可分別與第一、第二、第三和第四 牽引設備18a、 18b、 18c、 18d相關聯(lián)。僅為清楚起見，對'妙致動器22 的進一步的說明將在下文中參考第一致動器22a進行，應注意，該說明適 用于第二、第三和第四致動器22b、 22c、 2M。
第一液壓致動器22a可包括限定有缸和活塞24的管狀部分23，該活 塞24將所述釭分成用于容納加壓流體的第一腔室25和用于容納彈簧27 的第二腔室26。活塞24可響應于供給第一腔室25的流體壓力沿第一方向 移動，并可響應于第二腔室26中的彈簧27沿與第一方向相反的第二方向 移動。具體地，第一腔室25內(nèi)的加壓流體可使活塞24沿第一方向偏置， 以增加可操作地連接到第一牽引設備18a的機械制動器的摩^^。相反， 第二腔室26內(nèi)的彈簧27可使活塞24沿第二方向偏置，以減少可^Mt地連 接到第一牽引設備18a的機械制動器的摩^^。這樣，M制動器的接 合量以及從而施加到第一牽引設備18a上的阻抗轉(zhuǎn)矩的量可根據(jù)供給第一 腔室25的加壓流體的量進行變化?？梢栽O想，液壓致動器22也可被彈簧 朝向伸出位置偏壓，而被液力朝向收回位置偏壓。液壓系統(tǒng)20還可包括加壓流體源30、低壓源32和一個或多個閥34, 以影響'M致動器22的伸出和/或收回?？梢栽O想，'^i系統(tǒng)20可包括多 個流體通路，它們相互之間流體連通一個或多個組成部件，如現(xiàn)有才支術中 常見的那樣。還可以設想，'M系統(tǒng)20可包括另外和/或不同的部件，例 如溫度傳感器、位置傳感器、卸壓閥、蓄電池、調(diào)壓器和/或現(xiàn)有技術中已 知的其它部件。還可以設想，液壓系統(tǒng)20還可構(gòu)造成影響一個或多個牽引 設備18上的靜止裝置例如停車裝置、致動器的接合。
加壓流體源30可構(gòu)造成產(chǎn)生加壓流體流，并可包括變量泵、定量泵和 /或現(xiàn)有技術中已知的其它加壓流體源。源30可例如通過中間軸、傳動帶、 電路或任何其它適宜的方式可驅(qū)動地連接到一動力源。源30可布置在低壓 源32的上游，并可向閥34供給加壓流體?？梢栽O想，源30也可以包括多 個泵，它們構(gòu)造成現(xiàn)有技術中常見的多級泵。
低壓源32可例如包括構(gòu)造成盛放供給流體的貯液器或儲罐。所述流體 可例如包括專用液壓油、發(fā)動機潤滑油、傳動潤滑油或現(xiàn)有技術中已知的 任何其它流體。車輛10內(nèi)的一個或多個液壓系統(tǒng)可從低壓源32抽取流體， 和使流體返回低壓源32?？梢栽O想，'M系統(tǒng)20可連接到多個單獨的低 壓源。
閥34可包括第一、第二、第三和第四閥34a、 34b、 34c、 34d,它們 分別與笫一、第二、第三和笫四致動器22a、 22b、 22c、 22d相關聯(lián)。閥 34可分別構(gòu)造成調(diào)節(jié)去往液壓致動器22之一的加壓流體流。具體地，閥 34可分別包括比例閥元件，其可i皮彈簧偏壓和螺線管致動成朝向多個位置 中的任一位置運動。僅為清楚起見，對閥34的進一步說明參考第一閥34a 進行，應注意，該說明適用于第二、第三和第四閥34b、 34c、 34d。
例如，第一閥34a的閥元件可從第一位置移動，在該第一位置中加壓 流體流朝向第一液壓致動器22a的流動基本被阻斷。閥元件還可從第一位 置朝向第二位置或第三位置移動，在該第二位置中最大流量的加壓流體能
夠從源30流向第一液壓致動器22a，在該第三位置中最大流量的加壓流體 能夠從第一液壓致動器22a流向低壓源32。可以設想，第一閥34a也可以是液力致動的、機械致動的、氣動的或以任何其它適宜的方式進行致動。
還可以i殳想，第一閥34可包括多個獨立的計量閥、固定流通面積閥和/或 現(xiàn)有技術中已知的任何其它閥裝置。應注意，機喊制動器的摩##^量以 及由此施加到第一牽引設備18a上的阻抗轉(zhuǎn)矩的量可才艮據(jù)第一閥34a的閥 元件的致動量以及加壓流體可流動通過其中的流通面積的量而變化。
同樣如圖2所示，液壓系統(tǒng)20可通過控制系統(tǒng)100進行控制。具體地， 控制系統(tǒng)100可構(gòu)造成經(jīng)由操作員界面設備16接收操作員的輸入，并響應 于此操作液壓系統(tǒng)20的一個或多個組成部件。具體地，控制系統(tǒng)100可包 括控制器104和傳感器106，并可構(gòu)造成控制閥34的移動。可以設想，控 制系統(tǒng)100可包括另外的部件，例如信號通信線路、放大器、過濾器、動 力設備和/或現(xiàn)有技術中已知的其它部件。
控制器104可包括用于控制液壓系統(tǒng)20的操作的一個或多個孩i處理 器?？刂破?04可包括存貯器、數(shù)據(jù)存貯設備、通信總線和/或現(xiàn)有技術中 已知的其它部件。具體地，控制器104可構(gòu)造成接收來自操作員界面設備 16和傳感器106的輸入?？刂破?04還可構(gòu)造成執(zhí)行一種或多種算法和/ 或訪問一個或多個相關數(shù)據(jù)庫，例如圖、方程和/或查圖表?？刂破?04可 根據(jù)接收到的輸入、執(zhí)行的算法和/或訪問的數(shù)據(jù)庫向閥34發(fā)出指令。例 如，控制器104可發(fā)出例如電流或電壓信號，以影響閥34的閥元件的移動， 從而選擇性地控制流率、壓力和/或加壓流體相對于液壓致動器22的方向。 可以設想，控制器104還可接收和/或發(fā)出向液壓系統(tǒng)20的其它部件、例 如源30的指令。還可以設想，控制器104可構(gòu)造成單獨的控制器，或集成 到能夠控制車輛10的各種其它功能的總車輛控制系統(tǒng)中。還可以設想，控 制器104可包括多個控制器，它們分別用于控制液壓系統(tǒng)20的一個或多個 部件。
傳感器106可包括任何常規(guī)的傳感器，并可構(gòu)造成檢測表征單獨的轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)200的操作狀況的一個或多個參數(shù)。傳感器106可例如包括構(gòu)造成 檢測轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200中的加壓流體壓力的壓力傳感器。這樣，傳感器106可 向控制器104傳輸信號，該信號可與可被接受的值或值的范圍進行比較，以判定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200是否發(fā)生故障，例如不正常工作?？梢栽O想，傳感器 106也可以是任何類型的傳感器，如位置傳感器、溫度傳感器、功率傳感 器、流量傳感器、電壓傳感器、電流傳感器和/或現(xiàn)有技術中已知的其它傳 感器。還可以設想，控制系統(tǒng)100可包括用于檢測轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200的一個或 多個參數(shù)的任意數(shù)量的傳感器。
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200可包括構(gòu)造成影響一個或多個牽引設備18相對于車架 12的定向以從而影響和/或控制車輛10相對于表面的偏轉(zhuǎn)的任何常規(guī)系 統(tǒng)。例如，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200可包括:^系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和/或;W^系統(tǒng)。因此， 為清楚起見，省略了對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200的進一步說明。還可以設想，轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)200可基于任何理由而被認為發(fā)生故障例如，液壓系統(tǒng)中的致動壓力 不足、電氣系統(tǒng)中的電壓不足、對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的一個或多個部件的致動和/ 或控制少于所希望的情況和/或任何其它希望的標準。還可以設想，轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)200可通過改變牽引設備18相對于以任何適宜的定向的車架12的角度 來改變牽引設備18的定向。
工業(yè)適用性
本發(fā)明的液壓系統(tǒng)可適用于具有制動和轉(zhuǎn)向操作和/或?qū)恳?^殳備的 控制的任何車輛。本發(fā)明的系統(tǒng)可構(gòu)造成在第一轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生故障時提供 備用轉(zhuǎn)向能力和/或?qū)Φ谝晦D(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能進行補充。下面說明M系統(tǒng)20 的操作。
參照圖2，源30可接收來自低壓源32的加壓流體，并向閥34的上游 側(cè)供給加壓流體。閥34可響應于其各自的閥元件的相對位置而選擇性地控 制流率、壓力和/或加壓流體的方向。例如，閥34可分別從基本阻斷加壓 流體朝向各自的液壓致動器22流動的第一位置向第二位置或第三位置移 動。閥34之一的閥元件的朝向第二位置的移動可使加壓流體能夠從源30 朝向相關聯(lián)的液壓致動器22之一的第一腔室25流動，以形成能夠壓縮彈 簧27的力。閥34之一的閥元件朝向第三位置的移動可使加壓流體^目關 聯(lián)的液壓致動器22之一的第一腔室25朝向低壓源32流動，以形成能夠釋放彈簧27的力。這樣，閥34的閥元件的選擇性地移動可影響液壓致動器 22的選擇性移動，這轉(zhuǎn)而將影響施加到各牽引設備18上的阻抗轉(zhuǎn)矩的量。
、M致動器22可響應于經(jīng)由操作員界面設備16傳輸?shù)牟僮鲉T輸入而 移動。例如，可經(jīng)由車輛傳動系向牽引設備18提供驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，以如現(xiàn)有4支 術中常見的那樣相對于表面推進車輛IO 。操作員可能希望車輛10減速， 并從而可能致動操作員界面設備16之一，例如操作員可壓下車輛10的踏 板。另外，操作員可能希望改變車輛10相對于表面的方向，并從而可能致 動另一操作員界面設備16，例如操作員可致動車輛10的方向盤。致動一 個或多個操作員界面i殳備16可以與它們的相對位置對應地向控制器104 傳輸信號?？刂破?04可響應于一個或多個接收到的信號而控制一個或多 個閥34,以使加壓流體能夠從源30朝向各自的液壓致動器22流動和/或4吏 加壓流體能夠從各自的液壓致動器朝向低壓源32流動。
響應于用于使車輛10減速的操作員輸入，控制器104可控制各個閥 34朝向其第二位置的移動。例如，控制器104可控制第一液壓閥34a的閥 元件朝向第二位置，以便使由源30供應的加壓流體與液壓致動器22a的第 一腔室25流體連通。供給第一腔室25的加壓流體可反抗彈簧27的偏壓以 影響活塞24的移動，并從而增加施加到牽引設備18a上的阻抗轉(zhuǎn)矩。控制 器104可類似地控制第二、第三、第四閥34b、 34c、 34d,這樣，車輛10 可根據(jù)操作員界面設備16之一的致動量減速?？梢栽O想，控制器104可構(gòu) 造成如傳統(tǒng)技術那樣在增加作用于第一和第二牽引i殳備18a、18b上的阻抗 轉(zhuǎn)矩之前選擇性地使作用于第三和第四牽引設備18c、 18d上的阻抗轉(zhuǎn)矩增 加預定的時間段，以便減少所造成的圍繞第一和第二牽引設備18a、 18b 的力矩。也就是說，控制器104可構(gòu)造成在使作用于前牽引設備上的阻抗 轉(zhuǎn)矩增加之前增加作用于車輛10的后牽引設備上的阻抗轉(zhuǎn)矩，以減少所造 成的可能會使車輛10圍繞前牽引設備樞轉(zhuǎn)的力矩，從而潛在地減少第三和 第四牽引設備18c、 18d相對于表面的牽引。
響應于用于改變車輛10的方向例如用于改變車輛10的偏轉(zhuǎn)的^Mt員 輸入，控制器104可選擇性地控制 一個或多個閥34朝向其第二位置的移動。例如，控制器104可將從傳感器106接收到信號與預定值相比較，以評估 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200的^Mt狀態(tài)。如果從傳感器106接收到的信號小于預定值， 則控制器104可判定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200發(fā)生故障。例如，個i殳傳感器106可包 括壓力傳感器，則當接收到的信號表明例如在液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200中基本沒 有壓力或壓力不夠高時，控制器104可判定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200發(fā)生故障。因此， 控制器104可構(gòu)造成選擇性地控制液壓系統(tǒng)20以使車輛10實現(xiàn)所希望的 轉(zhuǎn)向?？梢?沒想，控制器104可基本同時控制第一和第三閥34a、 34c，以 使施加到第一和第三牽引設備18a、 18c上的阻抗轉(zhuǎn)矩基本同時增加。還可 以設想，控制器可類似地控制第二和第四閥34b、 34d與第二和第四牽引 設備18b、 18d。
控制器104可選擇性地控制液壓系統(tǒng)20特別是閥34，以在接收到轉(zhuǎn) 向指令和判定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200發(fā)生故障時影響車輛IO的轉(zhuǎn)向。例如，響應于 使車輛10朝向左側(cè)轉(zhuǎn)向的指令，控制器104可使施加到第一和第三(即左 前和左后)牽引設備18a、 18c上的阻抗轉(zhuǎn)矩增加?？刂破?04可控制第一 和第三閥34a、 34c各自的閥元件朝向第二位置，以使加壓流體能夠朝向第 一和笫三致動器22a、 22c流動。這樣，第一和第三牽引設備18a、 18c可 相對于第二和第四(即右前和右后)牽引設備18a、 18c減速，從而造成車 輛10朝向左側(cè)轉(zhuǎn)向。類似地，控制器104可使施加到第二和第四(即右前 和右后)牽引i殳備18b、 18d上的阻抗轉(zhuǎn)矩增加，以影響車輛10朝向右側(cè) 轉(zhuǎn)向。具體地，如現(xiàn)有技術中所知，車輛的位于內(nèi)轉(zhuǎn)彎半徑上的牽引設備 (當車輛10左轉(zhuǎn)彎時即第一和第三牽引設備18a、 18c)以慢于在外轉(zhuǎn)彎 半徑上的牽引設備的速度運行。這樣，通過選擇性地放慢第一和第三牽引 設備18a、 18c或第二和第四牽引設備18b、 18d，控制器104可在轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)200可能發(fā)生故障時影響車輛IO的轉(zhuǎn)向。
控制器104還可選擇性地控制液壓系統(tǒng)20特別是閥34，以在接收到 轉(zhuǎn)向指令和判定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200未發(fā)生故障時增大車輛IO的轉(zhuǎn)向。例如，響 應于4吏車輛10以特定轉(zhuǎn)向半徑向左側(cè)轉(zhuǎn)向的指令，控制器104可4吏施加到 第一和第三(即左前和左后)牽引設備18a、 18c上的阻抗轉(zhuǎn)矩增加。這樣，控制器104可使車輛10能形成轉(zhuǎn)彎半徑，該轉(zhuǎn)彎半徑小于僅控制牽引設備 18的朝向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200形成的轉(zhuǎn)彎半徑?？梢栽O想，控制器104可包括
一種或多種算法并且/或者接收一個或多個輸入，以表明操作員所希望的轉(zhuǎn) 彎半徑可能不能僅通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200實現(xiàn)。具體地，控制器可判定從^^作 員界面16之一輸入的轉(zhuǎn)向指令大于預定限值，例如操作員致動操作員界面 設備16之一以形成車輛10的這樣的轉(zhuǎn)彎半徑，即，如果不通過液壓系統(tǒng) 20進行補充則可能不同僅通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200形成的轉(zhuǎn)彎半徑。
響應于用于改變車輛10的速度和方向的操作員輸入，例如，操作員希 望在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200發(fā)生故障時使車輛10減慢和轉(zhuǎn)向，控制器104可在才艮據(jù) 用于改變車輛10的方向的輸入選擇性地控制閥34之前，根據(jù)用于改變車 輛10的速度的輸入選擇性地控制一個或多個閥34的移動。具體地，控制 器104可構(gòu)造成控制閥34以適當?shù)赜绊懯┘拥綘恳O備18上的希望的阻 抗轉(zhuǎn)矩，以在建立車輛10的期望轉(zhuǎn)向量之前建立車輛10的期望減速量。 例如，控制器104可使施加到各牽引設備18上的阻抗轉(zhuǎn)矩增加，以在還使 施加到第一和第三牽引設備18a、 18c上的阻抗轉(zhuǎn)矩增加以建立車輛10的 轉(zhuǎn)彎半徑之前如上所述地4吏車輛10減速。這樣，控制器104可構(gòu)造成4吏用 于使車輛10減速的操作員輸入成為比用于改變車輛10的方向的輸入具有 較高優(yōu)先級的輸入?？梢栽O想，控制器104可構(gòu)造成執(zhí)行一種或多種算法， 以在建立車輛10的期望轉(zhuǎn)向量之前建立車輛10的期望減速量。還可以設 想，控制器104可通過建立單一指令一例如根據(jù)用于減速的操作員輸入和 用于轉(zhuǎn)向的操作員輸入而變化的指令，或者通過建立多指令一例如分別根 據(jù)用于減速或用于轉(zhuǎn)向的操作員輸入而變化的兩個指令，來使用于使車輛 10減速和轉(zhuǎn)向的操作員輸入優(yōu)先，以便使各個閥34響應于用于改變車輛 10的速度和方向的操作員輸入來控制其運動。
因為液壓系統(tǒng)20,特別是控制器104，可選擇性地控制液壓致動器22 的運動，從而可獨立地控制施加到牽引設備18上的阻抗轉(zhuǎn)矩的相應的量， 因此，液壓系統(tǒng)20可為車輛IO提供備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。這樣，可能不需要單 獨的備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并可減低車輛10的復雜性。同時，因為液壓系統(tǒng)20，特別是控制器104，可構(gòu)造成獨立于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)200影響車輛IO的轉(zhuǎn)向，因 此，液壓系統(tǒng)20可增大車輛10的轉(zhuǎn)向能力。這樣，可減小車輛10的轉(zhuǎn)彎 半徑，這將增加車輛10的可操縱性。另外，因為液壓系統(tǒng)20可包括構(gòu)造 成響應于操作員所希望的制動命令和轉(zhuǎn)向命令來控制閥34的控制系統(tǒng) 100，可通過選擇性地控制不具有其它部件的液壓制動系統(tǒng)來實現(xiàn)使車輛 IO轉(zhuǎn)向。這樣，可實現(xiàn)簡單的閥裝置和控制器。
本領域的技術人員將能顯見，可對本發(fā)明的液壓系統(tǒng)作出多種變型和 改變。通過考慮本說明書和所公開的系統(tǒng)的實施例，本領域的技術人員將 能顯見其它實施例。應當理解，本說明書和示例僅應^皮看作是示例性的， 其真實范圍通過所附權(quán)利要求及其等同方案進行限定。
權(quán)利要求
1.一種液壓系統(tǒng)(20)，包括加壓流體源(30)；多個流體致動器(22)，它們各自構(gòu)造成選擇性地改變施加到相關聯(lián)的牽引設備(18)上的阻抗轉(zhuǎn)矩的大??；多個閥(34)，它們各自構(gòu)造成選擇性地向所述多個流體致動器之一傳輸加壓流體；以及控制器(104)，其構(gòu)造成根據(jù)轉(zhuǎn)向指令來控制所述多個閥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一操作員界面設備，其構(gòu)造成向控制器傳輸表征制動指令的第一信 號；以及第二^Mt員界面設備，其構(gòu)造成向控制器傳輸表征轉(zhuǎn)向指令的第二信號；其中，所述控制器構(gòu)造成根據(jù)所述第一信號和所述第二信號來選擇性 地控制所述多個閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述多個流體致動器包括至少四個流體致動器，它們各自構(gòu)造成獨立 地影響施加到相關聯(lián)的牽引設備上的阻抗轉(zhuǎn)矩的大??；以及所述控制器還構(gòu)造成控制所述多個閥以響應于第一轉(zhuǎn)向指令基本同時 地增加作用在第一兩個牽引設備上的阻抗轉(zhuǎn)矩，以及控制所述多個閥以響 應于第二轉(zhuǎn)向指令基本同時地增加作用在第二兩個牽引設備上的阻抗轉(zhuǎn)矩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述M系統(tǒng)構(gòu) 造成車輛的組合式制動系統(tǒng)和備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括 傳感器，其構(gòu)造成傳輸表征轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的參數(shù)的信號；以及 所述控制器構(gòu)造成當所述信號低于預定值時根據(jù)轉(zhuǎn)向指令選擇性地控制所述多個閥中的兩個閥，以選擇性地增加施加到相關聯(lián)的牽《1 i殳備上的 阻抗轉(zhuǎn)矩的大小。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是 車輛的第一轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述預定值是表征低于該值則第一轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生故 障的閾值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于， 所述液壓系統(tǒng)構(gòu)造成車輛的制動系統(tǒng)的至少一部分；以及 所述控制器還構(gòu)造成在用于控制所述多個牽引設備之一的定向的第二系統(tǒng)被判定發(fā)生故障時選擇性地增加作用在所述多個牽引設備中至少一個 上的阻抗轉(zhuǎn)矩。
8. —種操作液壓系統(tǒng)(20)的方法，包括 使流體加壓；將加壓流體引導至多個閥(34),所述多個閥中的每一個均與多個致動器(22)中的一個操作性地相關聯(lián)；根據(jù)第一信號選擇性地將加壓流體通過所述多個閥中的每一個朝向所述多個致動器引導；以及根據(jù)第二信號選擇性地將加壓流體引導通過所述多個閥中的次級單元。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一信號表征用 于減小車輛的運動速度的操作員輸入，所述第二信號表征用于改變車輛的 運動方向的操作員輸入。
10. —種車輛(10),包括 車架(12);以及操作性地連接到車架的多個牽引設備(18);以及 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的液壓系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)(200)。該液壓系統(tǒng)包括一加壓流體源(30)和構(gòu)造成影響施加到相關聯(lián)的牽引設備(18)上的阻抗轉(zhuǎn)矩的大小的多個流體致動器(22)。該液壓系統(tǒng)還包括多個閥(34)，它們分別構(gòu)造成選擇性地向所述多個流體致動器之一傳輸加壓流體。該液壓系統(tǒng)還包括構(gòu)造成根據(jù)至少一轉(zhuǎn)向指令來控制所述多個閥的控制器(104)。
文檔編號B62D11/00GK101300165SQ200680040688
公開日2008年11月5日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者B·A·埃德勒, E·W·馬特, J·J·考夫曼, M·L·威斯特法倫, R·E·哈利勒, 黃曉東 申請人:卡特彼勒公司