用于重型車輛的駕駛員制動需求指標設備的制造方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]本申請涉及重型車輛制動，并特別地涉及用于諸如卡車的重型車輛的駕駛員制動需求指標(indicator)設備。
[0002]指示駕駛員制動需求的已知方法是確定卡車的腳制動閥的活塞的行進的程度。當駕駛員期望操作車輛行車制動器(service brake)時，駕駛員將腳施加到制動踏板，所述制動踏板繼而引起活塞的行進運動。使用活塞行進方法中的缺點在于腳制動閥的靈敏度(即，輸送壓力/行進距離)在較高水平的駕駛員制動需求時顯著地增加。該高靈敏度使得難以僅使用活塞的行進運動來確定駕駛員的預期的制動需求。使用活塞行進方法中的另一缺點在于需要附加的機械部件。在典型的腳制動閥中將不另外需要這些機械部件。
[0003]指示駕駛員制動需求的另一已知方法是確定在卡車的腳制動閥的制動電路中的閥輸送壓力。使用閥輸送壓力方法中的缺點是關于在踏板運動的初始階段期間駕駛員意圖使卡車減速的信息的缺乏或缺少。這因為在閥壓力被實際輸送之前存在制動踏板的至少某些運動和活塞的至少某些行進運動的需要而發生。提供克服指示駕駛員制動需求的已知方法的缺點的、指示駕駛員制動需求的設備和方法將是期望的。
【發明內容】
[0004]根據一個實施例，提供一種駕駛員制動需求指標設備用于重型車輛，所述重型車輛具有可移動的制動施加器(applicator)構件和可以處理駕駛員制動需求信號的至少一個外部設備。駕駛員制動需求指標設備包括制動閥，所述制動閥包括(i)響應于車輛駕駛員移動制動施加器構件而可移動的制動閥構件，以及(? )操作車輛行車制動器電路的輸送壓力線。設備還包括行進傳感器，所述行進傳感器被布置成(i)感測制動閥的制動閥構件的運動，以及(? )在制動閥構件的運動被感測到時提供指示制動閥構件的行進的程度的第一信號。設備進一步包括輸送壓力線傳感器，其被布置成(i)感測制動閥的輸送壓力線中的壓力，以及(? )提供指示輸送壓力線中的壓力的第二信號。設備還包括控制器，所述控制器被布置成處理第一和第二信號以提供用于至少一個外部設備的駕駛員制動需求信號。
[0005]根據另一實施例，提供一種駕駛員制動需求指標設備用于重型車輛。駕駛員制動需求指標設備包括用于提供(i)指示制動閥的制動閥構件的行進的程度的第一信號以及(? )指示與制動閥相關聯的輸送壓力線中的壓力的第二信號的裝置。設備進一步包括用于響應于第一和第二信號提供駕駛員制動需求信號的裝置。
[0006]根據又一實施例，一種由計算機可讀的程序存儲介質具有存儲器。所述介質有形地體現由計算機可執行的指令的一個或多個程序以執行用于處理重型車輛的制動閥設備的信號的方法步驟。方法包括以下步驟:接收指示制動閥的制動閥構件的行進的程度的第一信號、接收指示與制動閥相關聯的輸送壓力線中的壓力的第二信號、在第一信號處于或低于第一預定閾值時產生根據僅第一信號變化的駕駛員制動需求信號，以及在第一信號處于或高于第二預定閾值時產生根據僅第二信號變化的駕駛員制動需求信號。
【附圖說明】
[0007]圖1是示出了根據一個實施例構造的駕駛員制動需求指標設備的示意性框圖。
[0008]圖2是描繪了根據一個實施例的圖1的駕駛員制動需求指標設備的操作的方法的流程圖。
[0009]圖3示出了根據圖2的方法操作的已知腳制動閥的圖。
【具體實施方式】
[0010]參考圖1，提供了設備10供在諸如卡車的重型車輛中使用。根據一個實施例構造設備10。在圖1中，電線連接被示出為實線，氣動線連接被示出為虛線，并且機械耦合或物理接觸被示出為清楚的粗線。
[0011]制動踏板12以已知的方式操作地耦合到腳制動閥14。踏板12可以包括任何類型的商業上可用的制動踏板。閥14的氣動部分可以包括任何類型的商業上可用的腳制動閥。踏板12可以是閥14的部分，或可以與閥14分離并且通過連桿機構(linkage)連接到閥14。
[0012]當車輛駕駛員期望應用車輛的行車制動器(brake)時，車輛駕駛員(如由線11表示的那樣)將腳施加到踏板12以經由線13移動閥14內的(未示出的)活塞。活塞的行進運動使排氣口關閉并且使閥14內通路打開以允許等待在那里的氣壓穿過并且被輸送到前后制動系統以應用車輛的行車制動器來使車輛減速和停止。
[0013]當車輛駕駛員的腳從踏板12移開時，閥14內的內部回位彈簧移回到它們的原始位置。這允許閥14和輸送線中的空氣通過排氣口排出到大氣。用以使車輛減速和停止的制動踏板和腳制動閥的結構和操作是已知的并因此將不被描述。
[0014]活塞行進傳感器16被操作地連接到閥14和踏板12以在車輛駕駛員的腳施加到踏板12時在線17上提供指示閥14內的活塞的行進的程度的信號。傳感器16可以包括任何類型的行進傳感器，諸如霍爾效應設備或線性可變差動變壓器(LVDT)傳感器。輸送壓力傳感器18經由線15操作地耦合到閥14以在線19上提供指示閥14的壓力線中的壓力的信號。傳感器18可以包括任何類型的商業上可用的壓力傳感器。
[0015]電子控制器20監視來自活塞行進傳感器16的線17上的信號，并且可以將信號數據存儲在存儲器中。控制器20還監視來自輸送壓力傳感器18的線19上的信號，并且可以將信號數據存儲在存儲器中。控制器20、輸送壓力傳感器18、活塞行進傳感器16、腳制動閥14以及制動踏板12的任何組合可以包括一個或多個單個集成單元。作為示例，所有部件可以包括單個集成單元。作為另一示例，控制器20可以包括單個集成單元而剩余的部件包括分立的單個集成單元。在圖2中示出的腳制動閥設備10中使用的具體部件將依賴其中安裝了設備10的車輛的特定類型。
[0016]設備10的部件協作以在線21上提供駕駛員制動需求信號。線21上的信號指示當駕駛員的腳施加到踏板12時車輛駕駛員預期的制動的量。線21上的信號可以被應用到任何類型的外部設備。例如，線21上的信號可以經由諸如SAE J1939之類的串行通信鏈路被應用到另一電子控制器。作為其他示例，線21上的信號可以作為脈寬調制(PffM)信號應用或被直接地應用為模擬信號，以便由諸如制動系統控制器、制動燈控制器、傳輸控制器或其他控制器的從屬系統處理。根據將在下文中描述的方法提供線21上的駕駛員制動需求指標。
[0017]參考圖2，流程圖100描繪了根據一個實施例的圖1的設備10的操作。用于使圖1中示出的控制器20能夠根據圖2中示出的流程圖100執行操作步驟的程序指令可以被嵌入到控制器20內部的存儲器中。替代地或另外地，程序指令可以被存儲在控制器20外部的存儲器中。作為示例，程序指令可以被存儲在車輛的不同的控制器內部的存儲器中。程序指令可以被存儲在包括但不限于外部硬盤驅動器、閃式驅動器和壓縮盤的任何類型的程序存儲介質上。可以取決于特定控制器的特征對程序指令重新編程。
[0018]在下文中描述圖2的流程圖100中包含的步驟時將參考圖3。在步驟102中，做出關于車輛駕駛員是否正在移動踏板12的確定。如果在步驟102中的確定是否定的(S卩，車輛駕駛員沒有在移動踏板12)，則過程返回到步驟102并且針對到踏板12的腳的施加繼續監視踏板12。然而，如果在步驟102中的確定是肯定的(S卩，車輛駕駛員正在移動踏板12)，則過程進行到步驟104。
[0019]在步驟104中做出關于閥14內的活塞是否響應于車輛駕駛員移動踏板12而已經行進高于預定閾值距離值的確定。示例預定閾值被示出為圖3中的點“A”。如果在步驟104中的確定是否定的(即，閥14內的活塞已經行進僅低于或直至預定閾值)，則過程進行到步驟110。在步驟110中，計算駕駛員制動需求的量。基于閥14內的活塞的行進的程度來計算駕駛員制動需求的量。然后，在步驟112中，在線21(圖1)上提供指示來自步驟110的計算的駕駛員制動需求的電信號。線21上的信號然后可以被應用到外部設備，如在步驟130中示出的那樣。
[0020]然而，如果向后在步驟104中的確定是肯定的(S卩，閥14內的活塞已經行進高于預定閾值)，則過程進行到步驟120。在步驟120中，計算駕駛員制動需求的量。基于閥14的輸送壓力線中的壓力來計算駕駛員制動需求的量。然后，在步驟122中，在線21上提供指示來自步驟120的計算的駕駛員制動需求的電信號。線21上的信號然后可以被應用到外部設備，如在步驟130中示出的那樣。
[0021]應該清楚，當活塞行進傳感器信號處于或低于預定閾值時響應于線17上的活塞行進傳感器信號產生線21上的駕駛員制動需求信號，并且當線17上的活塞行進傳感器信號高于預定閾值時響應于線19上的輸送壓力傳感器信號產生線21上的駕駛員制動需求信號。
[0022]根據在圖3中示出的圖也應該清楚，當駕駛員制動需求的量相對小(S卩，小到足以使得活塞行進的程度處于或低于預定閾值)時，在圖1中示出的線21上的駕駛員制動需求信號基于閥14內的活塞的行進的程度。然而，當駕駛員制動需求的量相對大(S卩，大到足以使得活塞行進高于預定閾值)時，那么在圖1中示出的線21上的駕駛員制動需求信號基于閥14的輸送壓力線中的壓力。因此，線21上的駕駛員制動需求指標針對相對小的駕駛員制動需求根據活塞行進變化，并且針對相對大的駕駛員制動需求根據輸送線壓力變化。
[0023]還應該清楚，針對活塞行進的預定閾值是可選擇的。作為示例，預定閾值可能在圖3中示出的點“A”和“B”之間的活塞行進的范圍中可選擇。點“B”可以表示針對活塞行進的最高預定閾值。這是因為在該點處的活塞行進曲線對基于活塞行進的程度來計算