專利名稱：電動(dòng)工業(yè)用貨車的制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工業(yè)用貨車的制動(dòng)系統(tǒng)。
這種工業(yè)用貨車大部分具有由電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪和怠速承載輪。公知的是，制動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)輪和承載輪相連。驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)器也可以與直接與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)相連。公知的是，所描述的制動(dòng)器采用了液壓鼓式制動(dòng)器。還公知的是，驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用單盤式彈簧力加載磁力制動(dòng)器。這些大部分中設(shè)計(jì)成所謂的“安全制動(dòng)器”，因?yàn)橛羞@樣的規(guī)定如果常常用于這種工業(yè)用貨車中的電動(dòng)控制發(fā)生故障，那么車輛需要以通用的方式慢下來(lái)。
對(duì)于設(shè)置有三相電機(jī)的工業(yè)用貨車而言，還公知的是，借助起著發(fā)電機(jī)作用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)使它慢下來(lái)。發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的制動(dòng)作用有助于實(shí)現(xiàn)“滑行制動(dòng)”，例如，這個(gè)公開(kāi)在DE19629386中。現(xiàn)有技術(shù)的這種情況也描述了根據(jù)制動(dòng)踏板的位置來(lái)使用目標(biāo)值斜坡。
從EP0908348中可以了解到，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的幫助來(lái)得到不依賴于負(fù)荷的制動(dòng)性能。為了進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度控制，預(yù)定與制動(dòng)踏板行程成比例的相同制動(dòng)距離。預(yù)定速度目標(biāo)值斜坡(ramp)，而這些斜坡根據(jù)踏板位置來(lái)進(jìn)行選擇。在公知情況下所設(shè)置的承載輪的制動(dòng)器從某一踏板位置向前連接。
從EP0814051B1中可以知道，具有控制單元的工業(yè)用貨車設(shè)置有至少一個(gè)可制動(dòng)的軸和至少一個(gè)非制動(dòng)軸，其中控制單元可以產(chǎn)生可變的控制信號(hào)，該控制信號(hào)設(shè)定工業(yè)用貨車的可接受最大速度。根據(jù)工業(yè)用貨車的行駛方向，借助控制單元以這樣的方式來(lái)改變控制信號(hào)，以致沿著可制動(dòng)軸方向上進(jìn)行行駛期間的最大速度大于沿著非制動(dòng)軸方向上進(jìn)行行駛期間的最大速度。
從EP0758591A1中可以知道，借助制動(dòng)信號(hào)發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生電動(dòng)制動(dòng)信號(hào)，該發(fā)生器由制動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)。把制動(dòng)信號(hào)供給到電機(jī)控制器，該控制器預(yù)定能量回收的大小。這里所導(dǎo)致的結(jié)果是，使再生大小減速。因?yàn)殡姍C(jī)所產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩常常不足以確保理想的減速，因此設(shè)置了延遲傳感器，該傳感器測(cè)量減速時(shí)的延遲量并且為制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生信號(hào)，而該制動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)由電機(jī)所產(chǎn)生的減速的不足而產(chǎn)生了機(jī)械制動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。
本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)用貨車的制動(dòng)系統(tǒng)，借助該系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)小磨損的制動(dòng)效果。該目的由權(quán)利要求1的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種制動(dòng)性能接近液壓制動(dòng)的性能。
在本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)中，制動(dòng)信號(hào)由制動(dòng)踏板以公知的方式來(lái)產(chǎn)生。把制動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成理想的制動(dòng)力，把該制動(dòng)力輸入到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制裝置中。第一換算裝置把制動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的理想扭矩。利用行程控制器的幫助，根據(jù)它的速度，驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生制動(dòng)扭矩，當(dāng)然根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度扭矩特性來(lái)限制該制動(dòng)扭矩。第二換算裝置有助于把驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)際可得到的實(shí)際扭矩轉(zhuǎn)換成實(shí)際制動(dòng)力。把該實(shí)際扭矩與第一理想制動(dòng)力進(jìn)行比較，以產(chǎn)生第二理想制動(dòng)力，該第二理想制動(dòng)力預(yù)定了第二制動(dòng)裝置的制動(dòng)力。
在本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)中，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)所提供的制動(dòng)力由承載輪上的每個(gè)制動(dòng)裝置來(lái)實(shí)行。設(shè)置在驅(qū)動(dòng)輪或者制動(dòng)電機(jī)上的制動(dòng)裝置僅用于某些情況，后面參照這些情況來(lái)進(jìn)行。
本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)具有一些優(yōu)點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)被用到最佳情況，而承載輪的制動(dòng)器只在需要的情況下采用。通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的減速幾乎沒(méi)有磨損。因此，可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)作用，而這種制動(dòng)作用大大地降低了磨損。本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)類似于制動(dòng)踏板的液壓制動(dòng)器，而該制動(dòng)踏板產(chǎn)生了與它的設(shè)定值成比例的制動(dòng)扭矩。相反，可以克服液壓制動(dòng)器的缺點(diǎn)，即克服了較大的磨損和在制動(dòng)線路破裂時(shí)識(shí)別故障的困難。
在本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)中，承載輪的制動(dòng)器是電動(dòng)制動(dòng)器。因此，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了設(shè)置第三換算裝置，該裝置把第二理想制動(dòng)力轉(zhuǎn)換成制動(dòng)電流。電流調(diào)節(jié)器響應(yīng)電流制動(dòng)力特性而預(yù)定第二制動(dòng)裝置的第二理想制動(dòng)力。該特性如所需要的一樣可以是線性的、遞增的或者遞減的。可以確保，車輛的總體制動(dòng)性能與系統(tǒng)性能和/或操縱者心愿相合適。
如前面所述，驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)器和與電機(jī)軸相連的制動(dòng)器只用于某些應(yīng)用中。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供一種制動(dòng)控制裝置，從而當(dāng)制動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器的制動(dòng)信號(hào)變成最大時(shí)產(chǎn)生所述第一制動(dòng)裝置的緊急停車信號(hào)。在這種情況下，在產(chǎn)生緊急停車時(shí)，連接第一制動(dòng)裝置。另一方面，當(dāng)工業(yè)用貨車已停止或者處于上坡時(shí)，第一制動(dòng)裝置也可以用作純粹的停車制動(dòng)器。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，當(dāng)監(jiān)視裝置發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)時(shí)，第一制動(dòng)裝置也可以得到控制。因此，例如，當(dāng)電動(dòng)制動(dòng)器輸送信號(hào)時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)存在線路中斷。這個(gè)還可以應(yīng)用到這樣的情況下工業(yè)用貨車具有電動(dòng)控制機(jī)構(gòu)。在這種情況下，規(guī)定為，當(dāng)電動(dòng)線路發(fā)生故障時(shí)，不得不進(jìn)行立即減速。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，還通過(guò)時(shí)間延遲件把緊急停車信號(hào)提供到第一制動(dòng)裝置中。這借助第一制動(dòng)裝置可以避免突然減速，在某些負(fù)荷情況下和對(duì)于某些提升高度而言這個(gè)事實(shí)尤其不利，因?yàn)樗鼡p害了工業(yè)用貨車的安全性。
還可以想到，使本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)性能依賴于某種車輛或者行駛參數(shù)，從而例如提供負(fù)荷傳感器，該傳感器探測(cè)所施加的負(fù)荷，而負(fù)荷的信號(hào)被提供到制動(dòng)控制裝置中。同樣地，可以設(shè)置行駛方向傳感器。例如，這個(gè)可以防止減速產(chǎn)生車輛的不穩(wěn)定工況，同時(shí)工業(yè)用貨車運(yùn)動(dòng)通過(guò)彎道，或者傾斜地行駛。對(duì)于提升高度的積分來(lái)講仍然是正確的，而該提升高度借助提升高度傳感器來(lái)測(cè)量。
下面，參照附圖
來(lái)更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。
唯一的附圖示出了本發(fā)明制動(dòng)系統(tǒng)的方塊圖。
該圖示出了三相電機(jī)，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)沒(méi)有示出的、工業(yè)用貨車的驅(qū)動(dòng)輪。沒(méi)有示出的主動(dòng)輪具有與之相連的第一制動(dòng)裝置12。制動(dòng)裝置12也可以與驅(qū)動(dòng)電機(jī)10的軸相連。沒(méi)有詳細(xì)解釋的、電動(dòng)三相電機(jī)10的移動(dòng)控制裝置安裝在假想線所示的方塊14、16中。制動(dòng)控制裝置18安裝在假想線所示的另一個(gè)方塊內(nèi)。沒(méi)有示出的工業(yè)用貨車中的制動(dòng)踏板20由操縱者來(lái)驅(qū)動(dòng)。由制動(dòng)踏板20所驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器安裝在方塊22內(nèi)。方塊22也安裝監(jiān)視裝置，后面將參照該監(jiān)視裝置來(lái)進(jìn)行。該方塊的單獨(dú)功能信號(hào)通過(guò)箭頭24來(lái)輸入，而該箭頭24對(duì)于所描述的制動(dòng)系統(tǒng)的工作沒(méi)有意義。
與理想制動(dòng)力成比例的信號(hào)被提供到比較裝置26中。制動(dòng)力是這樣的一種力借助該力，響應(yīng)制動(dòng)踏板的位置而使車輛慢下來(lái)。與最大制動(dòng)力成比例的信號(hào)也被輸入到比較裝置26中。這個(gè)通過(guò)方塊28來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)接合點(diǎn)30把理想制動(dòng)力施加到移動(dòng)控制裝置中的第一換算裝置32中，即在方塊14中。換算裝置32由理想制動(dòng)力來(lái)計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)10的扭矩。第二換算裝置34由電機(jī)10的實(shí)際扭矩來(lái)計(jì)算出實(shí)際制動(dòng)力。在許多情況下，通過(guò)預(yù)定制動(dòng)力來(lái)進(jìn)行調(diào)整的電機(jī)扭矩小于理想制動(dòng)情況所需要的扭矩。在第二比較裝置36中，制動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器22把理想制動(dòng)力與來(lái)自換算裝置34的實(shí)際制動(dòng)力進(jìn)行比較。在另一個(gè)換算裝置38中，把剩余的制動(dòng)力轉(zhuǎn)換成第一和第二制動(dòng)調(diào)節(jié)器40和42的制動(dòng)電流。調(diào)節(jié)器40、42可以是PI調(diào)節(jié)器。響應(yīng)調(diào)節(jié)器40、42的電流，在承載輪制動(dòng)器44、46中產(chǎn)生制動(dòng)力或者制動(dòng)扭矩。提供到另一個(gè)換算裝置38中的、標(biāo)定制動(dòng)力或者標(biāo)定制動(dòng)電流的參數(shù)被儲(chǔ)存在儲(chǔ)存方塊48中。
第一制動(dòng)裝置在驅(qū)動(dòng)輪上的控制裝置具有控制器50。例如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電纜破裂或者其它故障存在于制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，它可以被驅(qū)動(dòng)。合適的監(jiān)視裝置安裝在方塊22中?？刂破?0的輸出用52來(lái)表示。調(diào)節(jié)器40、42也具有在其內(nèi)成一體的監(jiān)視裝置，如果發(fā)出了錯(cuò)誤信息，那么這些裝置把信號(hào)提供到緊急停止的控制器50中?？刂破?0總是產(chǎn)生制動(dòng)裝置12的緊急停車信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)合適的斜坡(ramp)來(lái)影響時(shí)間延遲。當(dāng)所測(cè)量的其它參數(shù)能使緊急停車及時(shí)時(shí)，也可以進(jìn)行緊急停車。這里還可以想到，連接承載輪制動(dòng)器44、46來(lái)進(jìn)行緊急停車。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)工業(yè)用貨車的制動(dòng)系統(tǒng)，該制動(dòng)系統(tǒng)包括三相驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)，它驅(qū)動(dòng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪；第一制動(dòng)裝置(12)，它與該驅(qū)動(dòng)輪相連；制動(dòng)踏板(20)，制動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器(22)與它相連，以響應(yīng)制動(dòng)踏板(20)的行程而產(chǎn)生與第一理想制動(dòng)力相一致的電動(dòng)制動(dòng)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)的控制裝置(14、16)；控制裝置中的第一換算裝置(32)，它把所述制動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)的想要的扭矩；控制裝置中的第二換算裝置(34)，它把驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)的實(shí)際扭矩轉(zhuǎn)換成實(shí)際制動(dòng)力；制動(dòng)控制器(18)中的比較裝置(36)，在該比較裝置中，使第一想要的制動(dòng)力與實(shí)際制動(dòng)力進(jìn)行比較，以形成第二制動(dòng)裝置(44、46)的第二想要的制動(dòng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置第三換算裝置(38)，該裝置把第二想要的制動(dòng)力轉(zhuǎn)換成制動(dòng)電流，電流調(diào)節(jié)器(40、42)響應(yīng)電流制動(dòng)力特性而預(yù)定第二制動(dòng)裝置(44、46)的所述第二想要的制動(dòng)力。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述制動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器的制動(dòng)信號(hào)變成最大時(shí)，制動(dòng)控制裝置(34)產(chǎn)生所述第一制動(dòng)裝置(12)的緊急停車信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1或者2所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)監(jiān)視裝置接收到所述第二制動(dòng)裝置(44、46)、工業(yè)用貨車的控制或者所述制動(dòng)信號(hào)(20)的錯(cuò)誤信號(hào)時(shí)，制動(dòng)控制裝置(18)產(chǎn)生所述第一制動(dòng)裝置的緊急停止信號(hào)。
5.如權(quán)利要求3或者4所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)時(shí)間延遲件把所述緊急停車信號(hào)提供到所述第一制動(dòng)裝置(12)中。
6.如權(quán)利要求1到5任一所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，工業(yè)用貨車具有行駛方向傳感器和/或負(fù)荷傳感器，該負(fù)荷傳感器探測(cè)所施加的負(fù)荷，這些傳感器的信號(hào)被輸入到制動(dòng)控制裝置中，所述制動(dòng)控制裝置根據(jù)行駛方向和/或負(fù)荷來(lái)改變第二想要的制動(dòng)力。
7.如權(quán)利要求1到6任一所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，工業(yè)用貨車具有提升高度傳感器，該傳感器的信號(hào)被提供到所述制動(dòng)控制裝置中，第二想要的制動(dòng)力根據(jù)所述提升高度來(lái)改變。
全文摘要
一種電動(dòng)工業(yè)用貨車的制動(dòng)系統(tǒng)，該制動(dòng)系統(tǒng)包括三相驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它驅(qū)動(dòng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪；第一制動(dòng)裝置，它與該驅(qū)動(dòng)輪相連；制動(dòng)踏板，制動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器與它相連，以響應(yīng)制動(dòng)踏板的行程而產(chǎn)生與第一理想制動(dòng)力相一致的電動(dòng)制動(dòng)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制裝置；控制裝置中的第一換算裝置，它把所述制動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的理想扭矩；控制裝置中的第二換算裝置，它把驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)際扭矩轉(zhuǎn)換成實(shí)際制動(dòng)力；制動(dòng)控制器中的比較裝置，在該比較裝置中，使第一想要的制動(dòng)力與實(shí)際制動(dòng)力進(jìn)行比較，以形成第二制動(dòng)裝置的第二想要的制動(dòng)力。
文檔編號(hào)B60L7/18GK1535860SQ20041003334
公開(kāi)日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月4日
發(fā)明者塞巴斯蒂安·許特, 塞巴斯蒂安 許特, 門肯, 弗蘭克·門肯, 尼斯-格奧爾格·尼森, 癜露 瘛つ嶸 申請(qǐng)人:容海因里希股份公司