[发明专利]用于控制车辆的主制动器的系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制车辆的主制动器的系统。本发明还涉及用于保护主制动器的方法。特别但非限制地，本发明将用于卡车、公共汽车和重型货车，但是，其还可用于任何其他类型的车辆，比如乘用车。

背景技术

车辆的制动系统通常包括主制动器。主制动器是安装至各轮轴或车轮的基本的鼓式或盘式制动器组件，它们产生使车辆停止所需的制动力。车辆可以进一步包括自适应巡航控制(ACC)装置，其自动地调节车辆速度，以维持安全的车距。ACC装置通常利用安装在车辆的格栅后的雷达来检测位于其前方的任何车辆的速度以及两者的距离。如果前方车辆减速，那么ACC装置发送信号至车辆的发动机或制动系统以减速。随后，当道路前方没有障碍时，ACC装置再次使车辆加速至预置速度。

如果过度地使用主制动器，比如，如果在一定的时间内数次施加制动，那么，可能出现疲劳或退化，即制动力的平缓或突然地丧失。如果过度地使用制动块，那么其温度会超过其最佳工作温度，并且它们的摩擦系数减小，这是因为在特定温度，制动块的某些元件可能开始融化及挥发。蒸气聚集在制动块和转子表面之间，使得制动块在气化的摩擦材料的边界层上滑动，其作用类似于润滑剂。随后，需要额外的刹车踏板压力以使车辆减速，这增加了制动系统温度并且进一步损坏制动块，导致制动力的进一步降低。在温度大约为600-800℃时，摩擦材料的摩擦系数可能减小大约60％。在温度大约为900℃时，制动块可能开始燃烧。制动块内产生的热量可以利用冷却系统来消散；然而，冷却系统能够有效消散的热量是有限的。

为了保护主制动器，许多车辆装备有附加的辅助制动器。美国专利申请NO.2004/0119333公开一种用于控制商用车辆的制动器的系统。该系统包括ACC装置，其基于一个危险变量来控制紧急信号，如行驶在所述商用车辆前方的车辆与该车的相对速度和/或距离。商用车辆包括电控制动系统，其被设计成分配所需的制动力至摩擦制动系统(即主制动器)和辅助制动器(即减速器)。减速器是一个这样的装置，其永久地安装至车辆的发动机或变速装置，以在长时间的施加制动时增加车辆的制动能力。电控制动系统被设计成这样，即，其还基于紧急信号分配摩擦制动系统和减速器的所需的制动力。

这样的附加的辅助制动器可以用来保护主制动器，并给予驾驶员更有效的控制，改善制动性能。然而，例如减速器的辅助制动器增加车辆制动系统的成本、重量和空间要求，并且降低车辆的燃料经济性。

发明内容

本发明的一个目的是控制车辆的主制动器，以便以简单、经济的方式保护主制动器。

所述目的通过这样的系统实现，所述系统包括ACC装置和用于检测或预测主制动器的过度使用的装置。系统还包括解除ACC装置的装置，即，基于主制动器的过度使用的检测或预测情况停止ACC装置工作、断开或切断ACC装置的装置。在ACC装置可能导致主制动器被过度使用时，通过解除ACC装置以及因此将主制动器的控制移交至车辆的驾驶员，减少或避免了主制动器的退化及疲劳。因此，ACC装置可以与主制动器一起使用，而不会损坏车辆的主制动器。此外，在ACC装置中，附加的辅助制动器或减速器可以与主制动器一同使用，而不会损坏车辆的主制动器。

根据本发明的一个实施例，系统包括确定主制动器的温度的装置，即，其包括测量或计算主制动器的至少一个部件的温度或主制动器附近的元件的温度的装置。系统包括在主制动器的温度达到或超过预定温度时解除ACC装置的装置，比如处于300-600℃的范围内的某一温度。取决于所使用的制动器和/或制动块的类型，所述预定温度将有所变化。

根据本发明的另一个实施例，系统包括在预定时间间隔中确定主制动器的制动持续时间因子(BD)的装置；以及在主制动器的制动持续时间因子达到或超过预定的制动持续时间因子上限时解除ACC装置的装置。所述制动持续时间因子(BD)取决于在预定时间间隔内主制动器的使用情况，即制动持续时间。

根据本发明的另一个实施例，系统包括确定车辆是否与所述车辆前方的任何对象如另一车辆相距安全距离的装置；以及仅在车辆与所述车辆前方的任何对象之间的距离等于或超过预定的安全距离时解除ACC装置的装置。因此，不但保护了主制动器，而且还确保了车辆的驾驶员和其他道路使用者的安全。安全距离的大小取决于车辆的速度，可以通过本发明的系统计算得到，或者是通过存储在本发明的系统中的提前计算出的值获得。根据本发明的一个实施例，系统包括减小车辆速度直到获得所述预定安全距离的装置。