辅助制动系统和包括该辅助制动系统的工程机械

技术领域

本公开涉及发动机技术领域、尤其涉及一种辅助制动系统和包括该辅助制动系统的工程机械。

背景技术

工程机械在矿场中常常会面临下长坡的需求，此时若长时间采用行车制动会导致刹车片变得过热而引起刹车失灵，同时还易导致刹车片的过量磨损等问题。为了尽可能地避免上述问题，现有技术中已知有采用发动机辅助制动来提供一种代替行车制动力的辅助制动力。

发动机辅助制动通常包括排气制动和缸内制动，其中排气制动是将原本是动力输出装置的发动机变为一台空气压缩机，从而消耗能量控制车速，而缸内制动是利用发动机的压缩行程产生的压缩阻力、内摩擦力和进排气阻力对驱动轮形成制动作用。

在现有技术中，排气制动被广泛地应用在大型工程机械(如宽体卡车)中。然而，排气制动在被应用时存在如下缺点：发动机在高转速下的排气效率不高，使其高转速功率不能完全释放；另外，使用排气制动时，不能挂空档，也不允许分离离合器，否则排气制动无效，易导致行车事故。与排气制动相比，缸内制动的效果更佳。

在工程机械的实际运行过程中，工程机械的使用者(例如驾驶员)可能会有不同的制动需求。例如，驾驶员有时可能希望工程机械持续地处于缸内制动模式，而有时又可能希望可以随时手动地切换以进入或离开缸内制动模式。现有的技术方案无法满足驾驶员的不同的制动需求。

发明内容

本公开是基于这样的背景而提出的，且其目的在于提出一种尤其能够适用于宽体卡车上的辅助制动系统，使得能够克服上述一个或多个问题和/或现有技术中存在的其它缺陷。

根据本公开的第一方面，其提出了一种辅助制动系统，包括人机接口装置和控制装置，

所述人机接口装置在处于工作位置时产生辅助制动请求信号，并且在处于中性位置时停止产生辅助制动请求信号，所述人机接口装置能够被置于至少两种工作模式，在第一工作模式下，在不受外力作用时，所述人机接口装置不能从所述工作位置切换至中性位置，在第二工作模式下，在不受外力作用时，所述人机接口装置能够从所述工作位置自动复位至中性位置；

所述控制装置在接收到所述辅助制动请求信号时使得发动机进入发动机辅助制动模式，并且在不能接收到所述辅助制动请求信号时使得发动机离开发动机辅助制动模式。

可选地，所述人机接口装置包括一个或多个手柄。

可选地，所述手柄构造成能够在外力的作用下在至少两个方向上移动，所述手柄在第一方向上移动时处于所述第一工作模式，所述手柄在第二方向上移动时处于所述第二工作模式。

可选地，在所述第一方向上，所述手柄能够在外力的作用下从中性位置移动到第一工作位置，并且，所述手柄在外力消失时能够被保持在所述第一工作位置。

可选地，在所述第二方向上，所述手柄能够在外力的作用下从中性位置移动到第二工作位置，并且，所述手柄在外力消失时能够借助于复位机构自动复位至中性位置。

可选地，所述复位机构包括弹簧。

可选地，所述人机接口装置包括一个或多个按钮。

可选地，所述发动机辅助制动模式包括缸内制动模式。

根据本公开的第二方面，其提出了一种工程机械，其包括发动机和根据本公开的第一方面的辅助制动系统。

可选地，所述工程机械为宽体卡车。

本公开的实施例的辅助制动系统和工程机械至少具有以下优点：

采用根据本公开的辅助制动系统，能够以不同的工作模式来实现发动机辅助制动以满足驾驶员的不同的制动需求，提升了驾驶员的操作便捷性，保证了行车安全。

采用根据本公开的辅助制动系统，能够将缸内制动应用至宽体卡车上，不仅能够效率更高地实现发动机辅助制动，而且还因制动力矩被平均地分配至左右车轮上，大大减少了侧滑、甩尾的可能性，确保了行车安全。

附图说明

本公开的其他细节及优点将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应理解的是，下列附图仅仅是示意性的且并非按比例绘制，因而不能视为对本公开的限制，下文将参照附图来进行详细描述，其中：

图1示意性地示出根据本公开的一个具体实施方式的辅助制动系统的应用场景。

附图只是示意性的，并且仅示出为了阐明本公开而必需的那些部分，其他部分被省略或仅仅提及。即，除附图中所示出的要素外，本公开还可以包括其他要素。

具体实施方式

下面参照附图描述本公开的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解和实现本公开。但是，对所属技术领域的技术人员明显的是，本公开的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本公开并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的特征和要素的任意组合来实施本公开，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

本公开的辅助制动系统包括人机接口装置和控制装置。

人机接口装置在处于工作位置时产生辅助制动请求信号，并且在处于中性位置时停止产生辅助制动请求信号。人机接口装置能够被置于至少两种工作模式，在第一工作模式下，在不受外力作用时，人机接口装置不能从工作位置切换至中性位置。在第二工作模式下，在不受外力作用时，人机接口装置能够从工作位置自动复位至中性位置。

控制装置在接收到来自人机接口装置的辅助制动请求信号时使得发动机进入发动机辅助制动模式，并且在不能接收到所述辅助制动请求信号时使得发动机离开发动机辅助制动模式。

本领域技术人员可以根据实际需要设置人机接口装置的具体形式，人机接口装置可以为任何已知的形式，例如一个或多个手柄、一个或多个按钮，或者手柄和按钮的组合，这些变型不脱离本公开的保护范围。

在一个具体的实施方式中，手柄可以构造成能够在外力的作用下在至少两个方向上移动，例如，手柄可以从位于中点的中性位置朝向第一方向移动，并且也可以该中性位置朝向与第一方向相对的第二方向移动。手柄在第一方向上移动时处于第一工作模式，手柄在第二方向上移动时处于第二工作模式。

在第一方向上，手柄能够在外力(例如，工程机械的驾驶员施加的推力)的作用下从中性位置移动到第一工作位置，并且，手柄在外力消失时能够被保持在第一工作位置。本领域技术人员可以理解，可以采用任何已知的保持结构将手柄保持在第一工作位置，这些变型不脱离本公开的保护范围。只有当手柄在外力(例如，工程机械的驾驶员施加的推力)的作用下从第一工作位置复位至中性位置时，缸内制动状态方能解除。

在第二方向上，手柄能够在外力(例如，工程机械的驾驶员施加的推力)的作用下从中性位置移动到第二工作位置，并且，手柄在外力消失时能够借助于复位机构自动复位至中性位置。本领域技术人员可以理解，可以借助于任何已知的复位机构(例如，弹簧)将手柄自动复位至中性位置，这些变型不脱离本公开的保护范围。由此，在第二工作模式下，可以由驾驶员根据实际情况随时手动地切换以进入或离开缸内制动模式，在驾驶员始终推动手柄将其保持在第二工作位置时，发动机处于缸内制动状态，若驾驶员根据实际工况而认为可以退出缸内制动时，驾驶员仅需解除对该手柄施加的外力，便可退出缸内制动状态。

控制装置可以是能够实现发动机控制功能的任何合适的控制装置，例如ECM(Engine Control Module，发动机控制模块)。

人机接口装置和控制装置可以通过任何已知的有线或无线连接方式实现通信连接，从而将由人机接口装置产生的辅助制动请求信号发送至控制装置。

发动机辅助制动模式可以包括排气制动模式和缸内制动模式，优选为缸内制动模式。

图1示意性地示出根据本公开的一个具体实施方式的辅助制动系统的应用场景。本公开的辅助制动系统尤其适于应用在宽体卡车上以在其执行下长坡任务时利用发动机提供辅助制动。

具体地，参见图1，驾驶员对人机接口装置施加外力，从而在不同的工作模式下切换人机接口装置的中性位置和工作位置，以产生或停止产生辅助制动请求信号。辅助制动请求信号可以以电信号的形式传输至控制装置，响应于接收到的辅助制动请求信号，控制装置控制发动机进入或离开缸内制动模式。

在工程机械的实际运行过程中，驾驶员常常会有如下两种辅助制动需求：驾驶员有时可能希望工程机械持续地处于缸内制动模式，以给工程机械持续地提供辅助制动力；驾驶员有时又可能希望可以随时手动地切换以进入或离开缸内制动模式。本公开的方法能够允许根据驾驶员的不同的辅助制动需求而适应性地提供辅助制动。

发动机处于缸内制动状态时，工程机械能够在缸内制动力的作用下完成减速，例如可以使其速度不高于预设值，从而能够充分确保在非正常道路(如矿场中极为常见的长坡)上行驶时的安全性。

工业实用性

本公开提出了一种辅助制动系统和包括该辅助制动系统的工程机械，其允许将发动机缸内制动应用至宽体卡车上，这使得宽体卡车在矿场中执行下长坡的任务时，能够最佳地利用发动机提供辅助制动。

在实际应用中，例如宽体卡车的工程机械上可集成有本公开的辅助制动系统，从而使得能够以不同的工作模式来实现发动机辅助制动以满足驾驶员的不同的制动需求。

当驾驶员执行长下坡任务时，若需要发动机持续处于缸内制动状态，驾驶员可以拨动手柄以将其置于第一工作模式下的工作位置，此时发动机根据车辆的速度/加速度等信息并利用其自身集成的控制逻辑来施加适当的制动力，以完成对整车的降速。当驾驶员认为不需要发动机制动时，可以将控制手柄拨回至第一工作模式下的中性位置，此时发动机退出缸内制动状态。

若仅需要发动机间歇式地提供缸内制动，驾驶员可以拨动或推动手柄以将其置于第二工作模式下的工作位置，此时发动机根据车辆的速度/加速度等信息并利用其自身集成的控制逻辑来施加适当的制动力。与第一工作模式不同，在第二工作模式下，控制手柄不能自主地保持在工作位置，而是会在外力消失时自动回退至中性位置。因此，需要由驾驶员始终拨动或推动手柄才能使控制手柄保持在工作位置以持续提供缸内制动，如果驾驶员认为不再需要提供缸内制动，驾驶员松开手柄，手柄自动退回至中性位置，此时发动机退出缸内制动状态。

采用根据本公开的辅助制动系统，能够以不同的工作模式来实现发动机辅助制动以满足驾驶员的不同的制动需求，提升了驾驶员的操作便捷性，保证了行车安全。

采用根据本公开的辅助制动系统，能够将缸内制动应用至宽体卡车上，不仅能够效率更高地实现发动机辅助制动，而且还因制动力矩被平均地分配至左右车轮上，大大减少了侧滑、甩尾的可能性，确保了行车安全。

应当指出，上面说明的实施例仅应被视为示例性的，本公开不限于这些实施例。通过考虑本说明书的内容，本领域技术人员可在不偏离本公开的范围或精神的情况下做出多种改变和变型。本公开的真实范围由所附权利要求以及等同方案限定。